關(guān)于計算機電磁輻射及防護的探討

摘要:計算機已經(jīng)成為人們日常工作、生活所必不可少的重要工具，計算機的電磁輻射會(huì )給計算機用戶(hù)帶來(lái)健康危害，如何防止和降低計算機的電磁輻射是計算機用戶(hù)應該關(guān)注的重要問(wèn)題。任何帶電物體都會(huì )對周?chē)椛潆姶艌?chǎng)，作為計算機主要的帶電元件，顯示器和主機是計算機電磁輻射的兩個(gè)主要來(lái)源，選擇液晶顯示器和具有優(yōu)異屏蔽功能的機箱是防止和降低計算機輻射的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞:計算機 電磁輻射 電磁場(chǎng)

1　概述

任何帶電物體的周?chē)即嬖陔妶?chǎng)，而周期變化的電場(chǎng)將會(huì )產(chǎn)生周期變化的磁場(chǎng)，也就存在電磁波，產(chǎn)生電磁輻射，如果這種輻射的量超過(guò)限定條件，那么就會(huì )對環(huán)境形成電磁污染。和無(wú)處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣，電磁輻射同樣無(wú)處不在，這使它成為公認的“第四污染源”。

只要存在電場(chǎng)變化的地方就會(huì )有電磁輻射。目前，能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統、發(fā)射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統的電磁輻射強度最大，對人體的危害最明顯。為了保障從業(yè)者的健康，在輻射環(huán)境下的工作時(shí)間有著(zhù)嚴格的限定。相比之下，諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見(jiàn)的電氣設備中，與人們工作、生活息息相關(guān)的計算機更值得關(guān)注。許多上班族和沉迷于網(wǎng)絡(luò )世界的網(wǎng)蟲(chóng)每天面對計算機的時(shí)間往往超過(guò)8小時(shí)。而計算機本身就是一個(gè)不可小覷的電磁輻射源：微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤(pán)、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時(shí)都會(huì )向外界輻射電磁能量。計算機所產(chǎn)生的電磁輻射，對那些長(cháng)期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。

2　計算機電磁輻射對人體的危害

計算機已進(jìn)入現代社會(huì )的各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶(hù)，它給人們的工作、學(xué)習、生活帶來(lái)了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增，嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現為神經(jīng)衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢(mèng)、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺(jué)異常、震顫、有壓痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，發(fā)病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤(pán)的專(zhuān)業(yè)人員。這些專(zhuān)業(yè)人員精神壓力大，大腦處于高度集中和緊張狀態(tài)，這是產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合癥的根源。流產(chǎn)、面部褐斑、類(lèi)似紅斑或濕疹等的出現，亦與精神因素密切相關(guān)。專(zhuān)業(yè)人員連續注視計算機屏幕，長(cháng)時(shí)間近距離盯著(zhù)閃爍的熒光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，嚴重者還會(huì )使眼球視網(wǎng)膜的感光功能失調，晶體受損，暗適應能力降低，造成視力減退，甚至可導致微波自?xún)日?、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環(huán)系統異常，男性生殖能力下降，人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群，而心臟、眼睛和生殖系統等是電磁輻射敏感器官。近年來(lái)的畸形兒出生率和兒童的自血病增多，心臟起搏器佩戴者的死亡率增加，電磁輻射難逃其咎。

3　計算機輻射的主要來(lái)源

雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤(pán)、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時(shí)都會(huì )向外界輻射電磁能量，但幸運的是，除顯示器之外，這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面，阻擋了大部分電磁輻射。所以，我們通常受到的輻射一方面來(lái)自顯示器，而另一方面則來(lái)自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術(shù)方面不夠嚴謹，那么用戶(hù)可能一周5天、每天8小時(shí)都會(huì )受到電磁輻射，對健康的危害顯而易見(jiàn)。而機箱同樣如此，設計不良的產(chǎn)品往往臺發(fā)生電磁輻射泄漏，如果機箱與用戶(hù)之間的距離太近，外泄的電磁輻射同樣會(huì )影響到用戶(hù)健康。

上述表明，計算機的電磁輻射主要來(lái)源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器（陰極射線(xiàn)管顯示器）和LCD顯示器（液晶顯示器）。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過(guò)電子槍發(fā)射電子束實(shí)現畫(huà)面顯示，對外發(fā)射電子本身就會(huì )產(chǎn)生嚴重的電磁輻射，盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射，但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以，如何削弱這部分輻射至關(guān)重要。

按照物理學(xué)的定義，來(lái)自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電場(chǎng)、靜電場(chǎng)和低頻電磁場(chǎng)。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見(jiàn)光和少量紫外線(xiàn)，只有少量的紫外線(xiàn)會(huì )對人體造成危害。X射線(xiàn)由電子束碰撞陰極射線(xiàn)管的內部前屏所產(chǎn)生，但因為能量極低，其輻射程度也可忽略不計。無(wú)線(xiàn)電場(chǎng)主要從CRT的控制電路部分發(fā)出，強度非常弱，經(jīng)過(guò)短距離后基本上就衰減到零。靜電場(chǎng)則是從CRT電子槍內部的加速電場(chǎng)所產(chǎn)生，最直接的體現就是會(huì )讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場(chǎng)，它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直／水平掃描電場(chǎng)所產(chǎn)生，電磁場(chǎng)頻率在5Hz～400kHz之間。

LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說(shuō)，LCD顯示器以液晶材料作為光線(xiàn)通過(guò)的開(kāi)關(guān)來(lái)控制光線(xiàn)照射屏幕，進(jìn)而獲得畫(huà)面輸出。而這個(gè)過(guò)程并沒(méi)有涉及紫外線(xiàn)、靜電場(chǎng)、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件，因此從這個(gè)方面考慮可以說(shuō)LCD正面幾乎是零輻射。另外，LCD和CRT顯示器一樣，機內同樣需要一個(gè)高壓電源，只是電源驅動(dòng)的并不是電子槍?zhuān)荓CD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實(shí)和我們常見(jiàn)的日光燈一樣，都需要較高的電壓才能驅動(dòng)，只是點(diǎn)亮之后電壓會(huì )迅速回落到較低的水平。因此，LCD的電源只需要維持一定時(shí)間的高壓狀態(tài)（可達到l000V），然后轉為常壓甚至低壓狀態(tài)，而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言，LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會(huì )比CRT要弱很多，加上LCD的擺放位置往往貼近墻面．所以不會(huì )背對著(zhù)人體，這種輻射對人的影響可減弱到零。

顯示器之外，第二輻射源就是主機。眾所周知，金屬機箱對電磁輻射可起著(zhù)屏蔽的作用，但不同材料，不同設計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同，如果設計不良，主機外泄的電磁輻射仍可能超標。

首先，機箱的材料至關(guān)重要，目前大多數機箱都是使用鍍鋅銅板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料，同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面，更關(guān)鍵的地方在于機箱制造工藝，只有模具精細，制造工藝好的機箱才會(huì )具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現在機箱面板、前置接口，后側擋板及其他所有存在任何接縫的地方，劣質(zhì)機箱與優(yōu)質(zhì)機箱在這方面差異甚大，前者的接縫處通常很不嚴密，設計、制造過(guò)程中都沒(méi)通過(guò)輻射實(shí)驗室進(jìn)行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面，電磁輻射很容易就直接影響到用戶(hù)。而優(yōu)質(zhì)機箱在這些細節都比較嚴謹，基本不存在接縫不夠密合的問(wèn)題，樣品制造出來(lái)后都必項在電磁實(shí)驗室中測量輻射是否達標，選標之后方可進(jìn)行大批量制造。此外，不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆，但內部表面如果被噴漆的話(huà)，機箱板就無(wú)法直接吸收電磁坡，電磁波會(huì )出現四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現象。相較之下，外表面噴漆、內部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬，電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會(huì )出現散射現象，這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的——從健康角度考慮，我們認為多花點(diǎn)預算購買(mǎi)品質(zhì)優(yōu)良的機箱還是值得提倡的。