10kHz～10MHz帯の電磁波をシャットアウトする空間を作りたいです

質問

10kHz～10MHz帯の電磁波をシャットアウトする空間を作りたいです。
私はある研究をしていて、ある空間に磁気がノイズとして入らないような
空間を作ろうとしています。
具体的には縦横高さそれぞれ８０ｃｍほどの空間において、
そこに入る10kHz～10MHz帯の電磁波をシャットアウトしたいので、
磁気をシールドするような素材でその空間を囲むことを考えています。

そこでいろいろ調べたところ、
１「金属の網のようなものを用意して、網の穴径が電磁波の波長の半分程度より小さければ電磁波は通らないので、そういう網で囲えばよい」説と、
２「電磁波は少しでも隙間があると漏れてきてしまうので完全に金属板で囲うべき」説
の２つが出てきました。

２を実際に作るのは難しいので、１で済ませたいのですが、光が電磁波の一種であることから考えて
光は網の場合は明らかに内部に漏れてしまうので、２の方が正しいような気がしています。
でも、例えば電子レンジのマイクロ波は周波数が3GHzらしく、波の式により
波長λ＝3×10^8(光速)/3×10^9＝10cmであり、
実際のレンジのドアにある網の穴もそれに間に合うような穴の大きさなので、この網でバリア
できているもんなのかなあ、ということで１も正しいような気もしています。

１と２はどちらが正しいと言えるのでしょう？
詳しい方、ご意見をいただければと思います。

さらに出来れば、今後はシャットアウトする磁場を1kHz～10MHz帯に拡張したいとも考えています。それについてもなにかあれば、アドバイス願います。

回答No.6

Neotesla

電磁波の波長は光の粒の大きさだと考えてください。それ以下の間隔の格子の網は通り抜けられません。光の波長は数百ナノメーターのオーダーですから普通の網なら通り抜けます。電波の波長ならば網を通り抜けられません。
ただ、網といっても気をつけないと鉄の網が錆びていたり絶縁の防錆処理がされている鉄線だったりすると効果がありませんので、銅か鉄の網に錫メッキ処理かニッケルメッキ処理されたものを使ったほうが無難です。
低い周波数に関しては金属の抵抗も問題になりますので、太い線で編んだ網を使ったほうがいいでしょう。

回答No.5

SUDOTECK

１０MHz程度でしたら、波長は30mなので電波としては、普通のアルミor銅or鉄製のアミである程度遮断できるかと思います。
しかしながら低い周波数では10KHzとなると磁力場による影響が出ます。外側の磁力の変化で鉄の内部に電流が流れますと内部にその電流で磁力が発生して内側にもれてしまうということです。どのくらい遮蔽するかによりますが、この周波数では２でしょうね。周波数が限定されている電子レンジなどは１でも可でなのは、そもそも電磁波の漏れ規格がテレビやラジオの周波数と違ってそんなに厳しくないからです。

回答No.4

sakadoneko

>あと、遮蔽能力[dB]は厚さ[mm]に比例するのでしょうか？
「実践ノイズ低減技法」(ジャテック出版)のグラフを見ると、0.2mm以上では、dBとmmがげたを履いた一次式のようになってます。

鉄は1kHzで、10dB@20mil、22dB@60milになってます。
(1000mil=25.4mm)
げたが大きくて、あまり比例という感覚ではないですね。
げたや傾きは素材や周波数で変わります。

精電シールドは、グランド配線インダクタンスが大きいと10MHzではdBが下がります。
磁気シールドは、継ぎ目があるとそこは空気という磁気抵抗が大きいものが挟まり、dBが下がることに注意してください。

回答No.3

noname#252164

導電性材料より導磁性材料はいいものがないので、導電性のものでおおっても、磁場はケースをすりぬけます。ですからイメージ的には電波は導電性の物を「しみ込むように通り抜け」ます。

でもって、導電性材料の性質によってしみ込む厚みは変ります。しみ込んだ磁場が電場に換わる時に導電性材料にひっかかっていくイメージですので、導電性材料が電気を流しやすいほうが電波は通り抜けにくくなります。（磁場を打ち消す電流が、導体上にループ状に流れるイメージです）

あと、表面に電気を流さない部分（ケースの辺の接続が不完全だとか）があると、その方向には電流が流れませんので、磁場を打ち消す電流が流れられません。
その辺を含めて「水の洩るケースはシールドケースとは言わない」と言われているにだと思います。

回答No.2

sakadoneko

電子レンジは周波数が高いので電波と考えられます。シールド効果も、人体に影響がない程度まで減衰できれば良いので、30dBも取れれば良いのでしょう。

10MHz以下の場合、波長が長いので電磁波というより、電界と磁界に分けて考える必要があります。
電界は容量結合つまり電気力線により電流が流れ込みます。
磁界は誘導結合つまり磁力線により起電力が発生します。

シールド効果を何dB期待するかによって難易度が変わります。
電界を10dB下げたいだけなら、１「金属の網のようなもの」をグランドにつなぐだけで十分です。

磁界は電界より難しく、kHz以下の低周波ではさらに難しくなります。
100kHz以上なら、t0.5のアルミで25dBぐらいです。周波数が高ければ渦電流が発生して磁気シールドになります。
1kHzでは、磁気抵抗の低いt1のミューメタルを使って15dB程度です。

継ぎ目があるともっと下がります。
もっと改善したい場合は、厚くするとか、シールドの外に非磁性体をはさんでさらにシールドする必要があります。

減衰量を上げたい場合は、２「完全に金属板で囲うべき」で、継ぎ目も無くすべきです。

お礼

どの材料ではどうなど、すごく丁寧に解説していただき、本当にありがとうございます。
あと、遮蔽能力[dB]は厚さ[mm]に比例するのでしょうか？

回答No.1

noname#121811

シャットアウトしたいのは、電磁波ですか？電場ですか？磁場ですか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
僕の勉強不足で申し訳ないのですが、僕の認識では
電磁波というのは、磁場が変化すれば電場が生じ、電場があれば磁場が生じるということを
繰り返しているので、どちらかをシャットアウトすればもう一方もなくなるのではないかと
思っていて、そういう意味で電磁波のシャットアウトと電場のシャットアウトと
磁場のシャットアウトは同じ意味？とおもっているのですが、
どうなのでしょうか。
全然分かっていなくて本当にすいません。