計算機電磁輻射及防護的探討

時間：2024-06-13 04:09:46 計算機畢業論文

計算機電磁輻射及防護的探討

摘要:計算機已經成為人們日常工作、生活所必不可少的重要工具，計算機的電磁輻射會給計算機用戶帶來健康危害，如何防止和降低計算機的電磁輻射是計算機用戶應該關注的重要問題。任何帶電物體都會對周圍輻射電磁場，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主要來源，選擇液晶顯示器和具有優異屏蔽功能的機箱是防止和降低計算機輻射的關鍵。

關鍵詞:計算機電磁輻射電磁場

1　概述

任何帶電物體的周圍都存在電場，而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場，也就存在電磁波，產生電磁輻射，如果這種輻射的量超過限定條件，那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣，電磁輻射同樣無處不在，這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。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。為了保障從業者的健康，在輻射環境下的工作時間有著嚴格的限定。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。在上述常見的電氣設備中，與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網絡世界的網蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源：微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產生的電磁輻射，對那些長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
計算機已進入現代社會的各行各業和千家萬戶，它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。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”的癥狀表現為神經衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，發病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業人員。這些專業人員精神壓力大，大腦處于高度集中和緊張狀態，這是產生神經衰弱綜合癥的根源。流產、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現，亦與精神因素密切相關。專業人員連續注視計算機屏幕，長時間近距離盯著閃爍的熒光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，嚴重者還會使眼球視網膜的感光功能失調，晶體受損，暗適應能力降低，造成視力減退，甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環系統異常，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源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會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自顯示器，而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹，那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射，對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此，設計不良的產品往往臺發生電磁輻射泄漏，如果機箱與用戶之間的距離太近，外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明，計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器（陰極射線管顯示器）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顯示器通過電子槍發射電子束實現畫面顯示，對外發射電子本身就會產生嚴重的電磁輻射，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重要。
按照物理學的定義，來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發出的可見光和少量紫外線，只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產生，但因為能量極低，其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發出，強度非常弱，經過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產生，最直接的體現就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場，它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直／水平掃描電場所產生，電磁場頻率在5Hz～400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說，LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕，進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產生輻射的部件，因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外，LCD和CRT顯示器一樣，機內同樣需要一個高壓電源，只是電源驅動的并不是電子槍，而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣，都需要較高的電壓才能驅動，只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此，LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態（可達到l000V），然后轉為常壓甚至低壓狀態，而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態。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比CRT要弱很多，加上LCD的擺放位置往往貼近墻面．所以不會背對著人體，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。

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