刍议实验室中的静电防护论文_曹远福

刍议实验室中的静电防护论文_曹远福

江西有色地质勘查二队 341000

摘要:随着电子技术的发展,静电放电(ESD)现象日益严重,造成的影响和危害也越来越大。实验室中静电的污染和危害也是相当的严重,实验室是人们进行科学研究的重要场所 , 随着实验室仪器设备的补充和更新,各类电子仪器产品的涌入,加重了实验室静电污染危害程度,造成很多不必要的损失和危害。所以,目前在实验室的管理和建设中,需要着重研究如何减轻静电污染,降低静电放电造成的危害。

关键词:静电放电(ESD);静电防护体系;静电消除

1前言

静电放电现象造成的影响及危害越来越明显,静电的防护已越来越多的被人们所重视。本文从实验室中静电的危害和产生出发,针对物理电子实验室提出了部分静电防护的措施。静电防护尤为重要,静电放电普遍而又难消除,并且极具危害性,故需电路设计人员、静电防护人员应深入研究,敢于创新,尽快提出更好的静电防护方法。

2静电在实验室中的危害

实验室因静电造成的主要危害:一是会直接影响实验结果的可靠性,导致实验失败;二是受静电影响,仪器设备易使灰尘附着,增加器件的腐蚀或磨损,影响仪器的使用寿命;三是静电放电形成的电火花,会有引燃实验中易燃易爆品的风险;同时,若静电电位过高可能对实验人员造成电击伤害。

3实验室的静电来源及基本的防静电原理

通常实验室有害静电的来源有:实验人员自身所携带的静电,或是实验室人员的活动致使静电生成;实验室因操作人员不规范操作而生成静电;实验室中大量带有静电的尘埃;由于带电设备的工作感应带电,而产生静电。众多的静电防护措施总原则是:要么是减少静电源头,尽量减少静电的生成;要么设法减少已产生的静电荷,让已有的静电荷尽快的泄放掉,使之不能大量累积;或是进行静电屏蔽作用。

4电子实验室静电放电防护措施

实验室有着大量实验设备,尤其是在物理电子实验室中,静电放电的危害极大,所以对实验室提出以下静电防护措施,以减小静电在实验中的危害。

4.1 接地泄流

接地系统是最方便有效的措施,通过接地将 ESD 产生的静电荷导入大地,来达到静电防护效果;具体做法是将实验室的操作台、仪器设备、实验室地面及墙面等部分按区域和特点顺次与地线相接。使产生的静电及时有效地被安全泄放掉。但需注意的是:应有专门的接地线路,地线不可与水管、暖气管、避雷线路、或输油管道相连。

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4.2 防止人体带电

(1)佩戴防静电手环(或腕带):实验操作人员必须佩戴防静电手环(或腕带),并且防静电手环与皮肤接触要好,对地的阻值够大;(2)穿特制的防静电装束:在重要实验区域,进出的相关人员须穿防静电工作装和防静电工作鞋,甚至佩戴防静电指套;(3)加强防静电知识的培训:严格人员的活动,加强对实验相关人员进行关于静电放电防护知识的培训,提高静电防护的意识,锻炼静电防护技能。

4.3 建立防静电安全工作环境

(1)控制环境温湿度:人体静电模式易受环境湿度和温度影响,在不致导电设备或器件腐蚀生锈或其它危害的前提下,尽量加大室内相对湿度,可以安装空调加湿等来提高空气的相对湿度,另外,温度会对环境造成影响,通常较低的温度对实验室的静电防护更有利;

(2)实验室内尘埃的控制:尘埃上容易带静电,所实验室要保持清洁干净,尽可能的减少尘埃,就可以有效减小附着 ( 吸附 ) 静电带来危害;

(3)尽量使用防静电的材料,实验室的包装材料,容器盒子、操作台垫、仪器台垫都需由特制的防静电材料制成;

(4)规范实验操作:实验测试时操作要规范,防止因不当的操作行为而造成静电的生成和累积;

(5)定期进行离子风浴:相比导体,绝缘体更容易产生静电,针对绝缘体的特性,接地流的方法难以奏效,最好使用离子中和法,通过喷放大量阴阳离子来中和掉绝缘体上的静荷;(6)在防静电安全工作区明显处,张贴相关防静电警标志,严格限制实验室中人员的出入,并且对实验室实验设备、实验器件进行定期监测检查。

4.4 电子设备的静电放电的防护设计

对于电子设备常用屏蔽机箱,使用金属制成的机箱和屏蔽罩,可以将静电的放电电流限制在机箱外表面上 , 从而阻止静电电弧和相应的电磁场对器件设备造成的影响和伤害。

5结束语

电子技术的发展对静电防护提出了越来越高的要求,重视静电防护对于电子产品的安全使用,和实验室静电污染的防治有着重要意义。文章具体分析了实验室常见的静电放电现象,对实验室中静电放电造成的危害进行了深入的分析说明,阐明了实验室静电的来源和防静电的原理,最后理论联系实际,特针对实验室的静电放电现象,静电污染及危害,提出了相应的静电防护措施与保护技术

参考文献:

[1]邹航,张素娟.电子元器件检测实验室的静电防护体系[J].应用天地,2010,29(10):78-80.

[2]王翠霞,许维胜,于有灵,吴启迪,范学峰.CMOS集成电路中ESD保护技术的研究[J].集成电路与材料,2008(08):1-3.

[3]李秀峰,邱扬,丁高.静电放电及其防护设计[J].国外电子测量技术,200625(02):9-12.

[4]周光茜.实验室的静电污染与防治[J].中国物理学会第八届静电学术年会

论文作者:曹远福

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/6

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