手机辐射的实验研究

手机辐射的实验研究（共9篇）

手机辐射的实验研究 篇1

0 引言

近年来,技术的进步使得手机迅速普及,公众对手机辐射造成人体伤害的问题也越来越关注。世界各地的国家和组织都制定了关于电磁辐射的安全标准。对于近场射频辐射(RF),安全标准主要是按照1g或者10g局部最大比吸收率制定的[1]。但是考虑到射频辐射引起人体损伤的直接原因是温度的升高,因此有必要研究因手机的辐射引发的大脑的温度升高。本文采用FDTD方法计算出大脑的比吸收率。并把得到的比吸收率代入生物热学方程之中,采用有限差分法计算出大脑中的温度升高。

1 计算所使用的模型以及方法

本文使用的大脑模型来自于美国国家医学图书馆所提供的水平切片解剖图89张[2]。经过PHOTOSHOP软件处理,将不同人体组织换成不同的颜色,使用MATLAB软件读图得到146*110*89的大脑电磁特性的矩阵,每个元胞都是0.33*0.33*0.33CM的立方体,满足保证数值计算稳定性所需要的条件,元胞边长需要小于λmin/10[3],其λmin中是系统中的最小波长。大脑中的组织分类为五种:皮肤,骨骼,肌肉,皮肤,大脑,眼睛。

1.1 时域有限差分法[3](FDTD)

采用FDTD方法研究手机天线辐射对大脑的影响。根据各不同组织的电特性,得到大脑总的电特性的矩阵,使用FDTD方法处理。本文采用二阶MUR吸收边界,即保证了数值稳定性,又节省存储空间和计算时间。

1.2 SAR值的计算

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其中|E|2是电场强度模的平方。σ和ρ分别代表人体组织的电导率和密度。

1.3 温度升高的计算

为了计算温度的升高,需引入生物热学方程。该方程考虑了生物体内的热交换,比如热传导,血液的流动,电磁加热等等。生物热学方程的表达式如下[4]:

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其中T是组织的温度,K是生物组织的热传导率,C是不同组织的热容量,B是与血液流动有关的参数。此外,对于(2)所需要的边界条件是:

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其中H,Ts,Tc分别代表对流系数,表面温度和空气温度。采用与计算SAR时相同的元胞来离散生物热学方程及其边界条件,对于时间空间连续性的函数F(x,y,z,t),其在第m的时间步的离散形式可写成:Fm(i,j,k)=F(iδx,jδy,kδz,mδt)。其中δ是FDTD计算中的空间步长,δt是时间步长。展开为FDTD近似,(2)和(3)式可以写成:

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(3)式的有限差分展开只给出了x轴方向的,y轴和z轴的有限差分展开可以以此类推。根据(4),(5)式可以编出计算温度升高的程序。

为了保证数值计算的稳定性,δt应该满足范纽曼条件[5]。

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表1给出本文所用到的参数Cp,K和b,这些参数是来自于生理学教科书[6]。根据最后得到的温度分布矩阵,减去未使用手机时温度平衡状态下的初始温度,即可得到温度的升高值。

2 结果分析

2.1 SAR分析

研究使用手机一段时间后,在电场磁场达到平衡状态下脑部的SAR分布情况。

本文根据人体解剖图建立了大脑的电磁模型,建立了GSM 900MHz手机的天线模型,使用FDTD方法计算出大脑对手机辐射的SAR,如表2所示。

根据以下的直观图1可以看出,手机对人脑辐射的SAR主要集中在右耳附近,在远离手机几厘米以外的距离,SAR极小,可以忽略不计。

根据IEEEC95.1-1992的安全标准,“对公众照射,任意30分钟内,人体的全身的SAR应该小于80mW/kg,任意1g组织中的SAR应该小于1.6W/kg。”从本文得到的数据看,手机对头部辐射的SAR远远低于安全标准。

2.2 温度升高分析

人头部各部位的温度升高如表3所示,由于大脑控制着人身体的各个部位,因此研究 (下转第193页)

参考文献

[1]李缉熙,牛中奇.生物电磁学概论[M].西安:西安电子科技大学,1990.

[2]美国国家医学图书馆[EB/OL]http://vhp.med.umich.edu/brow-sers/female.html#.

[3]葛德彪,闫玉波.电磁波时域有限差分法[M].2版.西安:西安电子科技出版社,2005.

[4]Akimasa Hirata,Toshiyuki Shiozawa.Correlation of maximum tempera-ture increase and peak SAR in the human head due to handset antennas[J].IEEE Transactions on microwave theory and techniques,2003,51(7).

[5]WANG Jian-qing,Osamu Fujiwara.FDTD computation of temperature rise in the human head for portables telephones[J].IEEE Transactions on microwave theory and techniques,1999,47(8).

[6]Hardy J,gagge A,Stolwijh J.Physiological and Behavioral temperature regulation[M].New York:Thomas,1970:281-301,345-357.责任编辑:肖滨

手机辐射的实验研究 篇2

1、当手机接通时，辐射量会达到正常通话时的三倍。为了减少手机辐射的危害，专家提出四点建议：第一尽量缩短通话时间;第二在手机接通的瞬间，将天线远离头部;第三使用分离式耳机;第四，使用手机防辐射套。

2、避免辐射，打手机应取下金属架的眼镜。金属眼镜框明显导致电磁场增强，其使用者对电子辐射的吸收率增加63%。打手机时产生的电子辐射通过金属眼镜框这种导体，进入人脑，可能会将射线导入眼和大脑从而使之受损。

3、手机信号只有一格时，辐射较大，这时建议不要接通电话。

4、在车上打手机对人危害非常大，越大的车上打手机危害越大。城市上班族一般都会在上下班乘车途中接听手机，由于车厢都是金属外壳，所以大量的手机电磁波在车内来回反射。这些电磁波密度大大超过国际安全标准，严重影响了大家的健康。

7、不要把手机挂在腰部或腹部旁。电磁波辐射不但可以导致孕妇、少儿畸形，还严重威胁中青年男性的生育能力。

专家建议： 手机使用者尽量让手机远离腰、腹部，不要将手机挂在腰上或放在大衣口袋里。当使用者在办公室、家中或车上时，最好把手机摆在一边。外出时可以把手机放在皮包里，这样离身体较远。

8、手机充电器、便携式单放机在插座上的变压器磁场较高，不过距离仅30厘米远磁场可降低了不少，所以要保持距离。

9、手机不用时尽量关闭，手机只要接通电源，就会发出电磁辐射，只是在通信的时候发出的辐射量要大于待机时的辐射量，处于待机状态时尽量放在离身体远一点的地方。

10、使用耳机来接听手机也能有效减少手机辐射的影响。配备手机专用耳机，实现远距离的使用是减少手机辐射比较有效的办法。

手机辐射无损健康 篇3

手机辐射的主要特性

手机辐射，是指手机天线向周围空间发射的电磁波信号，也称电磁辐射。

手机辐射的电磁波，其频率主要有两种，一种是900兆赫，这是目前国内广泛使用的频率；另一种是1800兆赫，目前已在沿海少数城市开通。这两种频率的电磁波，在电磁波谱上都属于非电离辐射的范围。所谓非电离辐射，是指辐射电磁波的能量较低，不足以引起生物分子的破坏，这类辐射通常以热能的形式被生物分子所吸收。

判断手机辐射是否影响人体健康，最重要的指标是其辐射功率。手机在使用时，其辐射功率一般小于1瓦。目前市面上的手机有模拟手机和数字手机之分，一般说来，数字机的功率小于模拟机。辐射功率小，对人体的影响就小。

手机辐射与人体的相互作用

根据大量研究发现，低频电磁波与人体相互作用时主要是形成体内感应电流，而高频电磁波与人体相互作用的主要结果是能量被身体吸收，使体温升高。手机辐射属高频电磁波，因此在使用手机时，人们往往能感觉到手机周围区域的头皮有轻微发热的感觉，尤其是使用时间稍长，机型为模拟机或一些老机型时会有此感觉。但据测定，由于人体自身的热调节作用以及热量向周围空间的传递作用，此时头皮的局部温升一般不超过0.1摄氏度，这对人体不会有任何影响。

研究表明，手机辐射的电磁波作为一种能量流，主要沉积在头皮层组织内，少量沉积在颅骨，由于人头部颅骨结构的特殊性，进入颅内的量很少很少，因此不会对人的大脑产生任何影响。

据测定，当手机天线与头部距离在1厘米以内时，手机辐射功率的一半以上被头部所吸收，而当距离增大到4厘米时，头部吸收的量仅相当于手机辐射功率的1／10或更低。因此，使用手机时，可尽量增大手机天线与头部的距离。

测定结果和结论

为了让读者对手机辐射问题有更明确的认识，这里有必要介绍国际非电离辐射防护委员会关于“手机辐射安全问题”的专题报告中的有关结论：

1.从已经发表的流行病学研究结果来看，还不能说明射频场照射有害健康，也不能将这些结果作为手机辐射有害健康的评价基础；

2.有关癌症研究的实验数据未提供有关手机辐射与癌症相关的证据；

3.当人体照射低于规定的限值(头部的SAR∶2瓦／公斤)以下时，还没有证据表明会出现有害健康的影响(包括癌症)；

4.在对电磁干扰有限制的区域(例如医院的特护区等)，应限制手机的使用。

鉴于国际非电离辐射防护委员会是由国际上知名生物电磁科学家组成的科学机构，它的一切文件和结论，是在对世界范围的各项研究成果进行充分评价后制定的。如果没有新的突破性发现，它发布文件的权威性是不容置疑的。

手机的选择和使用

尽管手机辐射的安全性问题可以让人放心，但在选购和使用手机时，仍须注意以下问题。

1.尽可能选用数字式手机，除通话质量好外，其辐射影响也更小。

2.尽可能选用频率高的手机，如目前在沿海城市开通的1800兆网络。频率越高，电磁波对人体的穿透性越小，辐射能也更集中于人体表面。

3.尽可能选用折叠式上翻盖手机，如摩托罗拉的某些机型。使用时打开翻盖后，由于上盖对天线辐射的屏蔽作用，能减轻头部所受到的辐射。

4.不要轻信某些防手机辐射产品。如所谓贴一张膜就能防手机辐射，或贴上膜能防止辐射从耳部进入大脑等。

手机辐射的实验研究 篇4

未来战争必将在复杂电磁环境下展开,在陆、海、空等多维空间下全面展开,由空域上纵横交错、时域上动态变化、频域上密集交错、能域上强弱起伏的电磁信号构成的复杂电磁环境将成为信息化战场区别于传统战场的突出标志[1,2]。

随着现代医疗电子仪器的不断进展,医疗卫生装备的电磁敏感度也大大提高,尤其是检测人体生物电生理信号的仪器,在受到电磁干扰时其检测结果会受到影响,严重时甚至会危及生命[3,4,5,6]。例如,便携式急救呼吸机是目前基层部队各级医疗机构装备的主要机型之一,是野战条件下抢救外伤、窒息、溺水、烧伤等紧急伤情的必需装备[7]。便携式呼吸机多为气动电控式,其工作原理是依靠中心供氧或气泵为气源,通过计算机控制对患者进行控制呼吸与辅助呼吸。一旦电子控制线路受到攻击和破坏,泵送气源频率将紊乱,仪器将无法正常工作,给患者生命带来极大危险[8]。

目前,军队野战配置的急救医疗设备与民用基本相同,在战场复杂电磁环境中存在极大的安全隐患,对野战急救医疗设备进行电磁加固势在必行。本研究以便携式呼吸机为研究对象,通过电磁辐射实验研究其抗电磁干扰能力,为设计具体的电磁加固措施提供依据。

2 实验设计

2.1 实验系统及环境

实验测试系统由机械搅拌式混响室、信号发生器、功率放大器、定向耦合器、功率计、监控系统、控制电动机、发射天线、场强计和相应的控制软件等组成。

其中,混响室是近年来发展起来的一种新的电磁兼容性测试平台[9,10,11],提供的是一种统计均匀、各向同性、随机极化的电磁环境。本实验所用混响室的几何尺寸为10.5 m×8 m×4.3 m,最大可用测试空间为6.5 m×5.0 m×2.2 m。混响室内置垂直和水平2个机械搅拌器,采用反射板的V型切口,有利于改善低频特性,主要技术指标达到国际先进水平[12]。

被测对象选用某款长期临床使用的便携式呼吸机,工作性能稳定,实验前经临床医生调试至正常工作状态。图1为电磁辐射实验环境实景照片。

2.2 实验方法

呼吸机置于测试台上,正对信号发生器,直接接受电磁辐射。利用场强计测量呼吸机周边的电场强度,在混响室内安置摄像机对呼吸机显示屏实时录像并传至室外显示。

实验分2个部分:一是进行扫频,根据呼吸机波形显示、数据显示、警报提示、死机等特征,标定出Shangerila 530便携式呼吸机的电磁敏感频点;二是设定敏感频点,根据IEC61000-4-21标准[13],采用静态步进和连续步进2种模式,测定呼吸机工作出现异常的临界场强值。

实验用混响室起始频率为80 MHz。3倍起始频率以下,步进位置为50个;3倍起始频率至6倍起始频率之间,步进位置为18个;6倍起始频率以上,步进位置为12个。

3 实验结果与分析

3.1 扫频实验结果

信号发生器的频率连续变化,密切观察呼吸机工作状态,出现数据显示异常、系统报错、屏幕随机切换、波形畸变或消失、气道压过低报警、死机等任一异常现象,记录为敏感频点。通过扫频得到该呼吸机共有220、300、450、485、530、800、905、950、1 000 MHz等9个敏感频点。

3.2 静态步进模式实验结果

将信号源设定某一敏感频点,软件控制信号源电平逐渐增加,当呼吸机工作出现异常现象时停止,并记录此时的电场强度及异常现象;继而改变步进位置继续测试;将所有步进位置所得场强取均值即为在该敏感频点下呼吸机受干扰的临界场强,如图2所示。

其中,当所选取的敏感频点小于800 MHz时,呼吸机的故障类型大多表现为系统报错,屏幕波形和数据显示异常;取905 MHz时,出现屏幕随机切换、波形消失、气道压过低等现象;取950 MHz和1 000 MHz时,多次出现死机需手动重启,测试步进点数未能满足IEC61000-4-21标准要求,因此在图2中没有体现。

图3~6为呼吸机正常显示和几种典型故障显示的对比。

3.3 连续步进模式实验结果

将信号源设定为某一敏感频点,电动机驱动混响室搅拌器以6 r/min的转速连续转动,测得便携式呼吸机在连续步进模式下的临界场强值,如图7所示。

由图7可以看出,随着测试频点的增大,便携式呼吸机工作出现异常的临界场强也增强。此外,实验中发现,当所选频点小于530 MHz时,呼吸机的故障类型大多表现为系统报错,屏幕波形和数据显示正常或部分异常;当进行530 MHz连续步进测试时,在临界场强达到50.37 V/m时,呼吸机波形严重失真;当频点调至800 MHz时,场强高达122.05 V/m,呼吸机出现突然黑屏,无法启动。

4 结论

如何减少手机辐射 篇5

手机能否致癌还在研究中

虽然到目前为止，手机致癌还只停留在“可能”的层面上，但WHO做出这样的裁定，说明手机和癌症确实存在一定联系，这对今后的长期研究非常重要。

“手机辐射无损健康” 等 篇6

英国一项长达11年的研究显示，手机辐射并不影响健康，也没有证据显示，孕妇曝露在基站辐射环境中，生育出的孩子患白血病的风险会增加。移动通讯和健康研究项目是英国关于健康风险与移动电话技术研究的最大项目。成立这个项目的目的是因为社会上存在着很多关于移动电话可能对健康产生危害的不确定说法。现在该项研究否定了这些说法，没有发现手机或者手机基站发出的无线电波对健康产生危害的证据。

蠕虫再生能力新发现

德国研究人员发现了蠕虫为什么具有奇异的再生能力。他们在这种扁形虫体内发现一个控制细胞间信息传递的分子“开关”，如果把它关闭，这种扁形虫可以重新长出一个头来，代替原来的头。此前，科学家已发现另一种扁形虫的神奇的再生能力，即切成200段后会再生出200条新虫。研究人员比较了两种蠕虫“近亲”间存在差异的原因，并分析了它们在细胞间传递信息的细胞外因子信号通路。通过了解如何激活蠕虫的这种能力，科学家未来有一天可能会在人类等不能再生的物种体内用一个相似“开关”去激活再生能力。

与智力有关基因被确认

科学家早就发现人的智力差异与特定基因有关，但并不清楚具体是哪些基因。最近，由英、法、德等国研究人员组成的一个国际研究小组发表报告称，他们首次确认了一种基因会通过影响大脑皮层厚度而影响智力。研究人员以1500多名14岁志愿者为研究对象，对他们进行了DNA样本分析和脑部核磁共振扫描以及一系列智力测验。研究人员分析了可能与大脑发育有关的5.4万种基因变异，结果发现，一个特定基因变异会导致大脑左侧半球皮质较薄，而相应的志愿者智力测试成绩也相对较差。研究人员认为，这个基因变异会影响到脑神经突触的可塑性，后者则与脑皮层中的灰质含量及其厚度有关。

马步为何各异？

虽然所有种类的马都能慢跑、飞奔、小跑以及踱步，但有一些马还能够走出别的“花样”。科学家对以马步奇特而著称的冰岛马进行研究，结果发现冰岛马与美国标准竞赛用马一样，都具有某种名为“DMRT3”基因的“压缩版本”。这种基因的蛋白质能够影响许多其他基因的活动，有助于老鼠保持四肢的协调性。此外，研究还揭示这种基因突变能促使马儿的步伐节奏和规律更加灵活。更进一步的研究表明，这种基因突变发生于整个马的演化史近期，是受人类活动影响而发生的基因突变。

玩字谜游戏 防老年痴呆

美国的一项研究表明，有目的地进行字谜游戏训练大脑认知能力，能预防老年痴呆，甚至可以让80岁的老人年轻10岁。这项长达10年的研究项目针对2800名平均年龄在74岁的老人进行了测试。这些老人被分成四组，除对照组外，其他三组分别针对速度、记忆力、推理能力进行了为期5～6周的训练。10年后的回访发现，在接受过大脑训练的老人当中，有60%的人表示自己在处理日常事务和财务问题时，困难会比较少；而没有接受过训练的老人，只有49%的人表示没有困难。

超级大炮发射卫星

提起发射卫星，人们都会以为那一定是科技含量高且花费不菲的事。不过，加拿大发明家想出一个异想天开的卫星发射方法，即利用超级大炮的强大威力，把微型立方体卫星送入近地轨道。这门超级大炮被命名为“星火太空加农炮”，它由传统加农炮改装而成。改造后的炮筒长约13.7米，炮管口径为20厘米，用以填充微型卫星。炮筒越长，发射的效果越好。

液氮冻不死的“小强”

大多数生物体无法在低于0℃的温度下存活，更不用说液氮的超低温（-196℃）了，因为温度低至冰点以下时，细胞中的水就会使细胞受损，从而导致细胞死亡。研究人员发现，一种名为扬子鳃蛭的水蛭能够在液氮的超低温下存活24小时，在-90℃的低温下能够存活32个月，而且还能在20℃～100℃的温度范围内承受反复的冻融循环。有趣的是，这种水蛭所寄生的海龟只能生活在不低于-2℃～-4℃水温的水域中。还有，研究人员并未在这种水蛭体内发现任何海藻糖或者甘油的痕迹，这两种物质都是众所周知的冷冻防护剂。

可看清癌细胞的“眼镜”

美国研究人员研发出一款可使原本不可见的癌细胞现形的高科技“眼镜”。医生佩戴这款形似“眼镜”的头戴式显示设备后，可看到附着于癌细胞的分子靶向剂发出蓝色的光，从而清晰辨别健康细胞和癌细胞，准确定位患者体内的癌细胞。一般情况下，癌细胞也很难被清晰识别，医生在切除肿瘤时，有时会切除到附近的健康组织，还有时切除不彻底，需二次手术。而借助这项新型可视技术，在理想状态下可帮助医生一次性彻底切除所有癌变组织。

神秘火星石来自哪里？

一块神秘石头不请自来地出现在“机遇”号火星车的镜头前，引起人们的猜疑。美国宇航局近日破解了这块火星石的来源之谜：它既不是真菌状外星生物，也不是陨石撞击火星造成的，它实际上是“机遇”号火星车车轮辗压碎了附近一块稍大的火星石所致。科学家将这块火星石命名为“尖峰岛”。直径约4厘米的“尖峰岛”距它的母石1米左右。此外，它的锰与硫含量很高，科学家猜测这些成分是在水的作用下浓缩在岩石中的。

永久性数据存储新技术

存储在CD或DVD这类介质上的数据一般而言可以保存长达数十年的时间，在那之后由于材料的物理性老化将会损害其保存的数据。英国科学家最近展示了一种新型数据存储技术，其存储数据的有效期限在室温条件下大约为3×1020年，这几乎意味着永恒。这种新技术解决了传统数据存储超常寿命和巨大容量不可兼得的问题。在这一光学存储系统中，数据被存储在纳米栅格中。这些纳米栅格是使用飞秒激光脉冲实现的。

【文稿】彭 文

手机辐射的分布及预防 篇7

当使用移动电话进行呼叫时, 移动电话会发射无线电波 (也称为射频能量) 。这些无线电波可被距离最近的基站接收, 一旦基站接收到移动电话传来的无线电波, 就会将其传输到交换台, 交换台根据当前呼叫的类型将呼叫转接到另一个基站或固定电话线网络, 从而实现通话——这就是移动电话的工作原理。当人们使用手机时, 手机会向发射基站传送无线电波, 而任何一种无线电波或多或少的被人体吸收, 从而改变人体组织, 有可能对人体的健康带来影响, 这些电波就被称为手机辐射[3]。

2 实验设备及实验设计

2.1 实验设备

诺基亚N81手机一部, 诺基亚5230手机一部, 手机辐射检测仪LZT—1160一台, 数码相机一部。

2.2 实验设计

(1) 手机辐射空间分布及不同手机的对比如图1所示, 首先规定手机的六个面。实验中将手机所测面的边沿放置于刻度尺一侧, 将手机辐射检测仪的一端靠近手机, 此时手机上网, 测得手机辐射值的最大值并记录。然后将手机辐射检测仪远离手机一定的距离, 手机重新上同一个网站, 此时测得第二个数据并记录。依此类推, 直至测不到手机辐射值, 此为一个循环。按上述方法测得手机辐射的空间分布。并在不同手机间进行对比。

(2) 手机辐射随时间的变化将手机所测面的边沿放置与刻度尺一侧, 将手机辐射检测仪的一端靠近手机, 此时手机接打电话, 用数码相机的摄像功能记录手机辐射变化的视频, 记录接通及挂断的时间。实验结束后, 由视频整理出手机辐射值随时间的变化。

3 实验结果

3.1 手机上网时辐射的空间分布

诺基亚N81上网时六个面的的手机辐射分布情况如图1所示。

图2 (a) 为手机底部所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。底部所测得的波动很大, 且直至消失前辐射值也高达100~2 00μW/c m2之间, 在距手机1 2 0 c m处测不到手机辐射。

图2 (b) 为手机正面所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。正面所测得的波动较小, 在35cm~50cm间辐射值迅速减小, 在距手机55cm处测不到手机辐射。

图2 (c) 为手机正面所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。背面所测得的波动较小, 手机辐射值随下降较慢, 在80cm处出现一次小波峰, 在距手机90cm处测不到手机辐射。

图2 (d) 为手机正面所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。右侧所测得的波动较小, 在25cm~40cm见辐射值迅速减小, 在距手机40cm处测不到手机辐射。

图2 (e) 为手机正面所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。顶部所测得的波动较大, 在85cm与100cm处出现两个小波峰, 在距手机120cm处测不到手机辐射。

图2 (f) 为手机正面所测到的手机辐射随距离的变化趋势图。左侧所测得的波动较小, 在25cm~30cm间辐射值迅速减小, 在35cm处出现小波峰, 在40cm处测不到手机辐射。

综上所述, 诺基亚N81在上网时, 顶部和底部的辐射波动最大, 且强度较高, 距离较远都达到了120cm。而左右两侧及正面及波动小, 距离短, 在40cm处辐射值已很小。而手机背面波动虽较小, 但峰值最大, 距离也较远, 达到了90cm。

3.2 不同手机间辐射值变化的比较

图3为诺基亚5230打开同一个网页时左侧测得的手机辐射随距离的变化趋势图。由图3可知, 手机的辐射值随时间的波动不大, 且一直处于下降状态, 在25cm处测不到手机辐射。

将图3与图2 (e) 做比较, N81在0~25cm间辐射值变化较小, 而5230则没有该阶段。阶段。且5230的辐射值在25cm处消失, 而N81在40c m处才消失。由此可知, 不同手机的辐射情况不同。

3.3 手机接听拨打电话时的辐射随时间的变化

诺基亚N81接听拨打电话时正面、左侧、右侧的的手机辐射随时间的变化情况如图3所示。6s处电话开始接通, 3s处电话开始接通, 18s处电话挂断。

在6s处电话接通时辐射值突然增大到400μW/c m2, 随后辐射值在30 0μW/c m2~400μW/cm2间波动。

手机接电话时正面、左面、右面三个面的辐射值时间的变化规律为:在3s处电话接通时辐射值突然增大到400μW/cm2左右, 而在18s处电话挂断时辐射值迅速下降, 挂断5s后, 辐射值不可测。

由此可知, 拨打接听电话时与人体接触的正面、左面、右面三个面的辐射值时间的变化规律一致, 在电话接通一瞬间手机辐射会突然增大, 在接通后辐射值会在一定的范围内波动。

4 手机辐射的防护

在防辐射手机套的研究中, 我们发现无论什么材料在防止手机的辐射的同时同样屏蔽了信号, 而网上吹的神乎其神的手机放辐射贴也是牺牲信号来实现的, 而且效果不佳。后来我们才想到就是因为手机辐射也就是手机发射的电磁波也就是常说的信号, 两者其实是同一个事物, 所以减少手机辐射就必然会影响到手机的信号接收与发送, 因此在降低辐射危害的方法中, 屏蔽手机辐射的方法是不可取的, 下面就为大家介绍下现在流行的几种防辐射方式。

(1) 为了尽可能减少手机对人体, 尤其是头部的辐射, 通话时, 滑稽应避免紧贴在耳根, 最好距离1cm~3cm, 以减少辐射的危害, 在有耳机的时候最好用耳机接听电话, 这样能更好的降低手机辐射低人体的危害。

(2) 手机接通瞬间的电磁辐射最大, 因此每次接听电话时, 最好在接通5s后再接听且时间不宜过长, 应尽量减少通话时间, 如确实需通话教久, 可左右耳交替接听。

(3) 注意手机的摆放位置。由于手机只要处于待机状态就会产生辐射, 而且辐射对人的各个器官造成的危害也是不同的。医学专家建议手机不用时最好放在包里或是夹克衫的口袋里, 但不要放在胸前的口袋中, 也不要直接挂载胸前[3]。

(4) 不同性别, 年龄, 体质者免疫功能存在差异, 较弱者不宜使用手机。因此未成年人, 年老者, 严重病人不宜使用手机, 孕妇则应谨慎使用。含维生素较多的蔬菜瓜果, 辣椒类食品, 绿茶等在抵抗电磁辐射方面有重要作用, 常食用有利于调节人体电磁场的紊乱状态, 加强机体抵抗电磁辐射的能力。

(5) 使用绿色手机。由于不同制式的手机辐射量也不同, GSM标准的手机辐射标准教高, 而CDMA手机的辐射功率较低, 对人体危害小, 因此选择CDMA手机也是有效降低手机的有害辐射的方法之一。

总之一句话, 保持一定的距离和良好的生活习惯是最好的降低手机辐射危害的方法。

参考文献

手机辐射的实验研究 篇8

太阳能因其清洁、节能、环保的突出特点而成为引人注目的可再生能源。在以人类生活舒适为目标的的建筑中, 室内空气温度设计值通常要求在20℃以下, 理论上来说, 高于20℃的热水就可以用来采暖[1]。针对低温热水采暖系统而言, 水的温度越低, 其品位就越低, 通过毛细管末端低温热水采暖装置就可以利用这种低品位能源以达到节约高品位能源的目的, 不仅能够节省化石燃料, 也可减少二氧化碳排放量。

太阳能热水-毛细管直供采暖系统的优势主要有:1) 毛细管末端属于一种高效节能型的末端形式;2) 低温辐射的热舒适性较好;3) 墙体蓄热有利于室温的稳定, 同时在一定程度上代替了蓄热水箱。

天津地处我国北部, 年辐射量为5768.782MJ/ (m2.a) [2], 属于太阳能丰富的地区。因此, 利用太阳能进行采暖具有一定的可行性。本文通过实验对太阳能热水毛细管辐射采暖特性进行了具体研究, 验证系统在晴天工况下能否满足房间的供暖需求, 实验结果为天津地区低能耗建筑应用该系统的可行性提供了参考。

1 实验系统

实验房间的基本尺寸为5.57m×5.51m×3.3m (长×宽×高) , 房间模型图如图1所示。房间的北面墙壁和吊顶铺设毛细管网, 毛细管外径3.4mm, 壁厚0.55mm, 间距10mm。由于实验室条件的限制, 该实验测试房间的吊顶只布置了15m2的毛细管格栅, 布置图如图2所示。

集热系统采用HP-16型号热管式真空管太阳能集热器, 由16根长度为1800m、外径为58mm的真空玻璃管组成, 集热器阵列布置图如图3所示。本实验共用到9台此类型集热器, 采光面积共为14.58m2, 总面积21.06m2。本集热器放置实验楼前南北向排列, 由于集热器为秋分到春分间使用, 太阳能集热器安装角度应该在当地纬度上增加10°, 太阳集热器实际安装角度为50° (天津地区冬季最佳倾角) 。

此套供暖系统的蓄热水箱安装在室内, 白天集热系统吸收太阳辐射并加热水, 将热量贮存在蓄热水箱中, 以用于当关闭太阳能集热系统后仍为实验房间提供热量。蓄热水箱容量的大小与集热器面积以及集热温度有关。若集热温度较高 (60℃) , 则应采用较小的蓄热水箱, 若集热温度较低 (30~35℃) , 则应采用较大的蓄热水箱。一般来说, 1m2集热器所需的蓄热水箱容积大约为50~100L。此次试验中的蓄热水箱贮存水量为756L, 水箱采用玻璃衬里钢板制成, 保温厚度为100mm左右, 如图4所示。太阳能直供毛细管辐射采暖系统原理图如图5所示。

为了得到舒适性房间毛细管的辐射供暖特性, 故将实验室测试房间假定为卧室, 属于舒适性空调范畴。考虑到实验目的及其实际使用功能, 选取距离地面中心0.1m、1.1m、1.70m、3m处室内空气温度测点, 其0.1m为人体脚踝处高度, 1.1m为人体坐下时头顶的高度, 1.70m为人体站立时头顶的高度, 3m为测量靠近吊顶辐射面的空气温度[3]。此外, 为了测得侧壁和吊顶毛细管表面的平均温度、最低温度和最高温度, 按照对角线划分原理, 将毛细管侧壁和吊顶壁面测点布置为9个点, 如图6所示。

实验室中所用的测量仪器如表1所示。

实验研究太阳能集热器吸收太阳能能否满足房间的供暖要求, 考虑到早晨和晚上太阳辐射强度偏低, 故太阳能集热循环泵的运行时间为7∶30~16∶30。采暖循环泵从早晨7∶30运行至转天早晨7∶30。集热水箱中的水始终未采用辅助电加热器加热。

2 测试结果分析

2.1 室外温度与太阳辐射值

此套系统进行了多次运行实验, 选取具有代表性的实验数据, 分析系统效率与室内热环境。该日天气状况为晴天, 图7所示为当天室外气温与太阳辐射量随时间的变化曲线。

测试时间从早晨7∶30至次日早上7∶30, 采用温湿度自记仪和太阳辐射仪自动记录数据。从变化曲线可以看出, 太阳辐射强度最大值出现在中午12∶30左右, 此时太阳辐射值为909.23W/m2, 全天平均值为591.75 W/m2, 日总辐射量18.82MJ/m2。早上7∶30室外气温最低至-0.3℃, 最大值出现在15∶30为12.6℃, 而日平均气温较低为6℃左右, 全天温度波动较大, 最大温差达11℃。

2.2 蓄热箱水温与太阳能集热器瞬时效率变化

蓄热箱水温与太阳能集热器瞬时效率变化曲线如图8所示。

太阳能集热器瞬时效率指在稳态条件下, 特定时间间隔内由传热工质从一特定的集热器面积上带走的能量与同一时间间隔内入射在该集热器面积上的太阳能之比, 亦即集热器实际获得的有用功率与集热器接收的太阳辐射功率之比。因此, 根据测试的温度、流量、太阳辐照度、面积等参数绘制出此变化曲线。由变化曲线可以看出, 日出后, 太阳能集热器开始吸收太阳辐射的能量, 10∶30~14∶30, 太阳辐射值较高, 蓄热箱中的水也是升温最快的时段, 最高值达37.5℃。此段时间过后, 水箱中的水处于保温状态。在水温达到22℃之前, 瞬时集热效率不断增加, 最高至51%, 这是由于水温低, 蓄热水箱中的水与外界温差小, 热损失小, 集热器有较高的效率。随着集热器进水温度的升高, 集热器的瞬时效率不断下降, 当水温达到最高值37.5℃时, 集热器瞬时效率仅为31%, 16∶00之后集热系统集热量小于热损失, 集热效率逐步降低趋于0, 关闭太阳能集热循环泵。经分析, 日平均集热效率为30%。

2.3 毛细管席供热能力分析

由实验测出毛细管末端的供回水温度、流量、可以得出瞬时供热功率, 绘制出曲线如图9所示。

由图9可以看出, 单位面积毛细管供热最大功率为91W/m2, 全天平均供热功率为35W/m2;太阳能集热系统所负担的只是建筑物在采暖期的平均采暖负荷, 不是建筑物的最大采暖负荷, 根据计算, 实验室的平均采暖热负荷为33.4W/m2[4], 故此系统能够基本满足该房间的供暖需求。在16∶30关闭太阳能集热循环泵3h后, 供热功率为29W/m2, 直到凌晨2∶30, 供热功率降至0, 此时依靠房间的围护结构的蓄热维持房间的温度。

2.4 毛细管席壁面温度响应特性

采暖循环子系统运行时, 当蓄热箱中的热水输送到毛细管网时, 毛细管网加热层开始蓄热升温。图10对比了铺设有毛细管席的北墙侧壁、吊顶和没有铺设毛细管席的吊顶壁面温度变化趋势。

由图10可以看出, 铺设有毛细管席的吊顶壁面在10∶30~14∶30, 由25.7℃上升至35.2℃, 温升9.5℃, 说明毛细管席壁面温度响应快, 壁面日平均温度25℃。而没有铺设毛细管席的吊顶壁面温度波动不大, 平均温度仅16.3℃。这体现出热水流经毛细管席为墙体蓄热的明显优势。

2.5 室内温度响应特性

此次实验测试了距离地面中心0.1m、1.1m、1.70m、3m处室内空气温度测点, 其0.1m为人体脚踝处高度, 1.1m为人体坐下时头顶的高度, 1.70m为人体站立时头顶的高度, 3m为测量靠近吊顶辐射面的空气温度。还测试了非采暖房间的室内平均温度进行对比分析, 温度变化曲线如图11所示。

由图11可以看出:1.1m高度处空气平均温度19.64℃和3m高度空气平均温度19.12℃仅相差0.52℃, 两者温差不大, 温度场分布均匀性较好。但0.1m高度处空气平均温度仅为17.17℃, 表明毛细管辐射采暖时, 室内空气温度在垂直方向上是存在温度梯度的。1.1m处平均温度高于3m处空气平均温度, 是因为此区域是工作人员的主要活动区域, 人体的散热干扰了此区域的温度场。全天实验房间平均空气温度19.22℃比非采暖房间空气平均空气温度14.66℃高4.5℃, 经Swema 3000测试, 人体普通着装静坐工作时, 平均PMV指标为0.14, PPD指标为5.31, 热舒适性良好, 体现出此系统的优良性。

3 结论

通过典型工况的太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统实验研究, 可以得到下列结论:

1) 太阳能保证率是太阳能热利用系统的重要评价指标之一, 指系统中由太阳能提供的负荷与总负荷之比。天津地区晴天工况时, 当集热面积与采暖面积比值为1∶2时, 系统的太阳能保证率在93%左右, 能够基本满足此房间的供暖需求。 (太阳能集热效率为30%, 房间平均采暖热负荷为33.4W/m2) 。

2) 铺设有毛细管席的吊顶壁面在太阳辐照强度最大时的4h内上升了9℃, 壁面温度响应快。

3) 毛细管辐射采暖时, 室内空气温度在垂直方向上是存在温度梯度的, 但是在工作区内由于人员的活动干扰了局部的温度场。

4) 太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统可以提高太阳能热利用率, 若将其应用到低能耗建筑中定能发挥巨大作用。

参考文献

[1]赵加宁.低温热水采暖末端装置[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]何梓年, 李炜, 朱敦智.热管式真空管太阳能集热器及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2011.

[3]GB50243-2002, 通风与空调工程施工质量验收规范[S].

手机电磁辐射的影响及防护 篇9

1 手机的分类

入网手机按其发展通常分为三代:第一代就是以频分多址 (FDMA:frequency division multiple address) 方式工作的模拟手机。通话期间, 用户被分配一个频道, 说话的信息以调频 (FM) 信号方式传递出去。此种手机的工作频率一般为450MHZ或800~900MHZ。第二代就是采用全球通系统 (GSM:globe system for mobile communication) 的数字式手机。GSM的工作中心频率为900MHZ, 目前使用最广泛。刚刚推出不久的第三代手机为码分多址 (CDMA:code division multiple address) 手机, 工作频率为800MHz。目前市场上出售的手机品牌虽多, 但不外乎GSM和CDMA两大类型。每个类型又分为外置天线和内置天线两种。GSM手机还有单频 (900MHz) 和双频 (900MHz和1800MHz) 之分。种类不同、辐射功率各异。以单频GSM手机为例, 其工作频率范围是 (890~915) MHz、 (935~960) MHz, 属微波段。手机一旦拨通, 它将与蜂窝基站之间处于双向"通话"状态。即使待机, 它亦需不时向外发射信号, 以保持与基站之间的联系。通话信息经手机转换成编码调制的微波辐射出去。在手机顶部的天线附近, 形成较强的电磁辐射。

2 手机辐射的危害

手机在日常的使用过程中, 由于经常贴近人的头部以及眼睛, 其发出的辐射如果超过标准数值, 那么就会对人体造成伤害, 有关部门通过专业的检测仪器对国内市场上的手机进行了检测, 发现手机在常规发射功率的情况下, 也就是低于0.2瓦以下的发射功率, 其手机天线附近的机里面的辐射量, 远远超过的了国家针对辐射防护所设立的规定限值40V/M的15倍以上, 使用辐射完全超标的手机, 会对人体造成大量的损伤, 主要集中在以下几个方面:

(1) 人体长时间放置手机的部位 (头、大腿、腰) 的致癌率会极大的提升;

(2) 长时间的受到手机使用过程中的辐射影响, 人体的中枢神经系统会受到一定的影响;

(3) 导致人体心血管等血液系统的失调;

(4) 眼睛作为人体最为敏感的部位, 长时间使用手机, 可能会使得眼睛发生不可知的损伤, 严重情况可能会导致视力不断下降, 甚至致盲;

(5) 影响男性的睾丸的各项功能以及生殖系统;

(6) 对人体的造成损伤之后, 可能会对子女带来一定不良的遗传隐患。

3 手机辐射测量

3.1 监测方法

将PMM8053A手持场强仪置于房间中一个空旷的特定位置, 测定所处环境没有其他电磁辐射干扰。手机置于探头附近 (位置保持固定) , 手机发射天线对准EP-183电场探头。所有手机拨同一个电话号码。从拨完号按SEND键开始, 至打完电话回到待机状态为止, 读取最大值、最小值和矢量平均值, 测三次, 取平均。

3.2 测试结果

(1) 手机拨通瞬间会产生个峰值, 见表1, 此时应为信号发送开始, 辐射影响最大, 单独考虑。

(2) 手机通话状态下辐射值见表2。

(3) 手机待机状态下辐射值, 如表3。

通过资料显示, 虽然手机处于待机状态, 但仍不断与基站联系, 通过实验显示数据如表3所示。

通过以上的数据图表, 我们可以明显的看出以下几个方面的情况:

(1) 手机在日常的使用过程中, 特别是在接收到信号指之初, 最产生一个最大的敷设至, 但是在紧随着手机的通话铃声第一次响过之后, 手机所发出的辐射幅度渐渐降低。

因此, 从辐射防护方面来考虑, 用户在使用手机拨号的过程中, 在拨通前的几秒内, 也就是对方通话应答铃声还没响第一声之时, 最好不要将手机贴在耳朵之上进行接听。

(2) 手机在通电待机的状态之下, 虽然手机没有受到用户的操作而发出通话信号, 产生超标的辐射, 但是手机会一直保持与周边电信基站的通信基站的联系, 其辐射强度较低。

(3) CDMA信号频段制式的手机要比使用GSM信号频段的手机辐射强度要低至少一个数量级。

4 手机辐射的防护

通过测试发现长时间用手机会对身体有一定影响, 所以建议作出下防护措施:

(1) 耳机能够有效的减少人体所受到的辐射影响。在使用移动电话的过程中, 如果使用免提装置, 能够极为邮箱的降低手机对人体的辐射。使用耳机来进行通话的接听, 与直接将手机放置在耳朵方便来进行通话接听相比较而言, 免提设备在SAR方面的衰减是极为明显的。通过免提装置来进行移动设备的通话操作, 能够最大限度的减少人体所受到的手机辐射。

(2) 手机在接通对话的瞬间, 离人体的头部越远越好。手机在接通对话的瞬间, 可以说是手机能够产生最大辐射数值的时刻, 这个时刻的辐射, 是对人体影响最大的阶段。因为手机在通话接通的瞬间, 所释放的辐射能量会呈几何幅度的增加, 而瞬间增加的辐射会直接损害到人体器官的健康。

(3) 最大限度的减少使用手机的通话时间, 如果无法避免使用手机进行通话, 那么最好使用耳机来进行通话, 或者身边有其他座式电话时, 就尽量不使用手机进行通话。

摘要：进入21世纪以来, 手机已经成为了人们日常生活中不可缺少的通讯工具, 但是手机由于是由各类电子设备构成, 在运作的过程中会产生一定的辐射, 因此, 手机辐射已经成为了社会各界所关注的重点问题。本篇文章通过对几款手机在运作过程中的辐射进行了测试研究, 根据其产生的影响提出了几点防护的措施。

关键词：手机辐射,电磁辐射,分析

参考文献

[1]陈成章.广州市GSM移动电话基站发射电磁波对环境污染影响分析[J].中国环境监测, 2002.

[2]徐鹏, 张建春.电磁辐射对人的危害与防护[J].中国个体防护装备, 2001 (05) :17.