Розділ 2
Загальна методика та основні принципи досліджень
Загальна методика досліджень передбачала виконання комплексу натурних,
експериментальних та епідеміологічних досліджень і включала методичні,
гігієнічні, інженерно-технічні, математичні та медико-біологічні розробки.
Методичні дослідження спрямовані на розробку методичних підходів щодо
визначення та гігієнічної оцінки електромагнітних випромінювань РЛЗ
спеціального призначення вертикального сканування.
Гігієнічні дослідження виконані у напрямку встановлення закономірностей і
особливостей просторово–часового розподілу ЕМЕ, створюваної РЛЗ спеціального
призначення в режимах кругового обзору простору та вертикального сканування.
Поетапна схема підготовки і проведення експерименту включала, насамперед,
вивчення кількісного розподілу фактора у навколишньому середовищі, з’ясування
особливостей його утворення і впливу на населення. На підставі отриманих
результатів будувалася логічна модель досліджень, що включала визначення рівнів
та радіотехнічних параметрів фактора; визначення тривалості та інших аспектів
біолого–гігієнічного експерименту (вид і кількість піддослідних тварин,
досліджувані показники стану організму, використовуване устаткування і т.д.).
Після цього розроблялося технічне завдання на створення технічної бази по
моделюванню ЕМП у біолого–гігієнічному експерименті. В цьому напрямку були
виконані інженерно-технічні розробки виконувалися з метою створення
інженерно-технічної бази для біологічного експерименту. При цьому в
лабораторних умовах моделювалися ЕМП за такими технічними і технологічними
параметрами, які б відповідали або були максимально наближені до реальних умов
впливу на населення. Технічна база створювалася на основі реально
використовуваного в практиці ЕМП.
Було враховано, що моделювання умов впливу електромагнітних випромінювань у
біологічних експериментах необхідно здійснювати в межах реально існуючого
діапазону, часових параметрів електромагнітної енергії, а також структури
сигналу, обумовленої видом модуляції. Виходячи з цих вимог, був обраний метод,
який дозволив досягти повної ідентичності ЕМП, створюваного в умовах
експерименту, з ЕМП, що існує у навколишньому середовищі.
Як джерело електромагнітної енергії в біоло–гігієнічних експериментах
використовувалися генератори реальних РЛЗ. Антенно-фідерні системи установки
дозволили одержати три плавно регульовані рівні густини потоку енергії. Як
випромінювач використаний пірамідальний рупорний тип із шириною діаграми
спрямованості ~ 120о, який дозволив забезпечити максимально рівномірний
розподіл ГПЕ в місцях опромінення експериментальних тварин (нерівномірність не
перевищувала ± 10%).
2.1. Принципи моделювання ЕМП в умовах білого-гігієнічних
експериментів та основні параметри інженерно-технічної бази
Проведення біологічних експериментів при гігієнічному нормуванні
електромагнітних полів висуває перед експериментатором ряд задач, пов’язаних із
моделюванням реальних умов впливу фактора на організм. Основні принципи, що
використовуються у якості наукової основи для створення як самої гіпотетичної
моделі впливу ЕМП, так і наступної її реалізації в експерименті, полягають у
наступному:
1. Динамічний діапазон виміру інтенсивності впливаючого фактора має відповідати
умовам його розподілу в навколишньому середовищі.
2. Фізичні характеристики ЕМП (структура, поляризація, модуляція, частота і
спектр сигналу) повинні бути максимально наближені до реальних умов впливу.
3. Часові параметри моделі (час опромінення і періодичність) повинні
визначатися параметрами реального впливу.
4. Вплив на усталеність моделі заважаючих факторів має бути мінімізований за
допомогою спеціальних методів (рандомізація досвідів, непараметричний і
багатофакторний аналіз).
Крім того, технічна база повинна мати необхідну надійність і пропускну
здатність установки, забезпечити необхідну точність створення моделі фактора,
вимоги нормального (з позицій фізіології) функціонування організму
експериментальних тварин даного виду [19, 25]. Відповідно до принципів
фізичного моделювання, в установках створена електромагнітна хвиля з
поляризацією, характерною для реальних джерел випромінювання (радіолокаційні
станції спеціального призначення).
З усього різноманіття можливих методів створення рухливої електромагнітної
хвилі нами був обраний метод (у діапазоні НВЧ) створення ЕМП за допомогою
рупорних випромінювачів у просторі безехових камер.
Поряд з цілою низкою переваг (раціональне використання площі приміщення,
одержання декількох рівнів ЕМП в одній БК, можливість повної ідентифікації умов
опромінення) будівництво БК призводить до значного подорожчання процесу
проведення експериментальних досліджень, але переваги даного методу набагато
перевершують його недоліки (за рахунок значного скорочення часу проведення
експерименту).
Вибір матеріалів для БК, розрахунок зон опромінення проводився з урахуванням
отримання необхідної точності результатів експерименту, що, зрештою, пов’язано
з точністю використовуваних у біології і медицині методів.
Поверхнева густина потоку електромагнітної енергії визначається енергетичним
потенціалом засобу випромінювання і виражається наступною залежністю:
(2.1)
де С = 8 * 10-2 Рср G; Рср = Рu t Fn,
r - відстань від антени до опромінення опромінюваного об’єкта, м;
Рu - імпульсна потужність передавача, Вт;
t - тривалість імпульсу, с;
Fn - частота повторення імпульсів, Гц;
G - коефіцієнт посилення антени.
Просторову переривчатість прийнято характеризувати відношенням, назвавши його
ко
- Київ+380960830922