Abschirmung

Abschirmung bezeichnet den Prozess, durch den äußere Felder oder Strahlung die inneren Bereiche eines Systems nicht oder nur stark eingeschränkt beeinflussen. Sie dient dem Schutz von Personen, Geräten und Informationen sowie der Reduktion von Störungen. Abschirmung findet sich in der Elektrotechnik, der Strahlenphysik, der Akustik und der Mess- und Prüftechnik.

Prinzipien: Eine Abschirmung wirkt typischerweise durch Reflektion, Absorption und Streuung von Feldern oder Strahlung an einem Barrierematerial. Bei statischen oder niederfrequenten Feldern kann eine gut leitende Hülle, ein Faradayscher Käfig, das Feld im Inneren nahezu eliminieren. Bei wechselnden Feldern hängt die Wirksamkeit von Materialleitfähigkeit, Permeabilität, Dicke und Frequenz ab. Bei ionisierender Strahlung folgt die Abschirmung dem Exponentialgesetz I = I0 exp(-μx); μ ist der lineare Abschirmkoeffizient und x die Dicke der Barriere. Typische Abschirmmaterialien sind je nach Anwendung verschieden: Blei, Beton oder Stahl für ionisierende Strahlung; Kupfer oder Aluminium für Hochfrequenzsignale; Mu-Metall oder ähnliche magnetische Legierungen für niederfrequente Magnetfelder.

Design und Umsetzung: Öffnungen, Spalte und Kabeldurchführungen beeinträchtigen die Wirksamkeit und müssen sorgfältig abgedichtet oder entsprechend gegroundet werden. Gewicht, Wärmeentwicklung und Kosten sind praktische Restriktionen. Messungen der Abschirmwirkung erfolgen in Dezibel (dB) oder durch Dosis- bzw. Feldstärke-Reduktion.

Anwendungen: Abschirmungen finden sich in medizinischen Röntgenräumen, Kernkraftwerken, Mess- und Prüfeinrichtungen, Elektronikgehäusen, Luft- und Raumfahrt sowie in Laboren zur EMV-Tests.

See also: Faradayscher Käfig, Halbwertsschicht HVL, TVL.