پديد آورندگان :
خوانين، علي دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده پزشكي - گروه مهندسي بهداشت حرفه اي , جنيدي جعفري، احمد دانشگاه علوم پزشكي ايران - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت محيط , صفري وارياني، علي دانشگاه علوم پزشكي قزوين - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت حرفه اي , زراوشاني، ويدا دانشگاه علوم پزشكي قزوين - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت حرفه اي
كليدواژه :
سپر الكترومغناطيس تك لايه , سپر الكترومغناطيس دولايه , پرتوهاي راداري , اثربخشي حفاظتي
چكيده فارسي :
مقدمه: امروزه افزايش تقاضا براي حفاظت در برابر پرتوهاي راداري با استفاده از سپرهاي نانوكامپوزيتي رو به افزايش است. در اين ميان ، براي رفع محدوديت هاي سپرهاي الكترومغناطيس تك لايه از سپرهاي دو يا چند لايه استفاده مي شود. در اين مطالعه سعي شد تا ضمن ساخت نوعي سپر دولايه الكترومغناطيس، اثر برخي فاكتورهاي ساختاري مانند ضخامت، هم جنس بودن لايه ها و نيز مدت زمان اختلاط بر اثربخشي حفاظتي سپرهاي دولايه مورد بررسي قرار گيرد.
روش كار: در اين پژوهش از رزين اپوكسي EI-403 و نانوذرات اكسيد نيكل براي ساخت سپرهاي مورد بررسي استفاده شد. در ابتدا دو گروه سپر تك لايه ( با مدت زمان اختلاط 10 و 66 دقيقه) در ضخامت هاي 2 ، 4 و6 ميلي متر و با مقدار هفت درصد وزني از نانوذرات اكسيد نيكل و با روش ريخته گري ساخته شدند. سپس از قرار گيري بدون فاصله ي سپرهاي تك لايه بر روي يك ديگر سپرهاي دو لايه تهيه شدند. با استفاده از دستگاه تحليل گر شبكه، پرتوهاي راداري باند ايكس توليد و پارامترهاي پراكندگي اندازه گيري و ميانگين اثربخشي حفاظتي سپرها محاسبه گرديد.
يافته ها: بيش ترين و كم ترين ميانگين اثربخشي حفاظتي سپرهاي تك لايه به ترتيب 84/14 و 46/05 درصد و در سپرهاي دولايه به ترتيب 66/34 و 41/99 درصد به دست آمد. ميانگين اثربخشي حفاظتي سپرهاي دولايه با مدت زمان اختلاط 10 دقيقه در ضخامت هاي 6، 8 و 10 ميلي متر به ترتيب 41/99 ، 45/45 و 43/25 درصد بود. اين مقادير در مدت زمان اختلاط 66 دقيقه به ترتيب به 45/30، 62/07 و 66/34 درصد افزايش يافت.
نتيجه گيري: در اين مطالعه اثربخشي حفاظتي سپرهاي دو لايه كم تر از سپرهاي تك لايه به دست آمد. اگرچه افزايش مدت زمان اختلاط موجب بهبودي اثربخشي حفاظتي در سپرهاي تك و دولايه گرديد اما نتوانست موجب افزايش اثربخشي سپرهاي دولايه نسبت به سپرهاي تك لايه گردد. هم چنين افزايش مدت زمان اختلاط در سپرهاي دولايه نشان داد ، در اين سپرها با افزايش ضخامت ، اثربخشي حفاظتي كاهش يافت. به نظر مي رسد در اين مطالعه استفاده از سپرهاي هم جنس در تهيه سپرهاي دولايه منجر به افزايش عمق نفوذ و انعكاس هاي متوالي و در نهايت كاهش چشم گير اثربخشي حفاظتي در سپرهاي دو لايه نسبت به تك لايه شده باشد. پيشنهاد مي گردد در پژوهش هاي آينده ، ساير مطالعات در خصوص بهبود اثربخشي حفاظتي اين دسته از سپرهاي دولايه صورت گيرد
چكيده لاتين :
Introduction: Nowadays, demand for protection against radar radiation using electromagnetic shielding is on the rise. Double-layer or multilayer shielding were devised in order to improve the single layer electromagnetic shielding properties. In this study, we tried to prepare a new double-layers electromagnetic shield and investigate the effect of structural factors such as thickness, similarity in layers and mixing time on the shielding effectiveness for double-layers shields.
Material and Method: This study used the Resin Epoxy EI-403 and Nickel Oxide nanoparticles to prepare single layer shields by casting method (with two different mixing time: 10 and 66 min) in 2, 4 and 6 mm thicknesses and 7 wt% Nickel oxide nanoparticles. Then, in order to prepare double-layers shields, single-layer shields were placed on each other without air space. Scattering parameters were measured by a Vector Network Analyzer (V.N.A) and shielding effectiveness were calculated in X-band radar frequency range.
Result: The highest and the lowest averages of shielding effectiveness in single layer shields were 84.14% and 46.05%, respectively. These values were 66.34% and 41.99 %, in double layers electromagnetic shields. The averages of shielding effectiveness values in the double-layers shields (with 10 min in mixing time) in 6, 8 and 10 mm in thickness were 41.99%, 45.45% and 43.25%, respectively. These values in 66 min in mixing time, increased to 54.30%, 62.07% and 66.34%, respectively.
Conclusion: In this study, the shielding effectiveness in double-layers were less than single layer electromagnetic shields. Although the increase in mixing time improved the shielding effectiveness of both single and double layer shields, it could not increase the shielding effectiveness in double layer shields in comparison with single layer. Also, the increase in mixing time in double-layer shields showed that shielding effectiveness decreased with increasing thickness in these shields. Also, it was seen that using a similar single-layer shield in the structural of a double-layer shield led to an increase in skin depth and multi reflections .It finally reduced the shielding efficiency in double layer. It is suggested that in the future, other studies be conduct to improve the shielding effectiveness in these electromagnetic shields.
