关于计算机电磁辐射及防护的探讨
2022-06-09
摘要：计算机已经成为人们日常工作、生活所必不可少的重要工具，计算机的电磁辐射会给计算机用户带来健康危害，如何防止和降低计算机的电磁辐射是计算机用户应该关注的重要问题。任何带电物体都会对周围辐射电磁场，作为计算机主要的带电元件，显示器和主机是计算机电磁辐射的两个主要来源，选择液晶显示器和具有优异屏蔽功能的机箱是防止和降低计算机辐射的关键。
关键词：计算机电磁辐射电磁场
1概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机脖的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
3计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电尝高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面。所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害②有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
4结语
随着计算机走进人们的日常生活，它给现代人的工作、学习带来了极大的便利，成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时，应该注意到，计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁，是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机，选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入，选择防护用具，避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献：
[1]胡焱弟，白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5（3）.37～41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.（1）.17～18.26.
[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.（11）.30～31.
[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.（23）.112～118.
[5]张家超.计算机机房工作环境建设的理论和实践.连云港职业大学学报.1996.9（2）.78～82.
[6]张起虹，范元中.计算机显示器辐射水平及防护屏屏蔽效果分析.广州环境科学.2001.16（1）.39～41.
关键词：计算机电磁辐射电磁场
1概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机脖的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
3计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电尝高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面。所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害②有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
4结语
随着计算机走进人们的日常生活，它给现代人的工作、学习带来了极大的便利，成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时，应该注意到，计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁，是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机，选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入，选择防护用具，避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献：
[1]胡焱弟，白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5（3）.37～41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.（1）.17～18.26.
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