什么是核磁共振屏蔽室、電磁屏蔽室、電鏡屏蔽室、電波暗室屏蔽室?

什么是核磁共振屏蔽室?

核磁共振屏蔽室適用于永磁和超導核磁共振設備的磁場屏蔽,防止外界電磁場干擾核磁共振掃描成像儀(MRI)的正常工作,抑制MRI產生的磁場泄露影響外界設備的工作。


核磁共振屏蔽機房施工工藝:

(1)結構:MRI型屏蔽室設計有拼裝式和焊接式兩種結構。 

(2)焊接工藝:0.5mm紫銅板作射頻屏蔽層,焊接采用氬弧焊或銅焊,高導磁率鋼板作磁屏蔽層

(3)龍骨架支撐采用鋁合金,并與墻體間作絕緣處理。手動鎖緊屏蔽門屏蔽門,可拆卸式鈹青傳指型銅簧片。 

(4)高性能屏蔽觀察窗雙層銅網經特殊工藝制作,透光率好。 

(5)其它:電源濾波器、 信號轉接板,空氣供應及通風系統的屏蔽接口處理、同軸連接器、光纖轉接盒、醫療氣體波導接口、氣體滅火截止波導管、心電監護系統接口或其它醫療設備接口以及室內照明等。

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核磁共振屏蔽室設計

屏蔽體的使用壽命是20-30年,屏蔽殼體的抗震等級按照8級計算??紤]到磁場影響和拆裝方便,采用銅板拼裝式設計。


(1)核磁屏蔽室底面設計:

   屏蔽室在核磁儀放置位置地溝要求:2.8m×2.8m×0.9m,室內其他地方挖深為:55公分,水平以下30公分用C25混凝土澆筑。對澆注地基水泥沙漿磨平,進行雙層SBS防水處理,鋪設高強度的絕緣地坪,然后進行屏蔽體地面制作。


(2)屏蔽室殼體設計:

    屏蔽體是用0.35mm紫銅板及優質松木框架(刷防火涂料)拼裝結構。拼裝模塊之間夾多層銅網襯墊,采用M6*100不銹鋼螺栓緊固。

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(3)屏蔽門設計:

    手動單開屏蔽門,尺寸:1.2m寬×2.1m高(外平開式);根據屏蔽室現場特點,采用單外開屏蔽門。屏蔽室門是影響整個屏蔽室屏蔽效果的最重要部位,是保持屏蔽系統總性能免于退化的最薄弱部件,也是系統中唯一可動部分,因此保持屏蔽門屏蔽效能的穩定性尤為重要。門的結構為單扇平開式,門板采用銅板、木龍骨和不銹鋼框架焊接制成,門框邊緣采用指型鈹青銅彈片密封,使用無磁鎖具。


(4)觀察窗設計:

觀察窗為雙層屏蔽玻璃內襯30目銅網,雙層銅網之間距離為5-6公分,以提高屏蔽效能,保證高清晰度。

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什么是電磁屏蔽室?

電磁屏蔽室是電磁兼容(EMC)領域的重要內容,電磁屏蔽室就是一個鋼板房子,冷軋鋼板是其主體屏蔽材料。包括六面殼體、門、窗等一般房屋要素,只是要求嚴密的電磁密封性能,并對所有進出管線作相應屏蔽處理,進而阻斷電磁輻射出入。

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結構形式

電磁屏蔽室有鋼板拼裝式、鋼板焊接式、鋼板直貼式及銅網式四大類。拼裝式為厚度1.5㎜鋼板模塊拼裝而成,生產、安裝工藝較簡單,適用于小面積、屏蔽效能要求一般的工程??刹鹦兑平?,但移建后屏蔽效能明顯降低。鋼板焊接式屏蔽室采用2~3㎜冷軋鋼板與龍骨框架焊接而成,屏蔽效能高,適應各種規格尺寸,是電磁屏蔽室的主要形式。直貼式和銅網式用于屏蔽效能要求較低的簡易工程。


基本組成內容

(1)殼體:此處以鋼板焊接式電磁屏蔽室為例。包括六面龍骨框架、冷軋鋼板。龍骨框架由槽鋼、方管焊接而成,材料規格按屏蔽室大小確定地面龍骨(地梁)應與地面進行絕緣處理。墻、頂部冷軋鋼板厚度2mm,底部鋼板厚3㎜,先在車間預制成模塊,分別焊接在龍骨框架內側。所有焊接均采用CO2保護焊,連續滿焊,并用專用設備撿漏,防止漏波。所有鋼質殼體必須進行良好的防銹處理。

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(2)電磁屏蔽門:電磁屏蔽門是屏蔽室唯一活動部件,也是屏蔽室綜合屏蔽效能的關鍵,技術含量較高,材料特殊,工藝極其復雜,共26道工序。電磁屏蔽門有鉸鏈式插刀門、平移門兩大類,各有手動、電動、全自動等形式。如考慮使用的穩定性及性價比,則首選手動插刀式鉸鏈門(標準門1900㎜×850㎜)。


(3)蜂窩型通風波導窗:通風換氣、調節空氣是屏蔽室必備設施。蜂窩型波導窗由對邊距5㎜的六邊形鋼質波導管集合組成,波導管不妨礙空氣流通,卻對電磁輻射有截止作用。主要采用300mm×300mm×50mm規格的全焊接式蜂窩式波導窗,插入損耗150KHz~1GHz≥100dB,完全滿足《規范》要求。屏蔽室按面積大小配置相應數量的波導窗,分別用于進風、排風、瀉壓。


(4)強弱電濾波器:進入屏蔽室的電源線、通信信號線等導體都會夾帶傳導電磁干擾,必須有相應的濾波器加以濾除。濾波器是由無源元件(電感、電容)構成的無源雙向網絡,其主要性能參數是截止頻率(低通、高通、帶通、帶阻)、插入損耗(阻帶衰減量),濾波性能取決于濾波級數(濾波器濾波元件數)、濾波器結構類型(單電容型C型、單電感型L型、π型)等。

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(5)波導管:進入防護室的各種非導體管線如消防噴淋管、光纖等,均應通過波導管,波導管對電磁輻射的截止原理與波導窗相同。


(6)室內電氣、室內裝修:包括穿管走線、配電箱、照明、插座及吊頂、墻面裝修、地面防靜電地板等。為確保屏蔽室穩定運行,電氣、裝修材料必須選用符合國家標準的防火、防潮、環保產品。


主要功能

隔離外界電磁干擾,保證室內電子、電氣設備正常工作。特別是在電子元件、電器設備的計量、測試工作中,利用電磁屏蔽室(或暗室)模擬理想電磁環境,提高檢測結果的準確度。

阻斷室內電磁輻射向外界擴散。強烈的電磁輻射源應予以屏蔽隔離,防止干擾其他電子、電氣設備正常工作甚至損害工作人員身體健康。

防止電子通信設備信息泄漏,確保信息安全。電子通信信號會以電磁輻射的形式向外界傳播(即TEMPEST現象),敵方利用監測設備即可進行截獲還原。電磁屏蔽室是確保信息安全的有效措施。

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軍事指揮通信要素必須具備抵御敵方電磁干擾的能力,在遭到電磁干擾攻擊甚至核爆炸等極端情況下,結合其他防護要素,保護電子通信設備不受毀損、正常工作。電磁脈沖防護室就是在電磁屏蔽室的基礎上,結合軍事領域電磁脈沖防護的特殊要求研制開發的特殊產品。


什么是電鏡屏蔽室?

電磁屏蔽有兩類方案,被動屏蔽和主動屏蔽。被動屏蔽是用六面金屬板覆蓋所有墻面、天花板和地板,使整個房間處于導體盒子中。主動屏蔽是在設備周圍架設導線框架,并實時監測外來電磁場,然后同步調節導線框架中的電流,產生與外來磁場相反的磁場,抵消外來干擾,實現電磁屏蔽。

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電鏡屏蔽利用主動消磁設備產生和設置室雜散磁場相反相位的磁場,從而達到消除雜散磁場的目的。具體的是由磁場控制單元、一兩個交流或直流磁場傳感器以及裝在待消磁房間里的三根多芯電纜(三維空間線圈)組成,是一種三維的交直流磁場補償系統。

傳感器測量空間環境中交直流磁場及其變化量,磁場控制單元以實時負反饋環路控制方式調節三個線圈中的電流來創建一個與環境磁場變化相反的磁場信號,抵消環境磁場給電子束設備帶來的影響,恢復設備應有的分辨率和精度。

這是一個動態系統,對磁場躍變自動響應的速度在100微秒以內。市電(50/60 Hz)頻率的交流背景磁場可被消除至75分之一;直流背景磁場可被消除至200分之一。

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電鏡屏蔽室屏蔽效能按以下參數設計制作:

(1)六屏蔽體采用2-3mm鋼板焊接式,以單元模塊板焊接方式聯接成整體,鋼板內外表面進行磷化防腐蝕處理后涂防銹漆。  

(2)項目設計時充分考慮新風中含有大氣塵,回風中因為人員活動的原因帶有塵埃、細菌以及室內被測物帶有揮發性化學物質等因素。

(3)屏蔽實驗室室內壁墻面、天花作隔音消聲處理,同時利用隔音層作室內裝飾。   

(4)電鏡屏蔽室驗收達到的技術指標:頻率范圍屏蔽效能單獨接地   

14KHz—3GHz≥80--100dB小于4歐姆

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電鏡屏蔽室滿足環境適應和使用條件:  

(1)環境溫度:20℃偏差3℃波動小于1℃/小時

(2)環境濕度:相對濕度80%  

(3)震動要求:2Hz以下 小于1um2-9Hz 小于2um10Hz以上 小于3um   

(4)鹽霧:所有涂層和金屬零部件應承受GJB150.11規定的鹽霧實驗。

(5)霉菌:所有零部件不得因霉菌生長而退化,按JB150.11.10規定屏蔽室選材應滿足長霉菌程度在0—2級之間。


什么是電波暗室?

電波暗室,是主要用于模擬開闊場,同時用于輻射無線電騷擾(EMI)和輻射敏感度(EMS)測量的密閉屏蔽室。電波暗室的尺寸和射頻吸波材料的選用主要由受試設備(EUT)的外行尺寸和測試要求確定,分1m法、3m法或10m法。

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組成結構

電波暗室主要組成結構主要為屏蔽室、和吸波材料。屏蔽室由屏蔽殼體、屏蔽門、通風波導窗及各類電源濾波器等組成。根據用戶要求,屏蔽殼體可采用焊接式或拼裝式結構均可。吸波材料由,工作頻率范圍在30MHz~1000MHz的單層鐵氧體片,以及錐形含碳海綿吸波材料構成,錐形含碳海綿吸波材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳膠溶液中滲透而成,具有較好的阻燃特性。

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基本分類

電波暗室(anechoic chamber)通常對于輻射試驗來說,測試場地分為三種,分別是全電波暗室、半電波暗室和開闊場。在這三種測試場地中進行的輻射試驗一般都可以認為符合電磁波在自由空間中的傳播規律。

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1、全電波

全電波暗室減小了外界電磁波信號對測試信號的干擾,同時電磁波吸波材料可以減小由于墻壁和天花板的反射對測試結果造成的多徑效應影響,適用于發射、靈敏度和抗擾度實驗。實際使用中,如果屏蔽體的屏蔽效能能夠達到80dB~140dB,那么對于外界環境的干擾就可以忽略不計,在全電波暗室中可以模擬自由空間的情況。同其它兩種測試場地相比,全電波暗室的地面、天花板和墻壁反射最小、受外界環境干擾最小,并且不受外界天氣的影響。它的缺點在于受成本制約,測試空間有限。

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2、半電波

半電波暗室與全電波暗室類似,也是一個經過屏蔽設計的六面盒體,在其內部覆蓋有電磁波吸波材料,不同之處在于半電波暗室使用導電地板,不覆蓋吸波材料。半電波暗室模擬理想的開闊場情況,即場地具有一個無限大的良好的導電地平面。在半電波暗室中,由于地面沒有覆蓋吸波材料,因此將產生反射路徑,這樣接收天線接收到的信號將是直射路徑和反射路徑信號的總和。


3、開闊場

開闊場(open area test, OAT)是平坦、空曠、電導率均勻良好、無任何反射物的橢圓形或圓形試驗場地,理想的開闊場地面具有良好的導電性,面積無限大,在30MHz~1000MHz之間接收天線接收到的信號將是直射路徑和反射路徑信號的總和。但在實際應用中,雖然可以獲得良好的地面傳導率,但是開闊場的面積卻是有限的,因此可能造成發射天線與接收天線之間的相位差。在發射測試中,開闊場的使用和半電波暗室相同。

本文轉自微信公眾號【機房百科】,版權歸原作者

 

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