[發(fā)明專利]一種適用于電磁屏蔽室的電磁屏蔽隔音防護(hù)窗

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410362452.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN104179438A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李全鋒;秦朝朝;蔣玉榮;李全利;趙彩云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): E06B5/18
• 分類號(hào): E06B5/18;E06B5/20;E06B7/02;E06B7/16
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原專利有限責(zé)任公司 41107
• 代理人: 呂振安

技術(shù)領(lǐng)域：?

????本發(fā)明涉及電磁屏蔽室技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電磁屏蔽室的、電磁屏蔽門與截止波導(dǎo)通風(fēng)窗組合使用的、電磁屏蔽隔音防護(hù)窗。

背景技術(shù)：?

????隨著當(dāng)今信號(hào)產(chǎn)生與發(fā)送的儀器設(shè)備的日益精密化、靈敏化，外界微小的電磁噪音干擾或機(jī)械噪音干擾都會(huì)對(duì)測量本身造成甚至致命的危害。比如對(duì)于在微納科技制造領(lǐng)域和表面科學(xué)領(lǐng)域舉足輕重、并使該儀器發(fā)明人獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的掃描隧道顯微鏡(STM)，它的工作信號(hào)是幅度納安（nA）量級(jí)、內(nèi)阻在10⁹歐姆(GΩ)量級(jí)的極微弱信號(hào)，外界的一點(diǎn)點(diǎn)電磁干擾就有可能把該信號(hào)淹沒而導(dǎo)致STM無法正常工作，因此亟需電磁屏蔽設(shè)備來保證其電磁兼容環(huán)境，以確保STM的正常工作。

而且，根據(jù)物理學(xué)原理，機(jī)械噪音對(duì)STM類儀器的正常工作也有很大的干擾，因?yàn)椋?

(1)通電導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)將切割地磁場以及其他磁力線時(shí)，將產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)而形成干擾噪音，破壞儀器正常工作。

(2)幾乎所有材料都有一定程度的壓電效應(yīng)，當(dāng)外界振動(dòng)和聲波干擾產(chǎn)生的應(yīng)力施加在這些材料上時(shí)，本來絕緣的材料也會(huì)因?yàn)閴弘婋姾傻漠a(chǎn)生而變成一個(gè)帶有一定量電荷的噪音源，干擾儀器的正常工作。?

(3)所有電路連接中，需要大量的焊接操作。當(dāng)受到外界振動(dòng)和聲波干擾時(shí)，焊點(diǎn)很容易發(fā)生松動(dòng)，引起接觸不良、電阻增大等后果——當(dāng)與噪聲源發(fā)生共振時(shí)，效果更惡劣，干擾儀器的正常工作。?

(4)根據(jù)STM的量子隧穿原理可知：探針/樣品間的隧穿間距僅在0.5納米左右，并且0.1納米的隧道結(jié)間距變化，會(huì)引起大約10倍的隧道電流變化，因此外界輕微的聲波擾動(dòng)也將對(duì)被測信號(hào)造成致命的危害。?

因此，為了獲得噪音更小的純凈信號(hào)，工作人員不得不選擇在半夜三更、夜深人靜的時(shí)候測量，長期以來，對(duì)工作人員的身心都會(huì)造成很大的傷害，所以說，對(duì)于STM來說，對(duì)聲波噪音的屏蔽也極為重要。?

另一方面，當(dāng)前日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境、以及國際上的信息竊聽行為的日益嚴(yán)重，使信息安全和國防軍事安全等面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)。比如，美國國家安全局（NSA）和國防部（DOD）當(dāng)前正聯(lián)合進(jìn)行研究和開發(fā)的機(jī)密項(xiàng)目：TEMPEST，其目的是為了測試保密設(shè)備工作時(shí)泄露的信號(hào),并同時(shí)設(shè)計(jì)開發(fā)出用于防治和探測電磁泄露的技術(shù)和產(chǎn)品，為竊取他國機(jī)密情報(bào)和國防服務(wù)。當(dāng)前國際上的各種竊聽丑聞事件，如冰山一角的美國“棱鏡門”竊聽事件，充分說明了當(dāng)前國際上信息安全問題的嚴(yán)峻形式和突出問題。這給我國和其他國家的國家安全和利益帶來了不可估量的損失！并且隨著通信設(shè)備的日趨精密化、靈敏化，同樣需要很好的機(jī)械噪音兼容的環(huán)境來保證儀器的正常工作。?

為保障信息安全、以及產(chǎn)生和發(fā)送信息的儀器設(shè)備的安全正常工作，電磁屏蔽室一直以來是實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽和隔聲的最常用的和最直接有效的辦法。但為保證室內(nèi)的通風(fēng)換氣而設(shè)置的通風(fēng)口和截止波導(dǎo)通風(fēng)窗帶來了很多不利的因素。但深入剖析電磁屏蔽原理與技術(shù)和隔聲原理與技術(shù)可得，雖然電磁屏蔽室可以基本上滿足要求，但仍存在較大的漏洞和缺陷，現(xiàn)詳細(xì)分析如下：?

理想的電磁屏蔽室是一個(gè)封閉的金屬六面殼體，但為了保障室內(nèi)工作人員的身體健康，必須設(shè)置若干個(gè)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，來保證室內(nèi)的通風(fēng)換氣，并在風(fēng)口處往往安裝截止波導(dǎo)通風(fēng)窗來保障電磁屏蔽。但由于“截止波導(dǎo)通風(fēng)窗”只能對(duì)某一頻段內(nèi)的電磁波進(jìn)行較好衰減，頻段之外的電磁噪音仍可進(jìn)入屏蔽室內(nèi)，所以仍有很大的缺陷。并且為了保障通風(fēng)性，波導(dǎo)孔不能為了提高屏蔽性能而隨意減小，從而導(dǎo)致通風(fēng)性、電磁屏蔽性能以及隔音性能都不盡如人意！

并且隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，導(dǎo)致噪聲污染的程度日益加劇，噪聲對(duì)人體最直接的損傷是聽力，進(jìn)一步作用于腦神經(jīng)，使人出現(xiàn)耳鳴、頭痛和記憶力減退等病癥。長期處于高噪音環(huán)境下的人，相對(duì)來說高血壓、冠心病的發(fā)病率增加2～3倍；長期生活中高噪音環(huán)境中的青少年，長大后更容易出現(xiàn)暴躁的性格。并且隨著人們對(duì)生活品質(zhì)和健康的要求日益提高，為此，中國已頒布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，要求對(duì)建筑物采取有效的隔聲、降噪措施。基于此，建造電磁屏蔽室時(shí)，更應(yīng)該慎重考慮截止波導(dǎo)通風(fēng)窗的隔音性、通風(fēng)性和電磁屏蔽性能。為了解決上述多個(gè)難題，很多單位和個(gè)人對(duì)此進(jìn)行了深入的研究和產(chǎn)品開發(fā)。

在授權(quán)號(hào)為CN?2509822Y的專利中，專利人提出了一種“用于屏蔽室的超寬帶截止波導(dǎo)通風(fēng)箱”，該設(shè)計(jì)采用了吸收式異型波導(dǎo)箱和蜂窩式波導(dǎo)窗相結(jié)合的方式，經(jīng)測試，屏蔽頻段和效能都有了較大提高。但是該產(chǎn)品長1.4m、寬0.8m、深0.5m，結(jié)構(gòu)曲折，導(dǎo)致體積龐大、空間利用率低、施工難度大、穩(wěn)定性差。?