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静电防护与电磁兼容性
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中心议题:
- 静电防护与电磁兼容性综述
静电作为一种近场自然危害源，给人类社会已经造成了重大损失和危害。1969年底在不到一个月的时间里，由于静电放电(EsD)引发荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时相继发生爆炸；静电放电曾使国际通讯卫星II—F1Iv—F8及美国的阿尼克、欧洲航天局的航海通讯卫星等数十额卫星发生故障，不能正常飞行；第一个阿波罗载人宇宙飞船也是由于静电放电导致火灾、爆炸，使三名宇航员丧生。在石油、化工、粉体和炸药生产、加工的过程中，由于EsD火花引发的恶性事故也时有发生。据统计，美国从1960年到1975年，由于静电放电引起的火灾爆炸事故就有116起。我国在上个世纪中后期，石化企业曾发生30多起较大的静电事故，如上海某石化公司的2000mj甲苯罐、山东齐鲁某公司的胶渣罐、抚顺某石化公司的航煤罐以及天律某公司的北仓二罐站等都因静电造成了严重的火灾爆炸事故。在烟花、爆竹、弹药、火工品生产领域，因静电放电造成的恶性事故，更是触目谅心：如1984年春，我国太原市北郊烟花厂，因静电放电引发的燃烧爆炸造成厂毁人亡的重大恶性事故，死伤人数几乎占当天出勤人数的一半，整个工厂被毁。
除此之外，由于静电场的库仑力作用或静电放电的其他效应，在塑料和橡胶制品加工、成型过程中，在纺织、印刷、自动化包装、感光胶片生产等过程中，都会由于静电场的存在或静电放电使其生产出现故障，造成静电障碍。所以，国外把这种静电危害称为“障害”。
总之，静电放电是一种常见的近场危害源，静电放电过程可形成高电压、强电场、瞬时大电流，其电流波形的上升时间可小于1n s，并伴随有强电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲(EsD EMP)。静电放电电磁脉冲不仅可以对电子设备造成严重干扰和损伤，而且还可能形成潜在性危害，使电子设备的工作可靠性降低，5J发重大工程事故。尤其是潜在性失效具有隐蔽性，实验很难检测到，用筛选的方法也很难剔除。因此，危害性很大。特别是在卫星、海底电缆通讯系统等无法维修的设备中造成的危害更为严重。
纵观静电防护工程发展的全过程，这门古老而又新生的边缘学科，伴随着科学技术和工业生产的飞速发展，已经取得了长足的进步。但是，微电子技术的发展，信息化时代的到来，给静电防工程研究又提出了电磁兼容性研究的新内容、新课题和技术难点。如静电放电辐射场的模拟方法和数理模型的建立；EsD产生的单次脉冲场的测试技术与测试手段；微电子器件受EsD作用的机理；潜在性失效的实验分析方法和潜在性失效的微观机制以及有效的防护原则与防护技术等，都是该研究领域当前急待解决的难点和热点问题。这些问题的解决，必将推动静电防护工程及与之相关的工程技术取得更大的进展。
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