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實驗室的靜電的防護

時間:2020-12-28 來源:計量校準點擊:次

實驗室的靜電的防護

一、靜電是如何產生的

我們在了解如何防護靜電這前，先了解一下，靜電是如何產生的，通常任何物體所帶有的正負電荷是等量的，當與其它物體摩擦、接觸，并由于機械作用分離時，因兩種物體摩擦起電序列不同，在一種物體上積聚正電荷，另一種物體則積聚負電荷，從而在各物體上產生靜電。

兩種物質互相摩擦是產生靜電的一種方式，但不是唯一方式。像噴涂作業水滴吸附空氣中的負離子促成其表面雙電層的形成，也可產生靜電?，F代科學研究的結果表明，電效應、壓電效應、導體（或電介質）的靜電感應都可產生靜電。

二、靜電的危害及作用

靜電危害起因于靜電力和靜電火花，靜電危害中最嚴重的靜電放電(ESD）甚至可能引起可燃物的起火和爆炸。當然，作何事物都有兩面性。對于靜電，只要摸透了它的脾氣，揚長避短，也能讓它為人類服務。比如，靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和靜電分選技術等，已在工業生產和生活中得到廣泛應用。靜電也開始在淡化海水，噴灑農藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手，甚至在宇宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。

但是在電磁、無線電計量工作中，靜電放電可以說是危害極大的“隱形殺手”，它可以改變半導體器件的電性能，使儀器降級或損壞，還會擾亂電子設備的正常操作，引發設備故障或損壞。尤其是隨著生產技術的飛速發展，我們日常使用的標準器越來越綜合化、集成化，其內部的元器件體積越來越小，運算速度越來越快，對靜電的敏感度也越來越高。

在我們正常的工作過程中，標準器離不開人的操作，一般情況下，人體在操作過程中常常會帶上靜電，發生靜電放電時，人體一無所覺，可標準器卻在不知不覺中受到損傷，對于儀器維護管理來說更加致命的是，電子器件受到靜電放電損害時，除了電參數立刻發生明顯變化這種情況之外，還會出現潛在性失效，也就是說，器件性能部分退化，但卻不影響它發揮應有的功能，然而，器件的生命周期大大縮短，并且會在某一不可預測的時刻發生失效，甚至完全喪失工作能力。這不僅是給我們的檢測工作造成了很多“不定時炸彈”，而且對儀器損壞原因追溯造成了極大的困難，甚至根本無法查知原因。

三、實驗室的靜電的防護

靜電防護在很大程度上是提高靜電防護意識的問題提高，所有接觸靜電敏感器件人員的靜電知識水平提高，所以進行靜電安全操作與靜電防護技術教育是非常重要的。除此之外，我們還應采取如下措施來盡量減少靜電的危害：

1、靜電保護接地：

靜電接地是增加靜電泄露的方式之一，也是各種靜電規范標準中最常用、最基本的防止靜電危害的措施，是一切靜電危險場所必須采用的一項防護措施。但是，靜電接地與通常意義上的接地在概念和量值上都有所不同，由于現行很多規范、標準中都沒有嚴格區分接地電阻與靜電接地電阻及靜電泄露電阻，使其概念混亂，容易造成誤解。在我國JXB110-91、GJB2527-95等相關標準和文獻中，對靜電接地做了嚴格定義。靜電接地是指物體通過導電、防靜電材料或其制品與大地在電氣上可靠連接，確保靜電導體與大地的靜電電位接近，其阻值可以是106Ω甚至108Ω。對于金屬導體，可以直接接地，但我們目前使用的儀器其外殼一般都是非金屬，這種情況下，就不能采用直接接地的辦法，而應該用導電膠液將其表面的局部或全部與金屬導體緊密粘合，然后再將金屬導體進行接地，在這種情況下，非金屬的靜電導體或者靜電消散材料與金屬導體緊密粘合的面積應大于20cm2，并且要使兩者間的接觸電阻盡量小。

在我們的實驗室中，往往存在不止一臺儀器設備，甚至常常需要組合使用，此時還要防止儀器之間的放電發生，我們可以將這些儀器設備用上述方法連接到金屬導體后再將這些金屬導體串聯起來，然后再將其中一個物體進行直接接地，這樣使得儀器與儀器之間、儀器與大地之間都保持等電位。

對于相距較大的大型設備來說，則不允許采用上述處理辦法，必須逐個直接接地。

2、增加濕度：

由靜電原理可知，當相對濕度提高到70%以上時，由摩擦產生靜電的幾率大大降低，根據我們的生活經驗也可以發現，靜電往往在干燥的冬季較為明顯，而潮濕的夏季一般都難以感受到。

根據這個原理，我們可以在需要重點保護的實驗室進行加濕，以此來降低靜電危害發生的幾率。

3、場地環境的靜電防護：包括場地的地面墻壁及天花板，國家標準要求應選用防靜電材料使之具備很好的防靜電性能，禁止使用普通絕緣材料。

4、儀器校準人員的靜電防護：人體在日?；顒雍蜕a操作中可產生電壓為數十伏到數萬伏的靜電，而放電過程是極短促的，所以放電過程中釋放出的能量可達幾十瓦，因此對進入防靜電工作區的人員要進行靜電防護配備如防靜電服及防靜電鞋，對設備維修維護人員還應配備防靜電腕帶。

5、設備的靜電防護：防靜電安全工作臺是防靜電工作區的基本組成部分，它由工作臺防靜電桌墊、腕帶接頭和接地線等組成，靜電安全工作臺上不允許堆放塑料、橡皮、紙板、玻璃等易產生靜電的雜物，圖紙、資料等應裝入防靜電文件袋中，座椅墊套等都應是導靜電的并與靜電接地相連，必要時工作臺上配備離子風靜電消除器，座椅下可以鋪設防靜電地墊。

6、靜電檢測儀表：配備有關靜電檢測儀表隨時或定期對人員設備及各種防護措施進行檢測以保證防護的有效性。

7、防護措施的日常維護：任何防靜電措施都不是一勞永逸的，需要在日常的使用中定期進行正確適當的維護才能保證它確實有效的延長使用壽命，降低費用。

然而，上述各項措施所針對的一般都是實驗室內的狀況，而出于實際需要，我們的標準器必須帶至客戶現場，在這個過程中，儀器箱體包括現場環境存在著無數不可預測的靜電產生源，也因此給我們的儀器維護帶來了極大的困難，對于這些實際問題，我們還需要去深入的研究解決辦法。