各類電子武器裝備列裝部隊(duì)后，加速了部隊(duì)裝備的信息化進(jìn)程，提高了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。但與此同時(shí)，有些官兵們對(duì)電子裝備產(chǎn)生的電磁輻射卻存在著一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。聽說接力機(jī)存在電磁輻射，有的接力機(jī)操作員整天愁容滿面，久而久之患上了失眠癥；有的操作員結(jié)婚兩年多了，聽說電磁輻射影響生育，至今不敢要小孩，打算等退伍以后再說……類似的例子還很多。其實(shí)，我們每個(gè)人都生活在電磁輻射之中，打電話、看電視都會(huì)受到一定的電磁輻射。所以說，人體對(duì)一定量的電磁輻射還是能夠吸收和抵御的，只要正確認(rèn)識(shí)并施以科學(xué)的防范，武器裝備的電磁輻射不會(huì)對(duì)人的身體健康造成危害。
事實(shí)上， 在人們的日常生活和部隊(duì)的軍事訓(xùn)練中, 經(jīng)常會(huì)遇到靜電現(xiàn)象。那么, 靜電到底是什么, 它的產(chǎn)生機(jī)理以及它有哪些危害, 如何預(yù)防和消除這些危害, 是我們必須考慮和解決的問題。
靜電是一種電能，它存在于物體表面，是正負(fù)電荷在局部失衡時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象是指電荷在產(chǎn)生與消失過程中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象的總稱，如摩擦起電就是一種靜電現(xiàn)象。
一、靜電對(duì)電子裝備形成的危害
國防電子工業(yè)中靜電障害可分為兩類：一是由靜電引力引起的浮游塵埃的吸附；二是由靜電放電引起的介質(zhì)擊穿；
1． 靜電吸附
在半導(dǎo)體元器件的生產(chǎn)制造過程中,由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料，其絕緣度很高，在使用過程中一些不可避免的摩擦可造成其表面電荷不斷積聚, 且電位愈來愈高。由于靜電的力學(xué)效應(yīng)，在這種情況下,很容易使工作場所的浮游塵埃吸附于芯片表面，而很小的塵埃吸附都有可能影響半導(dǎo)體器件的良好性能。所以電子裝備的生產(chǎn)必須在清潔環(huán)境中操作，并且操作人員、器具及環(huán)境必須采取一系列的防靜電措施，以防止和降低靜電危害的形成。
2．介質(zhì)擊穿的分類
由靜電引起元器件的擊穿是電子裝備中靜電危害的主要方式。在強(qiáng)電場中，隨著電場強(qiáng)的增強(qiáng)，電荷不斷積累，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，電介質(zhì)會(huì)失去極化特征而成為導(dǎo)體，最后產(chǎn)生介質(zhì)的熱損壞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。介質(zhì)擊穿分熱擊穿、化學(xué)擊穿和電擊穿三種形式。
?。?）熱擊穿介質(zhì)工作時(shí)，當(dāng)損耗產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)向周圍散發(fā)的熱量時(shí)，介質(zhì)的溫度迅速升高，導(dǎo)電隨之增加，直至介質(zhì)的熱損壞?？梢姛釗舸┑暮诵膯栴}是散熱問題。所以熱設(shè)計(jì)是武器設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。
（2）化學(xué)擊穿。在高壓下，強(qiáng)電場會(huì)在介質(zhì)表面或內(nèi)部的缺陷小孔附近產(chǎn)生局部空氣碰撞電離，引起介質(zhì)電輝，生成化學(xué)物質(zhì)--臭氧和二氧化碳，使絕緣性能降低，致使介質(zhì)損壞。
?。?）電擊穿。電擊穿是介質(zhì)在強(qiáng)電場作用下, 被擊發(fā)出自由電子而引起的。自由電子隨電場強(qiáng)度的增加而急劇增加，從而破壞介質(zhì)的絕緣性能?？梢婋姄舸┑谋举|(zhì)是電荷積聚所致,
因而防止電荷積聚就可防止電擊穿。一般把擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓, 臨界場強(qiáng)稱為擊穿場強(qiáng)。例如: E空氣 = 3 kV/m, MOS管結(jié)構(gòu)的E柵氧化摸 = 1.0×106kV/m。
3．靜電的擊穿與放電
（1）靜電放電
靜電放電與外加穩(wěn)定電源產(chǎn)生的放電雖然同為電荷積聚所致，但又有著明顯的區(qū)別。首先，在靜電放電的情況下，起放電電源是空間電荷，因而它所儲(chǔ)存的能量是有限的，不像外加電源那樣具有持續(xù)放電的能力，故它僅能提供短暫發(fā)生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小, 但其放電波形很復(fù)雜，控制起來也比較麻煩。半導(dǎo)體器件的軟擊穿就與它有關(guān)。
?。?）靜電擊穿 由靜電擊穿引起的元器件擊穿損壞是電子國防工業(yè)中，特別是電子裝備制造中最普遍、最嚴(yán)重的危害。
靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的永久性失效，如器件的輸出與輸入開路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標(biāo)參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時(shí)好時(shí)壞（指標(biāo)參數(shù)降低所致），且不易被發(fā)現(xiàn)，給整機(jī)運(yùn)行和查找故障造成很大麻煩。軟擊穿時(shí)裝備仍能帶"病"工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過出廠檢驗(yàn)，但隨時(shí)可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿，使電子裝備運(yùn)行不正常，既給部隊(duì)造成損失，也影響廠家聲譽(yù)和裝備的銷售。
4．人體靜電
在工業(yè)生產(chǎn)中，引起元器件損壞和對(duì)電子裝備的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾的一個(gè)主要原因是人體靜電放電。人體靜電放電既可能造成人體遭電擊而降低工作效率，又可能引發(fā)二次事故（即器件損壞），因此人體靜電應(yīng)引起足夠重視。人體形成靜電的原因是人體在軍事訓(xùn)練中，把人體所消耗的機(jī)械能在活動(dòng)中轉(zhuǎn)換為電能。人體是一個(gè)靜電導(dǎo)體，當(dāng)與大地絕緣時(shí)（如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)），人體與大地就形成一個(gè)電容，使電荷儲(chǔ)存起來，其充電電壓一般 ≤50kV。當(dāng)電荷儲(chǔ)積到一定程度時(shí)，一旦條件成熟會(huì)放電形成火花，瞬時(shí)放電電壓可達(dá)數(shù)千千伏，放電功率可達(dá)幾千千瓦。
（1）人體靜電的起電方式
?、?nbsp;起步電流 ，②摩擦帶電及其它帶電。此外，當(dāng)人體靠近帶電物體時(shí)，也會(huì)感應(yīng)出大小相等、符號(hào)相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，所有這些都是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因，進(jìn)而通過傳導(dǎo)和靜電感應(yīng),最終使人體呈帶電狀態(tài)。
（2）影響人體帶電的因素
?、倨痣婋娏?。②人體對(duì)地電阻。人體電阻分兩種：表面電阻和體積電阻。③人體電容。一般指人體對(duì)地的電容和人體對(duì)周圍物體的電容。
?。?） 人體放電電擊感度
人體帶電放電時(shí)，人體會(huì)有不同程度的反映，這種反映稱為電擊感度。當(dāng)人體受到靜電電擊時(shí)，雖不會(huì)發(fā)生重大生理障礙，但可能影響人的工作效率，或造成精神緊張和二次破壞等。
二、應(yīng)該引起注意的電子裝備防靜電
為什么要防靜電？那是由于電子裝備的迅速發(fā)展，體積小、集成度高的器件得到大規(guī)模生產(chǎn)，從而導(dǎo)致導(dǎo)線間距越來越小，絕緣膜越來越薄，致使耐擊穿電壓也愈來愈低。而電子裝備在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其擊穿電壓閾值，這就可能造成器件的擊穿或失效，影響裝備的技術(shù)指標(biāo)，降低其可靠性。由此可見，靜電是電子行業(yè)發(fā)展中的一大障礙。所以預(yù)防靜電必須提到議事日程上來，以確保裝備的質(zhì)量。
為使電子器件及裝備在購買、入庫、發(fā)料、檢驗(yàn)、儲(chǔ)存、調(diào)測和安裝等過程中免受靜電危害,了解靜電產(chǎn)生的機(jī)理和一些防止靜電產(chǎn)生危害的相關(guān)知識(shí)是非常必要和重要的。
由于電磁輻射無色無味無形，可以穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì)，而且各種電子自動(dòng)化裝備、通訊工具，如雷達(dá)站、衛(wèi)星站、電腦等，只要處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其周圍就存在電磁輻射。較大能量的電磁輻射對(duì)人體的危害主要有：影響心血管系統(tǒng)，表現(xiàn)為心悸、失眠、白細(xì)胞減少等；影響視覺系統(tǒng)，表現(xiàn)為視力下降、誘發(fā)白內(nèi)障等；影響人體的循環(huán)系統(tǒng)、免疫力和代謝功能。
電磁波對(duì)人體產(chǎn)生的危害，大部分是由于當(dāng)事人缺乏相關(guān)知識(shí)造成的。武器裝備生產(chǎn)出廠時(shí)，它的輻射頻率、輻射范圍和操作程序都有明確規(guī)定，一般情況下，只要操作人員嚴(yán)格按照規(guī)程操作，就能把電磁輻射減少到人體能夠承受的最低限度。在使用新裝備過程中，怎樣才能降低或避免電磁對(duì)人體產(chǎn)生的過量輻射呢？常見的辦法有以下幾種：
?。?）用防護(hù)裝備屏蔽輻射。許多物質(zhì)具有很好的阻擋和吸收射線的功能，在不影響裝備操作的情況下，在人和輻射源之間用這些物質(zhì)做成隔離體，可以起到很好的防護(hù)作用。如給長期與電臺(tái)、雷達(dá)站等有關(guān)裝備打交道的官兵，以及醫(yī)務(wù)、科研戰(zhàn)線上因工作需要必須與輻射源打交道的人員，及時(shí)配發(fā)針對(duì)電磁輻射的屏蔽防護(hù)服，將電磁輻射最大限度地阻擋在身體之外；給雷達(dá)、衛(wèi)星車等有顯示屏的電器裝備安裝電磁輻射保護(hù)屏；給操作員配戴防輻射眼鏡，防止屏幕輻射出的電磁波直接作用于人體等等，從而可以實(shí)現(xiàn)有效屏蔽。
?。?）通過科學(xué)組織訓(xùn)練減小輻射。條件有限的單位，無法屏蔽防護(hù)時(shí)，可以采用遠(yuǎn)距離或短時(shí)間訓(xùn)練來防護(hù)。一般來講，雷達(dá)車、接力車、通信干擾車等裝備，應(yīng)該嚴(yán)格按教材規(guī)定執(zhí)行，如需要長時(shí)間使用時(shí)，應(yīng)注意每間隔一段時(shí)間換班一次或休息一會(huì)兒，以減輕操作員所受輻射的影響。當(dāng)裝備暫停使用時(shí)，最好關(guān)閉電源而不要處于待機(jī)狀態(tài)。
?。?）盡量減少輻射源的輻射強(qiáng)度。訓(xùn)練時(shí)，對(duì)訓(xùn)練裝備進(jìn)行合理搭配，尤其不要把通信車、衛(wèi)星車、接力車等一些易產(chǎn)生電磁波的裝備近距離集中在一起訓(xùn)練。另外，訓(xùn)練時(shí)盡量把裝備功率擋調(diào)到能保證訓(xùn)練的最低擋位，避免人為加大輻射強(qiáng)度。
此外， 為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災(zāi)和爆炸、電子器件失效和損壞，以及對(duì)生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。其防范原則主要是抑制靜電的產(chǎn)生，加速靜電的泄漏，進(jìn)行靜電中和等。人穿非導(dǎo)電鞋時(shí)，由于行走等活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生、積蓄電荷，并可達(dá)到千伏級(jí)的電位。兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)，在其界面上產(chǎn)生電荷移動(dòng)，正、負(fù)電荷相對(duì)排列形成雙電層。若將物體分離，會(huì)在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生極性不同的等量電荷。防止這種靜電的原則是：對(duì)產(chǎn)生靜電的主要因素（物體的特性、表面狀態(tài)、帶電歷史、接觸面積和壓力、分離速度等）盡量予以排除；使相互接觸的物體在帶電序列中所處的位置盡量接近；使物體間的接觸面積和壓力要小，溫度要低，接觸次數(shù)要少，分離速度要小，接觸狀態(tài)不要急劇變化等。粉體、液體、氣體在運(yùn)輸過程中由于摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。因此，要采取限制流速、減少管道的彎曲。增大直徑、避免振動(dòng)等措施。
靜電防護(hù)除降低速度、壓力、減少摩擦及接觸頻率，選用適當(dāng)材料及形狀，增大電導(dǎo)率等抑制措施外，還可采取下列措施：①接地。②搭接（或跨接）。③屏蔽。④對(duì)幾乎不能泄漏靜電的絕緣體用抗靜電劑以增大電導(dǎo)率，使靜電易于泄漏。⑤采用噴霧、灑水等方法提高環(huán)境濕度，抑制靜電的產(chǎn)生。⑥使用靜電消除器，進(jìn)行靜電中和。
為使電子裝備在發(fā)運(yùn)、入庫、儲(chǔ)存、調(diào)測和安裝等過程中免受靜電危害,了解靜電產(chǎn)生的機(jī)理和一些防止靜電產(chǎn)生危害的相關(guān)知識(shí)是非常必要和重要的。
三、電子裝備生產(chǎn)過程中消除靜電的途徑
防靜電主要是防止靜電放電?？刂旗o電放電要從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消除兩方面入手?？刂旗o電的產(chǎn)生主要是控制工藝過程和工藝過程中材料的選擇；控制靜電的消除主要是加速靜電的泄露和中和。這兩點(diǎn)共同作用才能使靜電電壓不超過安全閾值，以達(dá)到靜電防護(hù)的目的。
靜電能對(duì)靜電敏感器件造成障害，但它是可控的，可消除的。為此要討論生產(chǎn)過程中靜電防護(hù)系統(tǒng)的安全工作原理，以及靜電的消除和靜電的防護(hù)方法。
1.靜電的消除特性要消除靜電首先要明確對(duì)靜電防護(hù)的基本思想：
① 對(duì)有可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電荷的聚集。即采取一定的措施避免或減少靜電放電的產(chǎn)生?？刹捎眠叜a(chǎn)生邊泄露的辦法達(dá)到消除電荷聚集的目的。
?、趯?duì)已存在的電荷積聚，應(yīng)迅速地消除掉。當(dāng)絕緣物體帶電時(shí)，電荷不能流動(dòng)，無法進(jìn)行泄漏，可利用靜電消除器產(chǎn)生異性離子來中和靜電荷。當(dāng)帶電的物體是導(dǎo)體時(shí)，則采用簡單的接地泄露辦法，使其所帶電荷完全消除。要構(gòu)成一個(gè)完整的靜電安全工作區(qū)，至少應(yīng)包括有效的靜電臺(tái)墊、專用地線和防靜電腕帶等。
2.靜電的基本防護(hù)途徑靜電的控制技術(shù)是在靜電電荷積聚不可避免的情況下，采取綜合措施將靜電危害控制在允許的范圍內(nèi)。
?、俟に嚳刂品ā∧康氖窃谏a(chǎn)過程中盡量少地產(chǎn)生靜電荷。對(duì)工藝流程中材料的選擇、裝備安裝和操作管理等過程應(yīng)采取預(yù)防措施，控制靜電的產(chǎn)生和電荷的聚集，抑制靜電電位和放電能量，使危害降到最小程度。
?、?nbsp;泄露法 目的是使靜電荷通過泄露達(dá)到消除。一般采用靜電接地使電荷向大地泄露，通常利用增大物體電導(dǎo)的方法使靜電泄露。
?、垤o電屏蔽法 采用接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開，這樣帶電體的電場將不影響周圍其它物體，這種屏蔽方法叫內(nèi)場屏蔽。有時(shí)也用接地的屏蔽罩把被隔離物體包圍起來使被隔離物免受外界電場的影響，這種屏蔽方法叫外場屏蔽。
?、軓?fù)合中和法及其它 通過復(fù)合中和法來達(dá)到靜電荷的消除。通常用靜電消除器產(chǎn)生的異性離子來中和帶電體的電荷，并有可能使帶電物體表面光滑以及周圍環(huán)境更加清潔，從而減少尖端放電的可能性。
