Electrostatic discharge (ESD) is the sudden and momentary electric current that flows between two objects at different electrical potentialscaused by direct contact or induced by an electrostatic field.^[1] The term is usually used in the electronics and other industries to describe momentary unwanted currents that may cause damage to electronic equipment.

ESD is a serious issue in solid state electronics, such as integrated circuits. Integrated circuits are made from semiconductor materials such as siliconand insulating materials such as silicon dioxide. Either of these materials can suffer permanent damage when subjected to high voltages; as a result there are now a number of antistatic devices that help prevent static build up.

Causes of ESD

One of the causes of ESD events is static electricity. Static electricity is often generated through tribocharging, the separation of electric charges that occurs when two materials are brought into contact and then separated. Examples of tribocharging include walking on a rug, rubbing plastic comb against dry hair, ascending from a fabric car seat, or removing some types of plastic packaging. In all these cases, the frictionbetween two materials results in tribocharging, thus creating a difference of electrical potential that can lead to an ESD event.

Another cause of ESD damage is through electrostatic induction. This occurs when an electrically charged object is placed near a conductive object isolated from ground. The presence of the charged object creates an electrostatic field that causes electrical charges on the surface of the other object to redistribute. Even though the net electrostatic charge of the object has not changed, it now has regions of excess positive and negative charges. An ESD event may occur when the object comes into contact with a conductive path. For example, charged regions on the surfaces of styrofoam cups or plastic bags can induce potential on nearby ESD sensitive components via electrostatic induction and an ESD event may occur if the component is touched with a metallic tool.

Types of ESD

The most spectacular form of ESD is the spark, which occurs when a strong electric field creates an ionized conductive channel in air. This can cause minor discomfort to people, severe damage to electronic equipment, and fires and explosions if the air contains combustible gases or particles.

However, many ESD events occur without a visible or audible spark. A person carrying a relatively small electric charge may not feel a discharge that is sufficient to damage sensitive electronic components. Some devices may be damaged by discharges as small as 10 V. These invisible forms of ESD can cause device outright failures, or less obvious forms of degradation that may affect the long term reliability and performance of electronic devices. The degradation in some devices may not become evident until well into their service life.

Pure sine wave คือ สัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับที่มีลูกคลื่นสัญญาณต่อเนื่อง ซึ่งได้จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (Generator) หรือ ไดนาโม สัญญาณไฟฟ้าดังลูกคลื่นสีแดงตามรูป เป็นสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ทุกประเภท

Modified sine wave คือ สัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับทีถูกสร้างขึ้นมาโดยขบวนการทางดิจิตอลเพื่อลดความสูญเสียในรูปของความร้อนที่เกิดในอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ และเพื่อลดวงจรให้มีขนาดเล็กลง โดยสัญญาณที่ได้จะมีแรงดันและความถี่เท่ากันกับสัญญาณ Pure sine wave ดังรูปลูกคลื่นสีฟ้าแต่รูปคลื่นไม่มีความต่อเนื่อง ดังนั้นสัญญาณ Modified sine waveจะใช้ได้ดีกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีระบบแปลงไฟเป็นไฟกระแสตรง เช่น ทีวี วิทยุ เครื่องเล่นวีดิโอ และ คอมพิวเตอร์ เป็นต้น แต่จะใช้ไม่ได้กับมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภท อินดักชั่นมอเตอร์ เช่น พัดลม ปั๊มน้ำ เป็นต้น 

ดังนั้น จึงมีเครื่องแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้าสลับ (Inverter) อยู่สองแบบเพื่อพิจารณาในการเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงานที่จะใช้

อันตรายจากรังสีและการป้องกัน

รังสีมีอันตรายอย่างไร และปริมาณรังสีมากเท่าไหร่ที่ทำให้เกิดอันตราย เนื่องจากรังสีเป็นพลังงานในรูปแบบหนึ่ง ดังนั้นเมื่อกระทบต่อวัสดุต่างๆ และต่อสิ่งที่มีชีวิตก็ย่อมก่อให้เกิดผลกระทบขึ้นได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่ ชนิดของรังสี พลังงานรังสีปริมาณรังสีและชนิดของอวัยวะที่รังสีตกกระทบ รังสีประเภทก่อไอออน (ionizing radiation) นั้น มีผลต่อสิ่งมีชีวิตโดยทำให้อะตอม/โมเลกุลภายในเซลล์ และระบบการทำงานของเซลล์เปลี่ยนแปลงไป และเกิดอาการผิดปกติในร่างกายขึ้นได้ ได้มีการศึกษาผลกระทบจากรังสีจากกรณีที่มีการทิ้งระเบิดปรมาณู เมื่อครั้งสงครามโลกครั้งที่ 2 และจากกรณีการปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับพลังงานนิวเคลียร์ รังสี และวัสดุกัมมันตรังสี ตลอดช่วงเวลา 100 ปี ที่ผ่านมา ได้สรุปผลค่าความเสี่ยงและอันตรายของรังสีต่อมนุษย์ได้ดังนี้ การได้รับปริมาณรังสี 10,000 มิลลิซีเวิร์ตในระยะเวลาสั้นๆ ก่อให้เกิดความเจ็บป่วยและถึงตายได้ภายใน 2-3 สัปดาห์ การได้รับปริมาณรังสี 1,000 มิลลิซีเวิร์ตในระยะเวลาสั้นๆ ก่อให้เกิดการเจ็บป่วย เช่นอาเจียน แต่ไม่ถึงตายและอนาคตอาจเกิดมะเร็งได้ ปริมาณรังสี 20 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี เป็นเกณฑ์ปลอดภัยสำหรับผู้ปฏิบัติงานทางรังสี ปริมาณรังสี 13 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี เป็นเกณฑ์ที่อนุญาตให้ทำงานได้สำหรับคนงาน ในเหมืองแร่ยูเรเนียม ปริมาณรังสี 2 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี เป็นระดับรังสีปกติในธรรมชาติ ปริมาณรังสี 0.05 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี เป็นเกณฑ์กำหนดระดับรังสี ณ รั้วรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขณะเดินเครื่องปฏิกรณ์ฯ รังสีในธรรมชาติเกิดจากอะไร และมีปริมาณเท่าไร ตามปกติมนุษย์ได้รับรังสีจากแหล่งต่างๆ ดังนี้ จากธรรมชาติ รังสีคอสมิก 0.39 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี พื้นดิน (ยูเรเนียม/ทอเรียม/โพแทสเซียม) 0.46 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี ก๊าซเรดอน 1.30 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี อาหารและเครื่องดื่ม 0.23 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี จากต้นกำเนิดรังสีที่มนุษย์สร้างขึ้น รังสีที่ใช้ในทางการแพทย์ 0.30 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปีรังสีจากฝุ่นกัมมันตรังสี 0.006 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี รังสีจากการเดินเครื่องโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 0.008 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี รังสีจากสินค้าอุปโภค 0.0005 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี รังสีจากกรณีอื่นๆ 0.001 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า มนุษย์จะหลีกเลี่ยงการถูกรังสีที่มีอยู่แล้วตามธรรมชาติไม่ได้ ร่างกายของมนุษย์มีไอโซโทปรังสีปนอยู่ด้วยหรือไม่มากน้อยเพียงใด ในร่างกายมนุษย์เรานั้นมีไอโซโทปรังสีปนอยู่ด้วยหลายชนิด เช่น ไอโซโทปรังสี % ในร่างกายโดยน้ำหนัก โพแทสเซียม - 40 0.2 รูบิเดียม - 87 0.0017 เรเดียม - 226 1.4 x 10-13 แลนทานัม - 138 น้อยกว่า 7 x 10-5 วาเนเดียม - 50 น้อยกว่า 1.4 x 10-7 ยูเรเนียม - 238 3 x 10-8 ผู้ที่ทำงานทางรังสีจะทราบได้อย่างไรว่าตนได้รับรังสีมากหรือน้อย วิธีที่จะทราบคือ ใช้เครื่องวัดรังสีประจำตัวบุคคล ซึ่งมีด้วยกัน มากมายหลายแบบ ที่น่ากล่าวถึง ได้แก่ 1. ฟิล์มแบดจ์ (film badge)เป็นกลักสี่เหลี่ยมเล็กๆ ภายในบรรจุฟิล์มซึ่งไวต่อรังสี ความดำ-ขาวของฟิล์มภายหลังจากนำไปล้างมาแล้ว จะบอกให้ทราบถึงปริมาณรังสีที่ได้รับว่ามีมากน้อยเท่าใด เครื่องวัดชนิดนี้เหมาะสำหรับใช้วัดปริมาณรังสีเป็นระยะเวลานาน เช่น 1 – 3 เดือน จึงนำฟิล์มมาล้างตรวจดูครั้งหนึ่ง 2. เครื่องวัดปริมาณรังสีชนิดอ่านค่าได้ทันที (direct reading dosimeter) 2.1 เครื่องวัดโดสชนิดเสียบกระเป๋า มีลักษณะคล้ายปากกา เมื่อตั้งเครื่องถูกต้องแล้ว สามารถอ่านค่า ปริมาณรังสีจากเข็มชี้บนสเกลโดยตรง บางแบบอาจมี เครื่องอ่านแยกต่างหาก ชนิดนี้ เหมาะสำหรับใช้วัดรังสีระหว่างการทำงาน 2.2 เครื่องวัดโดสชนิดให้สัญญาณเตือน เป็นเครื่องวัดโดสที่พัฒนามาจากเครื่องวัดสำรวจรังสีแบบใช้ก๊าซ แต่มีขนาดเล็กแบบพกพาได้ และสามารถอ่านค่า ความแรงรังสีที่ได้รับเป็นค่าตัวเลขได้ทันที พร้อมกับ ส่งสัญญาณเตือนได้ด้วย 3. เครื่องวัดปริมาณรังสีชนิดเทอร์โมลูมิเนสเซนส์ (Thermoluminescents Dosimeter) เป็นเครื่องวัดปริมาณรังสีที่ทำจากผลึกของสารประกอบพิเศษบางชนิดที่สามารถเก็บเอาพลังงานที่ได้รับจากรังสีไว้ได้ในตัวเอง และจะคายพลังงานรังสีนั้นออกมาในรูปของแสงสว่างได้เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยความร้อน ซึ่งเมื่ออ่านค่าความเข้มของแสงสว่างที่ผลึกสารดังกล่าวเปล่งออกมาโดยใช้เครื่องมือวัดแสงที่เหมาะสม จะทำให้สามารถทราบถึงสัดส่วนปริมาณของรังสีที่ผู้ใช้อุปกรณ์นั้นได้รับ สารประกอบที่ใช้เป็นเทอรโมลูมิเนสเซนส์มีหลายชนิด อาทิ ลิเทียมฟลูออไรด์ แคลเซียมฟลูออไรด์ และแคลเซียมซัลเฟต เป็นต้น การป้องกันอันตรายจากรังสี ทำอย่างไร การทำงานเกี่ยวข้องกับรังสีและสารกัมมันตรังสี มีหลักการเพื่อป้องกันอันตรายจากรังสีที่ต้องถือปฏิบัติโดยเคร่งครัด ประกอบด้วย 
        1. การปฏิบัติงานทางรังสีจะต้องมีวัตถุประสงค์ที่ชัดเจน และการปฏิบัติงานนั้นต้องก่อให้เกิดประโยชน์ที่แจ้งชัด ทั้งต่อผู้ปฏิบัติและต่อสาธารณชน 
        2. การปฏิบัติงานทางรังสีทุกประเภท ต้องยึดหลัก "ให้ผู้ปฏิบัติ และสาธารณชนได้รับรังสีน้อยที่สุดเท่าที่จะสามารถ กระทำได้ทั้งนี้โดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและสังคมด้วย" 
        3. ไม่ว่าด้วยกรณีใดๆ ผู้ปฏิบัติงาน สาธารณชนแต่ละคนจะต้องไม่รับรังสีสูงกว่าเกณฑ์ระดับความปลอดภัยทางรังสี ที่กำหนดไว้ กล่าวคือ 
อวัยวะที่ได้รับรังสี ผู้ปฏิบัติงานทางรังสี ประชาชนทั่วไป ทั่วร่างกาย 20 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี 1 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี เลนส์ตา 150 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี 15 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี ผิวหนัง 500 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี 50 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี มือ เท้า 500 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี 50 มิลลิซีเวิร์ต ต่อปี อนึ่ง การดำเนินการเพื่อลดระดับรังสีสำหรับผู้ปฏิบัติงานทางรังสีนั้น อาศัยกลยุทธ์ดังต่อไปนี้ 
        1. เวลา (time) ใช้เวลาปฏิบัติงานให้สั้นที่สุด ปริมาณรังสีที่ผู้ได้รับนั้นขึ้นกับเวลา เช่น ถ้าผู้ปฏิบัติงานอยู่ในห้องที่มีรังสี 2 ชั่วโมง ย่อมได้รับรังสีสูงเป็น 2 เท่า ของผู้ที่เข้าไปอยู่เพียง 1 ชั่วโมง เป็นต้น ดังนั้นวิธีป้องกันประการแรกคือ อย่าเข้าใกล้สารกัมมันตรังสีหรือบริเวณที่มีรังสีเป็นเวลานานๆ แต่ถ้าจำเป็นต้องเข้าไปทำงานควรใช้เวลาสั้นที่สุด 
        2. ระยะทาง (distance) รักษาระยะทางให้ห่างจากต้นกำเนิดรังสีให้มากที่สุด การอยู่ห่างก็เท่ากับอาศัยอากาศเป็นกำแพงกำบังรังสี เช่น รังสีแอลฟาจะถูกกั้นจนหมดไปด้วยอากาศหนาเพียงไม่กี่เซนติเมตร ถือเป็นกฏได้ว่า ความเข้มรังสีจะแปรผกผันกับระยะห่างยกกำลังสอง หรือเขียนเป็นสมการคณิตศาสตร์ได้ว่า I1d21 = I2d22 เมื่อ I = ความเข้มรังสี d = ระยะห่าง หรือกล่าวง่ายๆ ได้ว่าถ้าระยะห่างเพิ่มขึ้นเท่าหนึ่ง ปริมาณความเข้มรังสีจะลดลงเหลือหนึ่งในสี่จากปริมาณเดิม 
        3. เครื่องกำบังรังสี (shielding) จัดให้มีเครื่องกำบังรังสีให้เหมาะสม รังสีมีหลายชนิดจึงจำเป็นต้องเลือกเครื่องกำบังรังสีให้เหมาะสม เช่น ถ้าจะกั้นรังสีบีตาควรใช้แผ่นไม้พลาสติกอะลูมิเนียม ถ้าจะกั้นรังสีแกมมา รังสีเอกซ์ ควรใช้คอนกรีต ตะกั่ว แต่ถ้าจะกำบังอนุภาคนิวตรอนควรใช้น้ำและพาราฟิน เป็นต้น 
กลยุทธ์ทั้ง 3 อย่างนี้ เป็นหัวใจของการป้องกันรังสี ผู้ที่เข้าใจ และปฏิบัติถูกต้องย่อมปลอดภัย แม้จะถูกรังสีบ้างก็ไม่ถึงขั้นที่จะเป็นอันตรายใดๆ เลย อาจใช้คาถา 3 ย หรือ 3 ห ตามข้อความข้างล่างนี้ก็ได้ สามยอ 1. อย่าปนเปื้อน - อย่าเข้าใกล้ให้ชิดติดรังสี 2. อย่าป้วนเปี้ยน - อย่าคลุกคลีมั่วงานอยู่นานหลาย 3. อย่าเปลือยเปล่า - เสื้อหรือชุดคลุมกันรังสี ถุงมือตะกั่วกั้นรังสีป้องกันกาย อันตรายน้อยใหญ่จะไม่มี (บทประพันธ์ : สังเวียน วงศ์มังกร) สามหอ 1. หนึ่งจัดแจงระยะทาง ห่างไว้หนา ( ห้ามเคล้าเคลีย ) 2. สองทำงานต้องกำหนดลดเวลา ( ห้ามคลุกคลี ) 3. สามจัดหาเครื่องกำบังรังสีไว้ ( หาเครื่องคลุม )

บทความเรื่องพลังงานนิวเคลียร์   สำนักพัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์  กระทรวงพลังงาน