بهبود اثربخشی حفاظتی سپرالکترومغناطیسی در برابر امواج راداری باند ایکس با استفاده از عامل پراکندگی

زمینه و هدف: باند بسامدی X  دارای محدوده بسامدی  ۵/۱۲-۸ گیگاهرتز بوده و کاربردهای متنوعی مانند کنترل ترافیک هوایی ، ارتباطات ناوبری دریایی و … دارد. عدم کنترل مواجهه با این امواج می تواند باعث آسیب به سلامت شاغلین شود. استفاده از حفاظ ، فعلاً راهکار کنترلی برتر در پیشگیری از مواجهه با امواج مایکروویو است. در این مطالعه سعی شد تاثیر تغییرات پراکندگی نانوذرات در تقویت یک نوع سپر الکترومغناطیس نانوکامپوزیتی بررسی گردد.

روش بررسی: دراین تحقیق از رزین اپوکسی و نانوذرات اکسید نیکل (۷ درصد وزنی) در ضخامتهای ۲ ، ۴ و ۶ میلیمتر جهت ساخت نانوکامپوزیتها استفاده شد. مدت زمانهای ۱۰ و ۶۶۶ دقیقه به عنوان مدت زمان اختلاط نانوذرات در حلال جهت بررسی تغییرات پراکندگی در نظرگرفته شد و بر این اساس سپرهای ساخته شده با عنوان گروه های ۱ (مدت زمان اختلاط ۱۰ دقیقه) و ۲ (مدت زمان اختلاط ۶۶ دقیقه) نامگذاری شدند . با استفاده از دستگاههایX-ray Diffraction وField Emission Scanning Electron Microscope نانو ذرات مورد استفاده مشخصه یابی  و مقادیر اثربخشی حفاظتی نانوکامپوزیتها با استفاده از دستگاه  Vector Network Analyzer اندازه گیری شد.

یافته ها: پراکندگی نانوذرات در نانوکامپوزیتهای گروه ۲ بهتر از نانوکامپوزیتهای گروه ۱ بود. میانگین مقادیر درصد کاهندگی در نانوکامپوزیتهای گروه ۲ بیشتر از گروه ۱۱ بود . به گونه ای که این مقادیر برای ضخامتهای مورد نظر در گروه ۱ به ترتیب برابر با ۰۵/۴۶ ، ۰۳/۶۹ و ۸۳/۷۰  و در گروه ۲ برابر با ۰۲/۵۲ ، ۴۸/۷۸ و ۱۴/۸۴ درصد بود . بیشترین درصد کاهندگی ۱۲/۹۱ درصد بود که توسط نانوکامپوزیت ۶ میلیمتری (در گروه ۲ ) و در بسامد ۸/۸ گیگاهرتز بدست آمد. در این گروه با افزایش ضخامت ، میانگین اثربخشی حفاظتی نانوکامپوزیتها افزایش یافت.

نتیجه گیری: افزایش مدت زمان اختلاط نانوذرات در حلال باعث بهبود پراکندگی آنها در ماتریس و افزایش مقادیر اثربخشی حفاظتی شد. می توان از این نانوکامپوزیتها به عنوان حفاظ مناسب جهت کنترل امواج مایکروویو باند بسامدی X در محیطهای کاری استفاده نمود و نانوکامپوزیت ۴ میلیمتری سپر مناسب برای این امر است . همچنین می توان برای کنترل شدت مایکروویو در بسامدهای ویژه ای مانند ۸/۸ و ۵/۱۲ گیگاهرتز به ترتیب از سپر ۶ و ۴ میلیمتری در گروه ۲ استفاده نمود چراکه می توانند بیش از ۸۷ درصد از مقدار اولیه شدت امواج مورد نظر را کاهش دهند.