Методы экранирования. Виды экранирования. Принципы действия экранов

Методы экранирования. Виды экранирования. Принципы действия экранов

05.08.2023

Защита информации от утечки через ПЭМИН осуществляется с применением пассивных и активных методов и средств.

Пассивные методы защиты информации направлены на:

  • ослабление побочных электромагнитных излучений (информационных сигналов) ОТСС на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
  • ослабление наводок побочных электромагнитных излучений в посторонних проводниках и соединительных линиях, выходящих за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
  • исключение или ослабление просачивания информационных сигналов в цепи электропитания, выходящие за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов.

Активные методы защиты информации направлены на:

  • создание маскирующих пространственных электромагнитных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала;
  • создание маскирующих электромагнитных помех в посторонних проводниках и соединительных линиях с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала.

Рассмотрим более подробно наиболее распространенные методы пассивной и активной защиты от ПЭМИН.

Экранирование технических средств

Как известно из предыдущих лекций, при функционировании технических средств обработки, приема, хранения и передачи информации (ТСПИ) создаются побочные токи и поля, которые могут быть использованы злоумышленником для съема информации. Подводя итог, можно сделать вывод, что между двумя токопроводящими элементами могут возникнуть следующие виды связи:

  • через электрическое поле;
  • через магнитное поле;
  • через электромагнитное поле;
  • через соединительные провода.

Основной характеристикой поля является его напряженность. Для электрического и магнитного полей в свободном пространстве она обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника сигнала. Напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна первой степени расстояния. Напряжение на конце проводной или волновой линии с расстоянием падает медленно. Следовательно, на малом расстоянии от источника сигнала имеют место все четыре вида связи. По мере увеличения расстояния сначала исчезают электрическое и магнитное поля, затем - электромагнитное поле и на очень большом расстоянии влияет только связь по проводам и волноводам.

Одним из наиболее эффективных пассивных методов защиты от ПЭМИ является экранирование . Экранирование - локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.

Различают три вида экранирования :

  • электростатическое;
  • магнитостатическое;
  • электромагнитное.

Электростатическое экранирование заключается в замыкании электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводе электрических зарядов на землю (на корпус прибора) с помощью контура заземления. Последний должен иметь сопротивление не больше 4 Ом. Применение металлических экранов весьма эффективно и позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При правильном использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника сигнала в ε раз, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

Эффективность применения экрана во многом зависит от качества соединения корпуса ТСПИ с экраном. Здесь особое значение имеет отсутствие соединительных проводов между частями экрана и корпусом ТСПИ.

Основные требования, которые предъявляются к электрическим экранам, можно сформулировать следующим образом :

  • конструкция экрана должна выбираться такой, чтобы силовые линии электрического поля замыкались на стенки экрана, не выходя за его пределы;
  • в области низких частот (при глубине проникновения (δ) больше толщины (d), т.е. при δ > d) эффективность электростатического экранирования практически определяется качеством электрического контакта металлического экрана с корпусом устройства и мало зависит от материала экрана и его толщины;
  • в области высоких частот (при d < δ) эффективность экрана, работающего в электромагнитном режиме, определяется его толщиной, проводимостью и магнитной проницаемостью.

При экранировании магнитных полей различают низкочастотные магнитные поля и высокочастотные. используется для наводок низкой частоты в диапазоне от 0 до 3…10 кГц. Низкочастотные магнитные поля шунтируются экраном за счет направленности силовых линий вдоль стенок экрана.

Рассмотрим более подробно принцип магнитостатического экранирования .

Вокруг элемента (пусть это будет виток) с постоянным током существует магнитное поле напряженностью H 0 , которое необходимо экранировать. Для этого окружим виток замкнутым экраном, магнитная проницаемость µ которого больше единицы. Экран намагнитится, в результате чего создастся вторичное поле, которое ослабит первичное поле вне экрана. То есть силовые линии поля витка, встречая экран, обладающий меньшим магнитным сопротивлением, чем воздух, стремятся пройти по стенкам экрана и в меньшем количестве доходят до пространства вне экрана. Такой экран одинаково пригоден для защиты от воздействия магнитного поля и для защиты внешнего пространства от влияния магнитного поля созданного источником внутри экрана (Рисунок 16.1) .


Рис. 16.1.

Основные требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, можно свести к следующим :

  • магнитная проницаемость µ материала экрана должна быть возможно более высокой. Для изготовления экранов желательно применять магнитомягкие материалы с высокой магнитной проницаемостью (например, пермаллой);
  • увеличение толщины стенок экрана приводит к повышению эффективности экранирования , однако при этом следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;
  • стыки, разрезы и швы в экране должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля. Их число должно быть минимальным;
  • заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования .

Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Электромагнитное экранирование применяется на высоких частотах. Действие такого экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданными вихревыми токами обратного напряжения. Этот способ экранирования может ослаблять как магнитные, так и электрические поля, поэтому называется электромагнитным.

Упрощенная физическая сущность электромагнитного экранирования сводится к тому, что под действием источника электромагнитной энергии на стороне экрана, обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках – токи, поля которых во внешнем пространстве противоположны полям источника и примерно равны ему по интенсивности. Два поля компенсируют друг друга.

С точки зрения волновых представлений эффект экранирования проявляется из-за многократного отражения электромагнитных волн от поверхности экрана и затухания энергии волн в его металлической толще. Отражение электромагнитной энергии обусловлено несоответствием волновых характеристик диэлектрика, в котором расположен экран и материала экрана. Чем больше это несоответствие, чем больше отличаются волновые сопротивления экрана и диэлектрика, тем интенсивнее частичный эффект экранирования определяемый отражением электромагнитных волн .

Выбор материала для экрана зависит от многих условий. Металлические материалы выбирают по следующим критериям и условиям:

  • необходимость достижения определенной величины ослабления электромагнитного поля при наличии ограничения размеров экрана и его влияния на объект защиты;
  • устойчивость и прочность металла как материала.

Среди наиболее распространенных металлов для изготовления экранов можно назвать сталь, медь, алюминий, латунь. Популярность этих материалов в первую очередь обусловлена достаточно высокой эффективностью экранирования . Сталь популярна также вследствие возможности использования сварки при монтаже экрана.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести высокую стоимость, большой вес, крупные габариты и сложность монтажа. Этих недостатков лишены металлические сетки . Они легче, проще в изготовлении и размещении, дешевле. Основными параметрами сетки является ее шаг, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки и удельная проводимость материала сетки. К недостаткам металлических сеток относят, прежде всего, высокий износ по сравнению с листовыми экранами.

Для экранирования также применяются фольговые материалы . К ним относятся электрически тонкие материалы толщиной 0,01…0,05 мм. Фольговые материалы в основном производятся из диамагнитных материалов – алюминий, латунь, цинк.

Перспективным направлением в области экранирования является применение токопроводящих красок , так как они дешевые, не требуют работ по монтажу, просты в применении. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического пленкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий.

Токопроводящие краски лишены недостатков листовых экранов и механических решеток, так как достаточно устойчивы в условиях резких климатических изменений и просты в эксплуатации.

Следует отметить, что экранироваться могут не только отдельные ТСПИ, но и помещения в целом. В неэкранированных помещениях функции экрана частично выполняют железобетонные составляющие в стенах. В окнах и дверях их нет, поэтому они более уязвимы.

При экранировании помещений используются: листовая сталь толщиной до 2 мм, стальная (медная, латунная) сетка с ячейкой до 2,5 мм. В защищенных помещениях экранируются двери и окна. Окна экранируются сеткой, металлизированными шторами, металлизацией стекол и оклеиванием их токопроводящими пленками. Двери выполняются из стали или покрываются токопроводящими материалами (стальной лист, металлическая сетка). Особое внимание обращается на наличие электрического контакта токопроводящих слоев двери и стен по всему периметру дверного проема. При экранировании полей недопустимо наличие зазоров, щелей в экране. Размер ячейки сетки должен быть не более 0,1 длины волны излучения.

В защищенной ПЭВМ, например, экранируются блоки управления электронно-лучевой трубкой, корпус выполняется из стали или металлизируется изнутри, экран монитора покрывается токопроводящей заземленной пленкой и (или) защищается металлической сеткой.

Следует отметить, что помимо функции защиты от утечки информации через ПЭМИН, экранирование может снизить вредное воздействие электромагнитного излучения на людей и уровень шумов при работе ТСПИ.

Экранирование волос что это такое? Под красивым словом кроется модная бьюти-процедура, которая поможет вернуть волосам здоровье и красоту, придать прическе объем, а локонам здоровье и красивый блеск. Пряди приобретают шелковистость уже после первого сеанса красоты, для закрепления результатов рекомендован курс процедур.

Экранирование – лечебная программа по уходу за волосами. Она предполагает обработку локонов несколькими разными составами поочередно. Сначала нужно раскрыть чешуйки, затем насытить волос витаминами, микроэлементами, маслами, растительными протеинами. Финальный этап – закрытие чешуек и создание тоненькой защитной плёнки.

Экранирование волос придает локонам ухоженный и здоровый вид уже после первой процедуры. Техника относится к лечебным, поскольку она решает не только эстетические задачи, но и восстанавливает структуру, приглаживает чешуйки, защищает волосы от негативных внешних воздействий. Процедура экранирования волос является полезной, при постоянном проведении она сводит к минимуму негативное воздействие внешних факторов, позволяет

Экранирование – лечебная уходовая процедура для волос, которая направлена на насыщение локонов питательными веществами, восстановление их структуры. Пряди становятся увлажненными, приобретают надёжную защиту от воздействия внешних факторов. Эффект глянцевых волос получается за счет покрытия локона тонкой защитной плёнкой.

Специальные средства, используемые для проведения процедуры, содержат масла, соевый белок, аминокислоты и другие ценные компоненты. Экранирование бывает цветным и прозрачным – состав подбирается с учетом текущих задач и пожеланий клиентки. В российских салонах чаще всего используются средства таких марок как «Эстель» и PaulMitchell.

Отличия от ламинирования

Ламинирование – салонная процедура, которая предполагает нанесение на волосы профессиональных косметических средств, которые создают защитную плёнку. Главными компонентами специальных составов являются протеины сои и пшеницы, витамины, биоактивные вещества.

Маска равномерно распределяется по поверхности локонов и оставляется на полчаса, затем тщательно смывается. Данного времени достаточно для того, чтобы каждая волосинка покрылась стойкой оболочкой, защищающей её от негативных внешних факторов и разглаживающая структуру.

Что такое экранирование волос? Это оздоровление локонов изнутри, а не снаружи. Волос получает питательные вещества, которые проникают в ее глубинные структуры, становится сильным и крепким. На поверхности защитный слой тоже создаётся, за счет чего улучшается общий вид причёски, она выглядит ухоженной и красивой.

Цветные составы для экранирования дают эффект лёгкого окрашивания, пигмент смывается в течение пары недель, зато является совершенно безвредным для волос. Если окрашивание вас не интересует, остановитесь на прозрачном составе.

Эффект от ламинирования следующий.

  1. Красивая, ухоженная причёска, гладкие, блестящие волосы.
  2. На поверхности локонов создаётся защитная плёнка, которая блокирует негативное воздействие внешних разрушающих факторов среды.
  3. Избавление от сечения, ломкости.
  4. Придание объёма.
  5. Более длительное сохранение цвета после окрашивания (сначала волосы красят, потом ламинируют).

Стойкость результата составляет от 4 до 6 недель, но многое зависит от того, как часто вы моете волосы – если часто, состав вымоется быстрее.

Эффекты, который даёт экранирование, таковы.

  1. Придание гладкости и блеска волосам, но в меньшей мере, чем при ламинировании.
  2. Оздоровление локонов изнутри, восстановление их структуры.
  3. Утяжеление волос, устранение эффекта пушения.
  4. Увеличение объема причёски.

Стойкость результата – 2-4 недели (опять же, она зависит от частоты мытья волос).

Механизм действия активных препаратов при экранировании состоит в создании на поверхности волоса защитной масляной оболочки, которая выравнивает структуру и выполняет защитные функции. Кутикула разглаживается, что особенно хорошо заметно на сильно повреждённых волосах.

Восполняется баланс влаги, локоны насыщаются ценными веществами, восстанавливаются изнутри. Усилить эффект экранирования можно, если использовать соответствующий послепроцедурный уход.

Показания и противопоказания к процедуре

Экранирование волос – настоящее спасение:

  • для тусклых, безжизненных волос;
  • от , термощипцов, утюжков;
  • для мелированных, обесцвеченных локонов.

Любые негативные внешние воздействия, частое проведение агрессивных косметических процедур являются показаниями к проведению экранирования. Волосы восстановятся изнутри, станут сильными и блестящими.

Не следует делать процедуру при обострениях заболеваний кожи головы, алопеции, индивидуальной непереносимости активных компонентов препарата. При повышенной сальности экранирование не рекомендовано – иначе локоны могут стать еще более жирными и не ухоженными.

Слишком длинные волосы после процедуры часто начинают выпадать из-за резкого увеличения нагрузки на корни, жёсткие, густые локоны могут приобрести неухоженный, «зализанный» вид.

Как проводится экранирование в салоне?

Рассмотрим, как проводится экранирование волос в салоне красоты.

  1. Волосы тщательно моют шампунем, затем на прядки мастер наносит специальные препараты. Обычно их три, но может быть и больше (смотря какой тип экранирования делается).
  2. Составы выдерживаются на волосах в течение часа для максимально глубокого проникновения питательных веществ. Затем их смывают.
  3. Локоны слегка подсушиваются, на их поверхность наносятся экранирующие смеси. Время ожидания – до 30 минут.
  4. Волосы высушиваются феном для ускорения реакции препарата. Мастер следит за тем, чтобы теплый воздух распределялся максимально равномерно.
  5. На поверхность волос наносится специальный бальзам, фиксирующий результаты процедуры.

Вот и всё – локоны подсушиваются феном, и довольная новым образом клиентка идёт домой. Мыть голову нельзя два дня.

Процедура в домашних условиях

Если купить специальные препараты и наловчиться, проводить процедуру можно будет в том числе в домашних условиях. Читаем, учимся и выполняем!

Популярные средства

Для проведения экранирования вам нужно будет приобрести специальный набор – сделать это можно в любом специализированном магазине профессиональных средств для парикмахеров. Рекомендуем обратить внимание на препараты от «Эстель» – доступные по цене и простые в использовании.

В состав набора входят:

  • – его используют для первого мытья, чтобы распутать локоны и подготовить их к проникновению питательных веществ;
  • масло – оно отвечает за результаты экранирования, проникает глубоко в структуру локонов, придаёт блеск, увлажняет, создаёт защитный экран;
  • маски и лосьоны для ухода, закрепления эффекта.

Основные этапы

Этапы домашнего экранирования будут такими же, как при проведении процедуры в салоне.

  1. Очищение – наносите на волосы специальный шампунь для глубокого очищения, вспенивайте, смывайте.
  2. Используйте на слегка подсушенные чистые локоны бальзам. Распределять его нужно по всей длине, спустя несколько минут смойте состав водой.
  3. Нанесите экранирующее средство и максимально равномерно прочешите его расчёской с тонкими широкими зубцами. Оставьте на волосах на полчаса.
  4. Промойте локоны и используйте закрепительное масло. Масло смывать не требуется.

Уход за волосами после экранирования

Чтобы эффект от экранирования продержался как можно дольше, используйте после процедуры специальные уходовые средства – шампунь и маску. Они есть у всех известных производителей профессиональной косметики для волос. Если вы моете голову каждый день, экранирующий состав с локонов уйдёт всего за пару недель.

Делать экранирование можно и нужно регулярно – в таком случае ваши волосы всегда будут здоровыми и красивыми. Оптимальная частота процедур – каждые 2-3 недели.

Слишком часто проводить экранирование нельзя, чтобы не нарушить жировой баланс кожи головы и не придать прядям неухоженный вид.

Плюсы и минусы экранирования

В завершение рассмотрим сильные и слабые стороны процедуры экранирования.

Плюсы следующие.

  1. Запаиваются кончики, восстанавливается структура прядей, повышается эластичность.
  2. Хрупкие прядки получают надёжную защиту от воздействия негативных внешних факторов.
  3. Волосы легко и хорошо расчёсываются, практически не спутываются.
  4. Появляется роскошный трёхмерный эффект сияния, поверхность локонов красиво блестит.
  5. Прическа становится сильной и объёмной, создаётся эффект объёмных, густых волос.
  6. Уходит пушение.

Кроме того, экранирование можно проводить в домашних условиях, что позволит вам неплохо сэкономить.

Главный недостаток – недолговременный эффект, но с каждой новой процедурой он будет держаться дольше, поскольку ценные вещества накапливаются в волосах. Также увеличивается жёсткость локонов, что не нравится обладательницам и без того не самых мягких волос.

Стоимость экранирования средняя, но нужно учесть затраты на уходовые средства после процедуры.

Заключение

Экранирование – лечебная процедура, восстанавливающая структуру локонов изнутри. Она предполагает применение специальных составов, которые наполняют волос, делают его сильным и крепким, восстанавливают структуру, придают эластичность и здоровый блеск.

На поверхности каждой волосинки создается незаметная защитная плёнка, блокирующая разрушительное воздействие факторов внешней среды. Точно такая же образуется в ходе ламинирования, но процедура ламинирования не восстанавливает локоны, а только придаёт им объём, мягкость, эластичность и блеск.

Экранирование не подходит для жирных, очень длинных, густых и тяжёлых волос – соответствующие манипуляции только ухудшат внешний вид причёски. Делают процедуру чаще всего в салоне, но вы можете приобрести соответствующие составы и применять их в домашних условиях самостоятельно. Чтобы эффект держался как можно дольше, используйте специальные средства после экранирования. Со временем питательные вещества начнут накапливаться в волосе, и повторять процедуру придется намного реже.

Экранирующие составы бывают прозрачными и цветными. Результатов лёгкого безопасного окрашивания хватает на 2-3 недели. Резкого перехода на несколько цветовых тонов красящий состав достичь вам не даст.

Электрический монтаж и элементы монтажных соединений.

Конструкции электрического монтажа (КЭМ)

КЭМ определяются:

    элементной базой

    диапазоном частот

    структурным уровнем сборки

    условиями эксплуатации

В РЭА используются два способа электромонтажа:

    объемный (жгуты, кабели, провода)

    печатный (плоский)

Основные конструктивные элементы электромонтажа:

    элементы экранирования и заземления

    провода, кабели и монтажные материалы

    элементы крепления проводов, жгутов, кабелей

    соединительные элементы электрического монтажа

    ОПП, ДПП, МПП

    монтажные соединения приборов, узлов и блоков РЭП

На КЭМ наибольшее влияние оказывает частотный диапазон работы устройства.

На блоках, работающих на низкой частоте (до 20кГц), вредные связи возникают при появлении отдельных механических колебаний, особенно на резонансных частотах. Такие колебания могут быть вызваны нарушением жесткости крепления элементов магнитных цепей, некоторых деталей несущих конструкций.

Вредные связи резко снижаются, когда наиболее чувствительные к механическим колебаниям первые каскады усилителей, кристаллические резонаторы или электромеханические фильтры устанавливают на эластичные основания (амортизаторы).

Во избежании возникновения неуправляемой обратной связи вход сигнала необходимо располагать как можно дальше от выхода или тщательно экранировать их друг от друга.

Низкочастотное устройство необходимо надежно предохранять от влияния магнитных полей переменного тока. Для этого при монтаже блоков широко применяют провода связанные в жгуты.

Закрепление монтажного провода производится так, чтобы между проводниками и металлическими стенками несущих конструкций не возникали индуктивные связи.

В блоках, работающих на средних частотах (от 20 кГц до 1 МГц), особенно ощутима связь между входными и выходными электродами транзисторов. В этом случае управляющие цепи каждого каскада выполняют короткими, а сами каскады располагают последовательно. Элементы схемы каждого каскада размещены вблизи «своего» транзистора.

Элементы, создающие магнитные поля, экранируют.

Компоновка и электромонтаж блоков высокой частоты (от 1 МГц до 100МГц) является более сложной задачей и особенно в усилительной аппаратуре с большим коэффициентом усиления.

В этом диапазоне весьма ощутимо влияние емкости электромонтажа и электромагнитного поля.

Для достижения минимальных излучений внутри блоков каскады схемы выполняют в виде отдельных узлов, тщательно экранируя их друг от друга и от внешних возбудителей.

Колебательные контуры выполняют на тореэдальном сердечнике. Общую экранировку выполняют двухслойными экранами из пермалоя и меди.

Во избежании взаимных связей между проводниками, их разделяют достаточно широкими промежутками и экранируют от магнитных полей.

Если снизить потери короткими проводниками не удается, то связи выполняют коаксиальным кабелем.

Чем выше частота, тем сильнее сказывается влияние линий связи, и тем качественнее должно производиться экранирование и заземление.

Блоки СВЧ (от 100 до 3000МГц) по КЭМ резко отличаются от РЭА более низких частот.

Уже при частоте 400-600 МГц потери на столько возрастают, что вместо проводников используют коаксиальные кабели, а при частоте более 1500 МГц - волноводы.

      Основные виды помех и способы их устранения.

Существует 3 вида помех.

    магнитные

    электрические

    кондуктивные

Причины возникновения магнитных помех является протекание переменного тока в проводниках и катушках индуктивности.

Электрические помехи возникают при прохождении тока частотой выше 10 МГц.

Кондуктивные помехи возникают в результате общих цепей питания или нагрузки основного (полезного) и наводимого (вредного) сигнала.

Основными способами, применяемыми для борьбы с помехами, являются: экранирование и заземление.

4.2.1 Экранирование

Экраны применяются для того, чтобы локализовать действие источника помех или приемника помех.

Экран представляет собой металлическую перегородку, разделяющую две области пространства и предназначенную для регулирования распространения электрических и магнитных полей от одной из этих областей к другой.

Главное назначение экрана – ослабление напряженности электрического и (или) магнитного поля.

В зависимости от назначения различают экраны с внутренними источниками помех и экраны внешнего электромагнитного поля, во внутренней полости которых помещают чувствительные к помехаи узлы.

Классификация экранов

По типу поля помехи

Магнитно-статические ()

Электростатические (
)

Электромагнитные (
)

По конструктивной форме

прямоугольные

цилиндрические

сферические

По материалу и конструкции стенок экрана

магнитный материал (
)

немагнитный материал (
)

фольгированный материал (d=0,01…0,05 мм)

многослойные

сеточные

радиопоглощающий материал

Определение типов поля помехи.

Область пространства вокруг условного излучателя делится на ближнюю и дальнюю зону.

Если расстояние до излучателя
(- длина волны), то будет ближняя зона и помеха может быть магнитная или электрическая.

Если излучатель представлен в виде электрического диполя – помеха электрическая.

Если излучатель – рамка с током – помеха магнитостатическая.

Если
- волна электромагнитная, где магнитная и электрическая составляющие равны.

Эффективность экранирования – это уменьшение напряженности магнитного и электрического поля.

К э =20lg(Е 0 /Е 1) – коэффициент эффективности экранирования электрической волны.

К э =20lg(Н 0 /Н 1) – коэффициент эффективности экранирования магнитной волны.

Для электромагнитной волны эффективность экранирования складывается из двух видов потерь К отр и К погл.

К э =К отр +К погл.

К погл определяется одинаково для всех видов полей.

К отр зависит от вида поля и вычисляется по разному (формулы в справочнике).

4.2.2 Электромагнитное экранирование

Переменное высокочастотное электромагнитное поле при прохождении ч/з металлический лист, либо перпендикулярно, либо под некоторым углом его пл-ти наводит в этом листе вихревые токи, после которых ослабляется внешнее поле, в этом случае лист – электромагнитный экран.

Примером таких экранов могут служить корпуса РЭУ (стенки, крышки). Расчет электромагнитных экранов различен для различного диапазона частот внешних полей.

Расчет электромагнитных экранов:

Исходными данными для расчета электромагнитной помехоустойчивости является:

1.Конструкционные параметры изделия, спектр частот f i , соответственная напряженность электр. поля E(f i) или магнитная индукция B(f i).

2.Или их допустимые значения.

Следует отметить, что наибольшее влияние на работоспособность аппаратуры оказывает магнитная составляющая электромагнитного поля.

Если магнитное поле с f i , будет пересекать пл-дь S, то получим:
.

В случае анализа помехоустойчивости печатных узлов, наиболее чувствительными эл-ми явл. микросхемы, тогда S-наибольшая пл-дь замкнутого контура:
- коэффициент экрана.

Последовательность расчета экрана:

1.Определяем тип поля помехи.

2.Выбираем конструктивную форму экрана, которая может быть выполнена в виде прямоугольной, цилиндрической и сферической. Форма экрана оказывает влияние на хар-ое сопротивление среды экрана.

Формы экранов:


R Э =r э

- резонансная частота.

3. Выбор материала и конструкций стенок экрана.

Наибольшее влияние на эффективность экранирования влияет материал. Количественно, величину характеризующую экранированное действие материала рассчитывают следующим образом:

- глубина проникновения (показывает, на какой глубине магнитное поле ослабнет в е-раз;

f-частота поля;

 - магнитная проницаемость;

 - удельная проводимость материала экрана.

Если экран работает в магнитном поле ближней зоны, то эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных, так как >>1.

В электромагнитном поле дальней зоны немагнитные материалы, обладающие большей проводимостью, по сравнению с магнитными обеспечивают более высокую эффективность экранирования.

Достоинство сеточных экранов:

Просты в изготовлении, удобны в сборке и эксплуатации, не препятствуют свободным конвективным потокам воздействия, светопрониц., позволяют получить высокую эффективность экранирования во всем диап. частот.

Недостаток: невысокая механическая прочность.

Экранирующие свойства сеток проявляются в рез-те отражения электромагнитной волны от ее пов-ти.

Основные параметры сетки: Шаг сетки S с, радиус проволоки r с, удельная проводимость материала .

4. Рассчитываем эффективность экранирования выбранного экрана, а при необходимости его величину.

Шунтирование – отвод лишней энергии.



 ф – длина фронта;

Электромагнитное экранирование заключается в шунтировании большей части или всей нарезной емкости на корпус. На Рис.1,2,3 изображены возможные случаи расположения источника помех А и приемника помех В.

Рис.1 – корпус удален от приемника помех на значительное расстояние и емкостью C AB можно пренебречь.

С целью улучшения экранирования, на обеих сторонах ПП, сигн. и заземл. экранные проводники чередуют таким образом, чтобы против сигнальной линией, проходящей с одной стороны платы, всегда располагалась заземляющая линия с др. стороны платы, при этом каждая сигнальная линия оказывается окруженной 3-мя заземленными линиями. В рез-те чего достигается эффективная экранировка от внешних помех.

Рис. Уплотнение разборных (прижимных соединений) с помощью прокладок.

Защитное экранирование предназначено для ослабления электрических, магнитных и электромагнитных полей. Защитные экраны позволяют значительно уменьшить проникновение или полностью исключить воздействие электромагнитных полей на конструктивные элементы оборудования, электронную аппаратуру, измерительные приборы, кабели, помещения и здания энергетических объектов. Также, благодаря эффективному экранированию электрических и электронных технических средств можно подавить любые электромагнитные помехи, исходящие из них в сеть или в окружающее пространство.

Принцип действия защитных экранов

По классической схеме защитный экран размещается между источником помехи и объектом, предназначенным для экранирования.

Благодаря экранированию снижаются значения напряженности электромагнитного поля: от Е0 и Н0 непосредственно перед экраном до E1 и H1 за ним (См. Рис.1). Физическая сущность защитного экранирования объясняется созданием на поверхности экрана заряда или индуцированного тока, которые являются источниками полей, противодействующих существующим электромагнитным полям. Это равнозначно увеличению пути между приёмником и источником возникающей помехи. Эффективность защитного экранирования зависти от ряда факторов:

  • Частота поля.
  • Электропроводимость материала, из которого изготовлен экран.
  • Магнитная проницаемость материала защитного экрана.
  • Месторасположение и размеры экрана.

В дальнейшем при проведении расчётов будем исходить из положения, что экранирование осуществляется за счёт следующих факторов:

  • Поглощение материалом экрана энергии электрического и магнитного поля (коэффициент затухания aSА).
  • Отражение падающей электромагнитной волны материалом экрана (aSR - коэффициент затухания).

Рис. 1. Защита от воздействия электрических и магнитных полей экранированием токовых контуров, расположенных вне контура:

а – принципиальная схема расположения токовых контуров и защитного экрана S;
б – условная граница между условиями для ближнего и дальнего поля.

Результатирующий коэффициент затухания (дБ) можно вычислить по формулам:

Общий коэффициент затухания состоит из двух компонентов :

В вышеприведённых расчётах не учитываются многочисленные отражения от экрана и стен помещения. Для определения существенных взаимосвязей между расчётными коэффициентами затухания, свойствами магнитного поля, геометрическими размерами и характеристиками материала экрана следует использовать полное сопротивление. В зависимости от расстояния Х между приёмником помехи и её источником (Рис. 1 а) и частоты f в каждой из областей (Рис. 1 б), для нахождения коэффициентов затухания aSА иaSR можно применять следующие выражения:

для электрического поля в ближней зоне

коэффициент поглощения для каждой зоны равен

где и – относительная магнитная проницаемость материала и его электропроводность, тождественная коэффициенту электропроводности меди (= 5,8 107 См/м);
fб = 1 Гц – базовая частота;
d – толщина защитного экрана, отнесенная к d6 = 1 мм; хб = 1 м.

Выражения, находящиеся в квадратных скобках формул (1.4) ...(1.7), связывают между собой свойства материала и толщину экрана с коэффициентом затухания. При f = 1 Гц ординаты функций (1.4) ...(1.7) можно определить по выражениям для нахождения аSR и аSA. Зависимость между общим коэффициентом aS и частотой, при воздействии магнитного поля в ближней зоне, продемонстрирована на Рис.2. Данную зависимость можно найти при помощи суммирования значений aSR и aSА в соответствии с формулой (1.3). Зависимости aSА, aSR и aS от частоты для дальней зоны и для ближней зоны, определяемые по выражениям (1.6) и (1.7), представлены на Рис. 3. Необходимо отметить, что снижение коэффициента aSR для ближней зоны составляет 30 дБ (при увеличении частоты в 10 раз).

Ориентировочная эффективность защитных экранов может оцениваться в следующем порядке:

  • Если aS < 10 дБ – экранирование недостаточно эффективно.
  • Если 10 < aS < 30 дБ – обеспечиваются минимальные требования по экранированию.
  • Если 30 < aS < 60 дБ – требования по экранированию обеспечены для большинства случаев.
  • Если 60 < aS < 90 дБ – хороший уровень экранирования.
  • Если 90 Следует помнить, что эффективность экранирования энергообъектов связана с состоянием стенки экрана.

Наличие различных дефектов (трещины, раковины, неоднородности и пр.) или технологических отверстий (проёмы для ввода кабелей и проводов, отверстия для вентиляции и обслуживания) снижает защитные свойства экрана. Кроме того, внутри экранированных устройств и помещений могут возникать резонансные эффекты (практически любой корпус прибора с токопроводящими стенками в первом приближении можно рассматривать в качестве объёмного резонатора).

Рис. 2. Принципиальная схема, отражающая зависимости коэффициентов (1), (2) и (3) от частоты магнитного поля (f) в пределах ближней зоны

Рис. 3. Принципиальная схема, отражающая зависимости между коэффициентами затухания и частотой электромагнитного поля в пределах дальней зоны и для электрического поля в пределах ближней зоны:

Материалы для изготовления защитных экранов

Для качественного экранирования применяются ферромагнитные (сплавы железа) и немагнитные металлы (медь). Защитные экраны, изготовленные на основе ферромагнитных материалов , по эффективности ослабления электрического поля при низких частотах уступают экранам из немагнитных металлов, однако позволяют уменьшать постоянные магнитные поля. При увеличении частоты воздействующего поля показатели демпфирования в отношении электрических и магнитных полей улучшаются [см. (1.7) и Рис. 2 и 3].

Например, обычные здания и другие крупные строительные сооружения даже без применения специальной защиты уменьшают внешние поля на 6 ...10 дБ, а железобетонные конструкции с приваренной стальной арматурой обеспечивают снижение воздействия внешних электромагнитных полей до 25 ...30 дБ. Немагнитные материалы создают экранирующий эффект за счет магнитных полей, образуемых вихревыми токами. Постоянное магнитное поле практически не экранируется, а низкочастотное переменное поле ослабляется в незначительной степени [см. (1.4) и Рис. 2.]. Между тем подобные экраны отлично демпфируют электрические поля [см. (1.5), (1.6) и Рис. 3].

В настоящее время применяются различные материалы и устройства для экранирования, поставляемые в виде пластин, лент, оплёток и в других формах :

  • Стальные и медные пластины для изготовления экранированных корпусов, для покрытия потолков и стен помещений. Крепятся болтами или привариваются к конструктивным строительным элементам.
  • Тонкая металлическая фольга из мягкомагнитных сплавов, обладающих повышенной магнитной проницаемостью. Испорльзуется для изготовления опытных образцов и серийной аппаратуры.
  • Экранирование кабелей металлической лентой и металлической оплёткой.
  • Плетёные металлические шланги для эффективного экранирования кабельных жгутов и кабелей.
  • Сотовые металлические структуры для создания экранирующих элементов с высоким пропусканием воздушных потоков.
  • Сетки из тонкой проволоки, прозрачная проводящая фольга и стёкла с металлическим напылением для комплексного высокочастотного экранирования окон.
  • Тонкослойные серебряные, медные и никелевые покрытия, наносимые на корпусные детали из пластика и пластмасс.
  • Пластмассовые материалы с включением проводящих элементов (нити из углерода) или добавок (металлические порошки), предназначенные для производства экранированных корпусов.
  • Материалы для высокочастотной экранирующей спецодежды, содержащие вплетенные волокна из нержавеющих сталей (в частотном диапазоне 100 кГц... 40 ГГЦ коэффициент затухания может доходить до 30 дБ).

Чтобы обеспечить высокие экранирующие свойства корпусов оборудования и технологических помещений выполняется уплотнение стыков, проёмов, щелей и других мест, через которые может пройти высокочастотное излучение. Качественные уплотнения гарантируют непрерывность вихревых токов от электромагнитных полей. Для изготовления уплотняющих элементов применяются высокотехнологичные материалы, которые обладают такими свойствами, как:

  • Отличная проводимость.
  • Хорошая формуемость.
  • Устойчивость к воздействию магнитных и электрических полей.
  • Низкое контактное сопротивление с металлическими частями конструкций.

Чаще всего используются следующие виды уплотняющих изделий:

  • Электропроводимые эластомеры на основе силанового каучука, поставляемые в виде пластин, трубок и кольцевых шнуров. В качестве материала для наполнителей применяется технический углерод, никелевый или серебряный порошок, посеребренная алюминиевая мелкодисперсная пудра.
  • Металлические плетёные прокладки круглой и прямоугольной формы.
  • Пластины на основе силиконового каучука, внутри которых находятся металлические нити с перпендикулярным расположением к поверхности.
  • Проволочные оплётки, армированные эластомером.
  • Токопроводящие технологические добавки, изготовленные из переработанной пластмассы и клея.
  • Уплотнительные пружинящие устройства (бериллиевая бронза) для надёжного уплотнения дверей и входных групп.

Экранирование приборов, аппаратуры и помещений

Микропроцессорная аппаратура и электронные приборы размещаются как правило в металлических корпусах, которые являются своеобразным экраном от внешних электромагнитных полей. В то же время корпуса имеют окна, прорези, отверстия, которые снижают экранирующий эффект. Для соблюдения требований электромагнитной совместимости необходимо устранить указанные неоднородности. Для этих целей променяют гальваническое соединение всех стенок шкафов с применением уплотнений в виде металлических прокладок.

По всей длине соединений обеспечивается равномерная сила прижатия стенок. Для лучшего теплоотвода в шкафах предусмотрены отверстия и прорези в стенках. Электрические соединения с другими техническими устройствами и приборами выполняются только с помощью разъёмов. При правильном экранировании коэффициент затухания должен находиться в пределах 40-100 дБ. В приборах, где корпуса выполняются из пластиковых материалов, например, персональные компьютера, мониторы, контрольно-измерительные приборы, экранирование обеспечивается металлизацией поверхности частей корпуса или вкраплением металлических нитей материал корпуса.

При проведении испытаний приборов и электронных средств, при реализации надежной передачи данных по каналам связи или их хранения, во всех этих случаях требуется надежное экранирование помещений и зданий. Для следующих случаев необходимы мероприятия по комплексному экранированию помещений:

  • проверка технических средств устройств для автоматизации, измерений и связи, оборудования с высоким рабочим напряжением,
  • научные исследования для метрологических служб.
  • реализация центров обработки данных.
  • диагностическое оборудование в медицинских учреждениях.

При выполнении экранирования в ценрах обработки данных обеспечивается вместе с защитой от воздействия электромагнитных помех вычислительной техники, защита от утечек секретной информации, а также от промышленного шпионажа.
Комплексное экранирование помещений заключается в создании вокруг аппаратуры проводящей оболочки, эффективно отражающей электромагнитные поля. На современном этапе развития средства экранирования имеют модульную структуру.

Для создания полноценной защиты предназначены следующие элементы :

  • Стеновые и потолковые модули (стальная или медная фольга, стальные листы).
  • Электронные фильтры, предназначенные для предотвращения передачи в сети электромагнитных помех.
  • Остекление из специальных светопрозрачных материалов с хорошими сглаживающими свойствами.
  • Уплотнение дверей, окон проемов специализированным высокочастотным материалом.

Применяя комплексный подход к экранированию помещений можно достич хороших показателей затухания электромагнитных помех с коэффициентом от 80 до 100 дБ.

Для уменьшения воздействий высокочастотных помех на кабели и провода, для снижения электромагнитных излучений от кабелей и проводов, а также для обеспечения развязки проводов с высокой чувствительностью к помехам и содержащих помехи (при близком расположении) используются экраны для кабелей.

Экраны для кабелей

Для изготовления кабельных экранов используются конструкционные материалы с высокими проводящими свойствами (металлические оплётки из медных и алюминиевых сплавов), позволяющие существенно снизить напряжения

Однако главная роль отводится заземлению экрана. При одностороннем заземлении экрана, благодаря байпасному эффекту уменьшается поперечное напряжение, связанное с воздействием поля Е.

При 2-х стороннем заземлении экрана (Рис.4в) образуется замкнутый контур; при изменении магнитного поля Н индуктируется ток I. При этом происходит уменьшение продольного напряжения

где Zk – полное сопротивление связи для экранированного кабеля.

Если для затухания недостаточно одного защитного экрана, используют два экрана, совмещённые друг с другом и полностью изолированные между собой. Однако снова возникает проблема, каким образом обеспечить заземление внутреннего экрана.

При 2-х стороннем заземлении (Рис. 4г) продольное напряжение рассчитывает по формуле:

Подробности

Как делается экранирование волос

Процедура экранирования буквально за считанные минуты позволяет значительно улучшить состояние волос. А шелковые пряди - это не просто визуальный эффект, а результат интенсивной терапии, возвращающей поврежденным прядям силу и красоту.

Суть процедуры

Экранирование является лечебной процедурой, в процессе которой, волосы поочередно обрабатывают несколькими составами. Одни выполняют подготавливающую функцию и раскрывают кератиновые чешуйки. Другие насыщают их питательными веществами, витаминами, растительными протеинами, маслами, кислотами. А третьи создают защитную тонкую пленку, которая защищает локоны от агрессивного воздействия прямых солнечных лучей и жесткой воды.

Достоинства процедуры экранирования:

  • Волосы становятся атласными и струящимися.
  • Объем шевелюры увеличивается на 10%.
  • Убирает желтый оттенок с волос.
  • Убирает пушистость и склеивает кончики волос.
  • Имеет накопительный эффект.

Цена вопроса

На стоимость экранирования влияет длина волос и арсенал средств. Сеанс с подборкой Пол Митчел обойдется примерно в 1500-5000 рулей. Продукция Эстель - 500 -2000 рублей, Kemon - 3000 рублей.

Насколько долговечен глянец?

После мытья волос экран становится тоньше, его долговечность зависит от состояния прядей. На измученной утюжками и лаком шевелюре эффект от процедуры сохранится меньше. Рекомендуется 5-10 походов в салон для продолжительного результата. Курс повторяют через 6-10 месяцев. Локоны преобразятся примерно на 1-3 недели. Благодаря щадящей технологии и отсутствию аммиака процедуру повторяют неограниченное количество раз (даже при беременности).

Чем это отличается экранирование от ламинирования волос?

Процедуры принципиально разные действию. Ламинирование воздействует только на внешний слой волос, то есть эффект визуальный. А состав для экранирования проникает внутрь волоса.

Кому стоит обратить внимание на процедуру

Модная новинка особенно эффективна для обладательниц длинных волос (эффект на коротких волосах будет не таким заметным). Она быстро преобразит тусклые и безжизненные волосы, высушенные окраской, частым использованием утюжков, фенов и средств стайлинга.

Комплекс особенно незаменим летом, во время отпуска у моря. Пленка, как пляжный зонтик, защищает прическу от агрессивного напора ультрафиолета, жесткой и соленой воды. Волосы остаются мягкими, сохраняют увлажненный вид и шелковистость.

Сделать экранирование волос будет полезно и жительницам больших городов, так как ежедневно пыль, смог и грязный воздух буквально убивают красоту локонов.

Процедура действует безотказно, когда необходимо срочно блеснуть на важном событии (свадьба, выпускной, корпоратив или свидание).

Будьте готовы, что у процедуры существуют недостатки:

  • Локоны станут жестче и тяжелее.
  • Эффект экранирования порадует недолго, от одной до трех недель.
  • Проблемы с жирной кожей головы усугубятся.

Кому лучше воздержаться?

  • Людям, страдающим от облысения. Вещества утяжеляют волосы и процесс выпадения станет интенсивнее.
  • Обладателям жирных волос. Состав стимулируют выработку сала.
  • Тем, у кого имеются ранки и повреждения на голове.
  • Страдающим от разных кожных заболеваний.
  • Аллергикам, чувствительным к компонентам средства.

Разновидности процедуры

В салонах предлагают два типа процедуры. Они зависят от того, необходимо ли изменить тон волос в процессе экранирования.

Цветное. Локоны дополнительно тонируются в нужный оттенок. Процедура отличается «дружелюбностью», поскольку окрашивающая жидкость не содержит щелочей, разрушающих поверхность волоса. Кроме того она насыщена полезными липидами и керамидами.

Бесцветное. В этом случае вы просто улучшаете состояние волос, не изменяя их цвета.

Наборы для экранирования

Сегодня в России наиболее востребованной является профессиональная продукция трех производителей. Каждая линейка имеет свои особенности и достоинства, отличается по составу экранирующих средств и цене. Изучив информацию о них, можно подобрать оптимальный набор для себя.

Средства итальянской марки позволяют не только насытить волосы, но и распрямить кудрявую копну. В набор входит четыре средства: крем для разглаживания, нейтрализатор, восстанавливающий комплекс с кератином и закрепляющий кондиционер. Натуральная жидкая целлюлоза в составе последнего (из экстрактов молодого бамбука и авокадо) предотвращает вымывание краски.

Особенность продуктов этой марки в использовании органических, невредных для волос компонентов. Так в линейках от Kemon нет лаурил сульфата, который вызывает аллергические реакции и искусственных красителей. Стоимость набора колеблется в пределах 2500-3000 рублей.

Российский производитель выпускает линии для светлых и темных волос. В линейке экранирования Estel для блондинок в составе присутствует фиолетовый пигмент, который убирает желтизну. В наборе двухфазный кондиционер, базовое масло (содержащее экстракт макадамии, арганы) и спрей-блеск.

Все они помещены в удобный кейс. Правда, без силиконов в составе все же не обошлось. Средства по очереди наносятся на волосы. К ним прилагается подробная и понятная инструкция. Набор Estel обойдется в 2000 рублей.

Под этой американской маркой выпускаются наборы для цветного и бесцветного экранирования. Каждый из них состоит из четырех баночек: очищающий шампунь, маска для увлажнения, средство для проведения процедуры и лечебный препарат, предотвращающий спутывание.

Под крышечкой увлажняющей маски - только натуральные ингредиенты (гидролизованные протеины пшеницы и сои, фитоэкстракты римской ромашки и тысячелистника). Все сырье для компонентов продукции Paul Mitchell выращивается на собственной ферме компании на Гавайях. Этой маркой пользуются такие звезды, как Мадонна, Бред Питт и Жизель Бундхен. Цена набора для экранирования колеблется в пределах 5000 рублей.

Как выполняется процедура в салоне и дома

Технология выполнения:

  • В салоне, как и в кабинете врача процесс начинается с диагностики. Специалист оценивает состояние шевелюры и необходимое для этого количество лечебного состава.
  • Первый шаг - это мягкое очищение специальным шампунем. Его смывают большим количеством теплой воды. Затем особо поврежденные пряди смазывают маской. При необходимости ее дополнительно обогащают маслами из набора для экранирования.
  • На вымытые и подсушенные локоны наносят выравнивающий поверхность кутикул спрей и масло. Третьим компонентом является смесь, защищающая верхний роговой слой. Именно это действие придает волосам идеальную гладкость.

На все уходит порядка часа. В принципе домашняя технология не отличается от салонной. Разве что пригодятся несколько советов:

  • Равномерно распределяйте шайнинг-состав на влажные пряди.
  • Смажьте лоб кремом, чтобы не испачкать кожу.
  • Смывайте состав под сильным напором, высушите локоны горячим воздухом.
  • Не жалейте эмульсии для закрепления.

Уход после процедуры

Прелесть процедуры в простом уходе. Под запретом только шампуни глубокого очищения и средства для ухода, содержащие спирт. Табу на укладку нет. Если пряди начнут электризоваться - применяйте шампунь, убирающий статику. Идеально использовать линейку средств (шампуни, бальзамы) производителя, чьим набором вы воспользовались.

Экранирование - отличный способ быстро восстановить здоровую структуру волос. Особенно это актуально для жительниц мегаполисов, чьи волосы даже при надлежащем уходе быстр остановятся тусклыми и безжизненными. Можно доверить свою красоту профессиональным стилистам или пройти курс в домашних условиях. Немного практики и выполнить процедуру получится самостоятельно, при этом результаты будут сходны с салонными.

© 2024 diskont-tehnika.ru - Ваша идеальная кухня