Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’homme moderne est soumis à un environnement électromagnétique complexe et inhomogène, les sources radio sont multiples, en nature, en fréquence et en puissance. Cependant, la mesure des champs radioélectriques est difficile, l’utilisation des appareils de mesure délicate et l’interprétation des résultats obtenus loin d’être évidente. Pour effectuer des mesures fiables dans le domaine des radiofréquences, l’opérateur doit posséder de solides connaissances en électromagnétisme, appliquer les normes et recommandations, disposer de références métrologiques tangibles et avoir recours à des méthodes de mesures ne pouvant être contestées.
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Modern man is subjected to a complex and inhomogeneous electromagnetic environment; radio sources are multiple in nature, frequency and power. However, the measurement of RF fields, the use of measurement devices and the interpretation of results are difficult. In order to obtain reliable measurements in the field of radio frequencies, the operator must have a sound knowledge of electromagnetism, apply standards and recommendations, have real metrological references and use proven measurement methods.
Auteur(s)
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Pierre-Noël FAVENNEC : Union Radio-Scientifique Internationale – URSI-France - Institut Télécom - Cet article a pour origine un article précédent de Jean Paul Vautrin paru en 2001. Le lecteur ne s'étonnera donc pas de noter certaines parties communes entre les deux textes
INTRODUCTION
Toute charge électrique mise en mouvement produit un rayonnement électromagnétique qui se propage dans l'espace. Cette propriété est à la base de la production de rayonnements radioélectriques utilisés dans les dispositifs de radio, de télévision, de télécommunication, de chauffage par micro-ondes, d'émission radar. En conséquence, tout système alimenté en électricité ou à plus forte raison contenant un élément rayonnant émet un rayonnement électromagnétique et engendre un champ électrique et/ou magnétique dans son voisinage proche, voire éloigné, que l’on caractérisera dans cet article par le terme générique de « champ électromagnétique ».
Deux préoccupations émergent de cette présence radioélectrique :
-
l’une concerne les systèmes électroniques ; il s’agit alors de compatibilité électromagnétique (CEM) ;
-
l’autre, l’homme, en tant qu’utilisateur, patient ou simple passant, il s’agit alors d'exposition humaine aux champs électromagnétiques induits par des rayonnements non ionisants (RNI) et alors relevant du domaine de l’hygiène et de la sécurité.
Cet article dédié à la mesure des champs radioélectriques, dans la gamme de fréquences relevant des rayonnements non ionisants et excluant les rayonnements optiques, concerne exclusivement ce dernier aspect, l’environnement humain.
Afin d’apporter des éléments fiables d’appréciation aux responsables sanitaires, un premier élément consiste à quantifier, par la mesure, les grandeurs pertinentes caractérisant l’exposition de l’homme. L’objet de cet article est de décrire les « bonnes » pratiques de laboratoires.
L’article est séparé en 2 parties. La première décrit les champs radioélectriques et en fixe le cadre réglementaire (partie 1 : environnement radioélectrique), tandis que la seconde partie, plus technique, décrit la mesure des champs et ses difficultés dans son interprétation (partie 2 : exposimétrie).
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Stations de contrôle et de mesures électromagnétiques en continu : vers un cadastre électromagnétique en 3D3. Mesures
3.1 Mesures dans le domaine statique
C’est essentiellement la mesure du champ magnétique qui doit être considérée ; celui du champ électrique ne semble pas présenter d’intérêt du point de vue de la santé et ne sera donc pas décrit dans cet article.
Des champs magnétiques intenses sont, par exemple, détectés au voisinage des cuves à électrolyse industrielles. Notamment, celles utilisées pour la production de chlore à partir du chlorure de sodium, pour le raffinage de l’aluminium, du cuivre, du baryum, du béryllium... Les cellules de production de chlore fonctionnent typiquement sous 4,45 V avec des intensités de courant de l’ordre de 90 000 A. Les cuves d’électrolyse d’aluminium présentent des tensions normalement faibles (4,1 V) mais avec des courants qui dépassent aujourd’hui 270 000 A.
Ces courants inhabituels créent des champs magnétiques statiques, très élevés au voisinage des cuves et des conducteurs, à décroissance rapide avec la distance d (en 1 / d) mais avec des gradients de champs élevés. Beaucoup de ces unités de production sont aujourd’hui automatisées ; toutefois, la présence de travailleurs n’étant pas totalement exclue en raison d’opérations d’entretien et de maintenance, il est donc nécessaire de procéder à leur détection.
Une mesure précise peut être effectuée soit avec des magnétomètres à noyau saturable, soit avec des magnétomètres à dispositifs quantiques supraconducteurs (SQUID), soit avec des capteurs à résonance magnétique nucléaire, mais le plus adapté et le plus commun est sans conteste le capteur à effet Hall.
On veillera toutefois à bien orienter la sonde pour obtenir la valeur maximale en un point donné. On s’assurera de l’absence de dérive du zéro et, périodiquement, on procédera à son étalonnage à l’aide d’aimants étalons disponibles (de 0,005 T à 2 T).
Les faibles dimensions de la sonde permettent de plus des mesures ponctuelles du champ et donc la possibilité de faire des cartographies de champ en 3D. On a ainsi accès aux gradients des champs, grandeurs utiles et souvent mentionnées dans les normes.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - ANFR/DR 15-2-1, www.anfr.fr.
-
(2) - BESNIER (P.), LEMOINE (C.), SERHIR (M.) - * - . – La mesure pour l'évaluation de la compatibilité électromagnétique. Dans Mesures en électromagnétisme. I2M, Lavoisier, pp. 11-38 (2008).
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(5) - COUTURIER (F.) - * - . – Mesures in situ de champs électromagnétiques. Dans Mesures en électromagnétisme. Collection I2M, Lavoisier, pp. 39-56 (2008).
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(6) - DEGAUQUE (P.), ZEDDAM...
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