[发明专利]一种适用于电磁屏蔽室的电磁屏蔽隔音防护窗

说明书

技术领域： 

    本发明涉及电磁屏蔽室技术领域，特别涉及一种适用于电磁屏蔽室的、电磁屏蔽门与截止波导通风窗组合使用的、电磁屏蔽隔音防护窗。

背景技术： 

    随着当今信号产生与发送的仪器设备的日益精密化、灵敏化，外界微小的电磁噪音干扰或机械噪音干扰都会对测量本身造成甚至致命的危害。比如对于在微纳科技制造领域和表面科学领域举足轻重、并使该仪器发明人获得诺贝尔物理学奖的扫描隧道显微镜(STM)，它的工作信号是幅度纳安（nA）量级、内阻在10⁹欧姆(GΩ)量级的极微弱信号，外界的一点点电磁干扰就有可能把该信号淹没而导致STM无法正常工作，因此亟需电磁屏蔽设备来保证其电磁兼容环境，以确保STM的正常工作。

而且，根据物理学原理，机械噪音对STM类仪器的正常工作也有很大的干扰，因为： 

(1)通电导线振动时将切割地磁场以及其他磁力线时，将产生感应电流进而形成干扰噪音，破坏仪器正常工作。

(2)几乎所有材料都有一定程度的压电效应，当外界振动和声波干扰产生的应力施加在这些材料上时，本来绝缘的材料也会因为压电电荷的产生而变成一个带有一定量电荷的噪音源，干扰仪器的正常工作。 

(3)所有电路连接中，需要大量的焊接操作。当受到外界振动和声波干扰时，焊点很容易发生松动，引起接触不良、电阻增大等后果——当与噪声源发生共振时，效果更恶劣，干扰仪器的正常工作。 

(4)根据STM的量子隧穿原理可知：探针/样品间的隧穿间距仅在0.5纳米左右，并且0.1纳米的隧道结间距变化，会引起大约10倍的隧道电流变化，因此外界轻微的声波扰动也将对被测信号造成致命的危害。 

因此，为了获得噪音更小的纯净信号，工作人员不得不选择在半夜三更、夜深人静的时候测量，长期以来，对工作人员的身心都会造成很大的伤害，所以说，对于STM来说，对声波噪音的屏蔽也极为重要。 

另一方面，当前日趋复杂的电磁环境、以及国际上的信息窃听行为的日益严重，使信息安全和国防军事安全等面临巨大的风险。比如，美国国家安全局（NSA）和国防部（DOD）当前正联合进行研究和开发的机密项目：TEMPEST，其目的是为了测试保密设备工作时泄露的信号,并同时设计开发出用于防治和探测电磁泄露的技术和产品，为窃取他国机密情报和国防服务。当前国际上的各种窃听丑闻事件，如冰山一角的美国“棱镜门”窃听事件，充分说明了当前国际上信息安全问题的严峻形式和突出问题。这给我国和其他国家的国家安全和利益带来了不可估量的损失！并且随着通信设备的日趋精密化、灵敏化，同样需要很好的机械噪音兼容的环境来保证仪器的正常工作。 

为保障信息安全、以及产生和发送信息的仪器设备的安全正常工作，电磁屏蔽室一直以来是实现电磁屏蔽和隔声的最常用的和最直接有效的办法。但为保证室内的通风换气而设置的通风口和截止波导通风窗带来了很多不利的因素。但深入剖析电磁屏蔽原理与技术和隔声原理与技术可得，虽然电磁屏蔽室可以基本上满足要求，但仍存在较大的漏洞和缺陷，现详细分析如下： 

理想的电磁屏蔽室是一个封闭的金属六面壳体，但为了保障室内工作人员的身体健康，必须设置若干个进风口和出风口，来保证室内的通风换气，并在风口处往往安装截止波导通风窗来保障电磁屏蔽。但由于“截止波导通风窗”只能对某一频段内的电磁波进行较好衰减，频段之外的电磁噪音仍可进入屏蔽室内，所以仍有很大的缺陷。并且为了保障通风性，波导孔不能为了提高屏蔽性能而随意减小，从而导致通风性、电磁屏蔽性能以及隔音性能都不尽如人意！

并且随着城市化和工业化进程的加快，导致噪声污染的程度日益加剧，噪声对人体最直接的损伤是听力，进一步作用于脑神经，使人出现耳鸣、头痛和记忆力减退等病症。长期处于高噪音环境下的人，相对来说高血压、冠心病的发病率增加2～3倍；长期生活中高噪音环境中的青少年，长大后更容易出现暴躁的性格。并且随着人们对生活品质和健康的要求日益提高，为此，中国已颁布《绿色建筑评价标准》，要求对建筑物采取有效的隔声、降噪措施。基于此，建造电磁屏蔽室时，更应该慎重考虑截止波导通风窗的隔音性、通风性和电磁屏蔽性能。为了解决上述多个难题，很多单位和个人对此进行了深入的研究和产品开发。

在授权号为CN 2509822Y的专利中，专利人提出了一种“用于屏蔽室的超宽带截止波导通风箱”，该设计采用了吸收式异型波导箱和蜂窝式波导窗相结合的方式，经测试，屏蔽频段和效能都有了较大提高。但是该产品长1.4m、宽0.8m、深0.5m，结构曲折，导致体积庞大、空间利用率低、施工难度大、稳定性差。