中心議題:
- 靜電防護與電磁兼容性綜述
靜電作為一種近場自然危害源，給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。1969年底在不到一個月的時間里，由于靜電放電(EsD)引發(fā)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時相繼發(fā)生爆炸；靜電放電曾使國際通訊衛(wèi)星II—F1Iv—F8及美國的阿尼克、歐洲航天局的航海通訊衛(wèi)星等數(shù)十額衛(wèi)星發(fā)生故障，不能正常飛行；第一個阿波羅載人宇宙飛船也是由于靜電放電導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸，使三名宇航員喪生。在石油、化工、粉體和炸藥生產(chǎn)、加工的過程中，由于EsD火花引發(fā)的惡性事故也時有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，美國從1960年到1975年，由于靜電放電引起的火災(zāi)爆炸事故就有116起。我國在上個世紀中后期，石化企業(yè)曾發(fā)生30多起較大的靜電事故，如上海某石化公司的2000mj甲苯罐、山東齊魯某公司的膠渣罐、撫順某石化公司的航煤罐以及天律某公司的北倉二罐站等都因靜電造成了嚴重的火災(zāi)爆炸事故。在煙花、爆竹、彈藥、火工品生產(chǎn)領(lǐng)域，因靜電放電造成的惡性事故，更是觸目諒心：如1984年春，我國太原市北郊煙花廠，因靜電放電引發(fā)的燃燒爆炸造成廠毀人亡的重大惡性事故，死傷人數(shù)幾乎占當天出勤人數(shù)的一半，整個工廠被毀。
除此之外，由于靜電場的庫侖力作用或靜電放電的其他效應(yīng)，在塑料和橡膠制品加工、成型過程中，在紡織、印刷、自動化包裝、感光膠片生產(chǎn)等過程中，都會由于靜電場的存在或靜電放電使其生產(chǎn)出現(xiàn)故障，造成靜電障礙。所以，國外把這種靜電危害稱為“障害”。
總之，靜電放電是一種常見的近場危害源，靜電放電過程可形成高電壓、強電場、瞬時大電流，其電流波形的上升時間可小于1n s，并伴隨有強電磁輻射，形成靜電放電電磁脈沖(EsD EMP)。靜電放電電磁脈沖不僅可以對電子設(shè)備造成嚴重干擾和損傷，而且還可能形成潛在性危害，使電子設(shè)備的工作可靠性降低，5J發(fā)重大工程事故。尤其是潛在性失效具有隱蔽性，實驗很難檢測到，用篩選的方法也很難剔除。因此，危害性很大。特別是在衛(wèi)星、海底電纜通訊系統(tǒng)等無法維修的設(shè)備中造成的危害更為嚴重。
縱觀靜電防護工程發(fā)展的全過程，這門古老而又新生的邊緣學(xué)科，伴隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，已經(jīng)取得了長足的進步。但是，微電子技術(shù)的發(fā)展，信息化時代的到來，給靜電防工程研究又提出了電磁兼容性研究的新內(nèi)容、新課題和技術(shù)難點。如靜電放電輻射場的模擬方法和數(shù)理模型的建立；EsD產(chǎn)生的單次脈沖場的測試技術(shù)與測試手段；微電子器件受EsD作用的機理；潛在性失效的實驗分析方法和潛在性失效的微觀機制以及有效的防護原則與防護技術(shù)等，都是該研究領(lǐng)域當前急待解決的難點和熱點問題。這些問題的解決，必將推動靜電防護工程及與之相關(guān)的工程技術(shù)取得更大的進展。
