电磁波的应用

电磁场与电磁波在生活中的应用

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电磁场与电磁波在生活中的应用

黄瑞2

【摘要】：磁是人类生存的要素之一。地球本身就是一个磁场,由于地

球自身运动导致的两极缩短、赤道拉长、冰川融化、海平面上升等原

因，地球的磁场强度正逐渐衰减.外加高楼林立、高压电网增多,人为

地对地球磁力线造成干扰和破坏。所以，现在地球的磁场强度只有500

年前的5０％了,许多人出现种种缺磁症状.科学家研究证实,远离

地球的宇航员在太空中所患的“太空综合症’就是因缺磁而造成的。

由此可见磁对于生命的重要性。磁场疗法,又称“磁疗法”“磁穴疗法”

是让磁场作用于人体一定部位或穴位,使磁力线透入人体组织深处,

以治疗疾病的一种方法。磁疗的作用机制是加速细胞的复活更新，增

强血细胞的生命力,净化血液，改善微循环，纠正内分泌的失调和紊

乱，调节肌体生理功能的阴阳平衡。

【关键词】：磁疗磁疗保健生物电磁学电磁对抗电磁环

境运用发展

引言:生物电磁学是研究非电离辐射电磁波(场)与生物系统不同层

次相互作用规律及其应用的边缘学科,主要涉及电磁场与微波技术和

生物学。其意义在开发电磁能在医学、生物学方面的应用以及对电磁

环境进行评价和防护。电磁对抗主要是运用在军事方面,利用电磁波

的特性制造出一系列的战争武器或战略武器。主要涉及各种频段的电

磁波的运用。

【正文】:

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一、电磁学在医疗上的应用

生物电磁学在医疗上的应用，简称磁疗。是20世纪九十年

代才广泛兴起的一种自然疗法,用磁能作用于人体，通过磁的一系列

生物与生物电磁学效应达到调整人体生理活动、实现身体保健和治疗

疾病的目的。确切地说，磁疗是一种物理能量疗法。由于磁疗安全、

方便、简捷、省时、无毒副作用、疗效肯定受到人们的认可和喜爱,

被世界卫生组织推荐为最有前途的绿色疗法。从严格意义上说，磁疗

还未真正地走进现代生命科学的殿堂,尚处于研究、探索、试用阶段，

属于生命科学中一门崭新的边缘学科。本文所述的磁生物与生物电磁

生理学效应是对近十年来人们使用磁性保健产品临床效果的总结和

理性思考,也是第一次提出“磁生物与生物电磁生理学效应”这一概

念,有关人体这一弱电磁生物体与磁场相互作用的具体细节及其量化

表述有待进一步实验结果的充实。

在科学上,称超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射为电磁污染。

电磁辐射分二大类,一类是天然电磁辐射,如雷电、火山喷发、地震和

太阳黑子活动引起的磁暴等,除对电气设备、飞机、建筑物等可能造

成直接破坏外，还会在广大地区产生严重电磁干扰.另一类是人工电

磁辐射，主要是微波设备产生的辐射，微波辐射能使人体组织温度升

高,严重时造成植物神经功能紊乱.但是对电磁辐射,要正确认识,而

且要科学防护。事实上，电磁波也如同大气和水资源一样，只有当人

们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的,

医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来治病健身生物电磁

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场保健将人体置于姜氏场导舱内接受载有青春信息的植物幼苗发射

的生物电磁波。

结果发现：人体红细胞膜的渗透脆性降低,韧性增强；甲状腺素、性

激素分泌增加；免疫功能提高；肾上腺皮质激素分泌无明显变化。提

示:植物幼苗电磁波有助于红细胞功能的发挥，促进机体新陈代谢，

增加青春活力,提高性功能，增强免疫力从而对人体发挥返老还青和

医疗保健作用。

激光治疗

激光是60年代初出现的一种新光源。已广泛应用于国防、农业、卫

生医疗和科学研究，也是治疗肿瘤的一种新方法．用它既能切割组织,

又能同时止血，能使肿瘤组织迅速气化和雾化,从而使肿瘤在瞬间消

失。激光对组织具有热、压、光和电磁场效应的作用.

1、热效应:激光能使肿瘤组织在几秒种的短时间内,局部温度高达200

－1０0０摄氏度,使其变性、凝固坏死，继而气化消失。

2、压力效应:激光本身的光压和由高热导致的组织膨胀引起的二次冲

击波,加深了肿瘤组织破坏。

3、光效应：激光被肿瘤组织吸收后,可增强热效应,使肿瘤组织被破

坏.

4、电磁场效应：激光是一种电磁波。能产生电磁场，可使肿瘤组织

离化、核分解而被破坏死亡，如有残癌也可自行消退,这可能与免疫

有关．激光制造成激光器、激光手术刀用于治疗体表肿瘤，眼耳鼻咽

喉肿瘤、神经肿瘤等。

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ＥMF系统

EＭF系统是由(株)日本MＤM公司开发研究生产的新一代脑外科手术

器械.根据其作用原理，我们俗称之为“电磁刀”。ＥMＦ系统利用高

频电磁能对机体组织进行汽化,切割和凝固.因该系统外周围优良组

织的热损伤小且不需要对极板，因此尤其使用于脑外等精密外科。对

硬性及深部微小脑瘤的去除极为有效．

ＥＭF系统与常规的电刀相比，在原理和设计上都有很大区别．EMＦ

系统用于汽化,切割和凝固的输出功率很小（49W以下)，为一般电刀

所不及.不需要对极板这一特点使单极手

术刀用于脑外手术成为可能。没有烧伤感电和破坏神经系统的危险,

安全性高,使用方便．与激光刀相比,不需要眼球保护镜和其它保护附

件,操作时对患者和医生均无危害。手术时与患部直接接触,医生可以

灵活掌握调节。与超声波刀相比,EMF系统对于硬化深部微小肿瘤的

汽化治疗效果尤为显著。ＨaｎdPｉecｅ非常轻便且呈弯曲状,使视野

不受影响,并有利于长时间手术.刀头部分可以任意弯曲，适用于各种

手术需要。

微波治疗

微波是指波长在１毫米至1米范围内的非电离辐射高频电磁波。70年

代后期微波技术在医疗上得到应用。科学家研究发现,微波治疗有3

种:一是大剂量高热治疗肿瘤,能抑制肿瘤细胞的蛋白质合成，降低肿

瘤细胞分裂速度,增强化疗、放疗效果;二是用于局部生物体组织的凝

固治疗，具有不炭化、不产生烟雾的特点;三是小剂量的温热治疗，

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可以解痉、止痛、消炎并促进伤恢复等。

电磁波消毒

利用电磁波的场效应和热效应,在5－l0分钟内能迅速达到国家卫生

部规定的消毒要求，对成捆、成扎的纸币、成叠的毛巾、医疗器械具

有穿透力强,无残留药毒性的消毒特点,是当今消毒领域的新突破

二、磁疗历史

早在古罗马时期，磁场疗法已经用于治疗痛风.2０00余年前的古

代医学文献中已有用磁止痛、治疗关节肿痛等疾病的记载.1970年

代以来磁性材料和磁疗器械、磁疗技术的研

究和应用发展较快,在一些疾病的治疗上取得一定的疗效，磁疗成

为应用较普遍的物理疗法之一.

三、磁疗的特点

治疗作用的双向性,无痛苦,无损伤,安全性好，适应争光，疗效好，

省时方便，多病兼治。

四、电磁波应用变革战争新环境

战场电磁环境的形成,是以电磁空间的发展和战场电磁应用与反应用

活动的开展为基础的。它的发展依赖于电磁应用的发明及其在军事领

域的广泛运用.

（１)电磁对抗催生电子战

2０世纪以来,电磁波的理论和应用不断取得重大成就.在军事领域,

电磁波已经成为战场信息获取、传递、使用以及对抗的重要媒介和最

佳载体。目前,军事电子技术所利用的频谱,已经覆盖了从极低频、短

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波、微波、毫米波、亚毫米波、红外到可见光等全部频段，已渗透和

广泛运用于各级指挥系统和各种武器系统之中。

进入２0世纪80年代后，随着微电子技术、计算机技术的发展及在

军事上的广泛应用,电子对抗不再仅仅是干扰和破坏敌方通信、雷达

等单一兵器，而且发展到攻击敌方的Ｃ４Ｉ系统。１９９1年海湾战

争中,电子战运用的规模和层次达到了空前的程度,对战争的进程和

结局产生了重大影响,标志着电子战已成长为现代战争制胜的基本手

段和核心要素。在伊拉克战争中,美军电子对抗完成了从“粗放式”

干扰压制,发展到在确保掌握制电磁权的同时“精确地”对对方目标

实施压制的转变。而且,在电子对抗领域出现了一些新手段和新战法,

神奇的ＧPＳ第一次在战场上遇到了对手—GPＳ干扰机,将复杂电磁

环境下的电子对抗推向了新的发展阶段。

（２）信息技术加剧电磁环境复杂化

现如今,以信息化为核心技术的军事变革正在世界各国间竞相展开，

一些军事强国为了抢占未来战争的制高点，纷纷加快以信息化建设为

主要内容的发展步伐,形成了以加速发展信息化武器装备为核心的竞

争态势。其突出表现就是:信息化武器的迅猛发展和武器装备信息化

改造的全面加强,信息系统综合集成和信息网络的无缝链接，实现对

物质流、能量流的高效、定向、灵活和精确控制.

透过跨世纪以来的几场局部战争不难看出，日益复杂的战场电磁环境，

已日益成为影响和制约战争进程的重要因素。随着各国军队信息化进

程的加快,目前相继出现了零副瓣天线、寂静雷达、扩跳结合电台、

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数据链等先进技术,一系列旨在提高自身反侦察、反干扰、抗摧毁能

力的电磁应用技术应运而生.由于战场电磁信号出现了“爆炸性”的

增长,从而导致信息化战场电磁环境更加复杂化。

(３)复杂电磁环境影响整体作战

从空间角度讲,电磁波可能来自地面、海上、空中或太空。从敌对属

性来讲,电磁波可能来自敌方的电子设备，也可能来自己方的电子设

备,还可能来自非敌对双方所属的电子设备和自然界。

从辐射源种类讲，复杂电磁环境主要由电子对抗环境、雷达环境、通

信环境、光电环境、敌我识别电磁环境、导航电磁环境、民用电磁环

境、自然电磁环境等构成。每一类型的电磁环境又由不同类型的电磁

辐射源生成,并对不同的信息化武器装备产生影响,进而会影响到整

体作战。

(4）电磁环境表现特征变幻莫测

由于战场上大量的电磁信号是在人为控制下产生的,或者说是交战双

方有目的地控制电子设备实施有意辐射所产生的。因此,在不同的作

战时间，交战双方因作战目的不同，所产生的电磁信号数量、种类、

密集程度将随时间而变化,而其变化的方式变幻莫测。

从时间上看，复杂电磁环境有时表现为相对静默，有时表现为非常密

集;在频谱上表现为无限宽广,拥挤重叠;在能量上表现为密度不均,

跌宕起伏;在样式上表现为数量繁多,波形复杂。据不完全统计,目前

世界上的通信信号种类多达１00种以上.而现代雷达多采用新体制和

特殊体制,如相控阵雷达、脉冲多普勒雷达、频率捷变雷达、合成孔

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径雷达、低截获概率雷达等,使得雷达信号种类繁多且波形十分复

杂。

（5)电磁环境影响指挥控制稳定性

随着电磁应用技术广泛应用于各种武器装备之上,运行于整个作战过

程之中，渗透于战场感知、指挥控制、作战协同的方方面面,对判断

决策的准确、作战效能的实现等都将产生广泛而深刻的影响。

影响战场感知的真实性．在未来作战中,受复杂电磁环境的影响,可能

导致侦察预警系统听不清、看不远、辨不明,全面影响各级指挥员和

作战人员判断决策的准确性。

所谓战场感知,实质上是从复杂的电磁活动中筛选出有价值的电磁信

号，然后加以判断。而一旦敌方实施强力干扰,电磁活动便可能陷入

混乱，继而引起传感器迷茫、战场感知错乱。影响指挥控制的稳定

性．在复杂电磁环境下，由于无线电通信在参与形成战场电磁环境的

同时，也将严重受到多方面影响,不仅降低了信息感知和传输能力,使

指挥机构难以做出正确判断和指挥，同时也会对通信网络造成严重影

响。现代战场上，通信系统广泛应用于各种武器装备、作战平台和人

员,据外军统计，美军1个师就有230０多部各种电台;同时，民用电

台也十分众多密集,特别是个人移动通信设备的爆炸性增长,往往使

各种通信辐射源相互影响。如此数量和密度的通信系统应用于相对有

限的战场空间内，如果一旦失控,必然会严重影响指挥控制活动的稳

定性。

结论：

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电磁场和电磁波与人类的生活息息相关,它影响着我们的生活，也

改善着我们的生活，电磁波的合理运用也发展了我国的国防力量，电

磁波是联系陆海空天各个战场的信息纽带。未来战场，各种作战平台

及其与指挥机构之间，都要依靠无线电通信来传输情报、指令和协同

信息，而目前外军通过信息系统的无缝链接,正着力构建一体化的协

同作战体系.

参考文献:

《生物电磁学》国防工业出版社,庞晓峰编著

《实用医疗学》国防工业出版社,周万松编著

《电磁场与电磁波》北京大学出版，王善进,张涛著

《应用电磁学与电磁兼容》机械工业出版社作者:（美）迪派克，

维迪斯著,沈远茂等