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标题: 隐藏在电脑中的电磁辐射 [打印本页]
作者: 兴宁528    时间: 2011/9/17 16:23
标题: 隐藏在电脑中的电磁辐射
现代社会，电脑已成为我们工作和生活中不可缺少的工具。但在电脑给我们带来种种便利的同时，一种看不见、摸不着的“隐形杀手”——电磁辐射，也在不知不觉地损害着我们的健康。计算机电磁辐射超标，正在成为威胁我们健康的新隐患之一。

电磁辐射及其危害

　　电磁辐射是一种从内向外以电磁波形式释放能量的现象，它是现代社会的新污染源。我们生活中无时无刻不在受到电磁辐射的影响，如手机、电视、电脑、军事上的雷达等等。可以这样说，只要有电气设备，就存在电磁辐射，其区别只是在于辐射的电磁波频率和强度不同罢了，且频率不同的电磁辐射对人体的影响也有所不同。

　　目前，随着电脑使用率的迅速增长，长时间坐在电脑前工作的人也越来越多，其中不少朋友出现了头痛、心悸、心动过缓、乏力、免疫功能下降等症状，严重的还出现记忆力减退、容易激动及失眠等症状，而这些或多或少都有电磁辐射的“功劳”。由于电磁辐射对人体的影响是一个长期的过程，只有极少数强度较大的场合才会在短期内对人体造成明显影响(如雷达站、超高压变电站附近等)，因此养成良好的使用习惯更有利于保持身体健康，如长时间使用电脑时，每隔半小时休息一下，活动一下手和颈背等等。

CRT显示器，最大的辐射源!

　　说到计算机的电磁辐射，CRT显示器最为严重。众所周知，CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，而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用户身上。

　　按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射主要分为光辐射、低能X射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中对人体健康损害最严重的是低频电场，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～400Hz之间。

　　对于显示器的低频电磁场，厂商们主要采取两种方法来解决，第一种是针对显示器使用的高压电源，通过补偿线圈对其低频电磁场进行抑制，这种方法的作用比较有限;第二种是加强显示器的屏蔽设计，即对从显示屏方向发射的电磁辐射，使用含铅的玻璃屏幕将它“拦截”。目前绝大多数CRT产品均采用了这种方法。

　　不过，含铅玻璃屏幕只能阻挡显示器正面的辐射，对左右两侧、后面、顶部等部位的辐射就无能为力了。事实上CRT显示器低频电磁辐射强弱分布是:显示器背部最强，其次是左右两侧，屏幕正面最弱。以前，厂商一般采用金属屏蔽罩来解决背部的辐射问题，这个金属屏蔽罩将整个显示器背面严严实实包裹起来，然后再盖上塑料外壳。这样处理的好处是:低频电磁辐射基本上都能被有效地屏蔽，即使有少许外泄也微不足道。由于成本的原因，这种金属屏蔽罩在目前低端的CRT显示器上已难觅行踪。

　　在所有的计算机产品中，针对CRT显示器的辐射标准是最严格的，从最早的MPR-Ⅱ、TCO’92，再到TCO’95、TCO’99，直至现在的TCO’03标准，都对显示器的电磁辐射标准作了明确的限制，而且越来越严格。

LCD的电磁辐射真的为“零”吗?

　　和CRT相比，LCD的电磁辐射要小得多，这主要是因为LCD的工作方式与CRT有很大区别，LCD内部既没有高压电子枪，也不会因为粒子撞击而产生射线，但这并不代表LCD的电磁辐射等于“零”。LCD的背光系统需要一个高压电源来驱动，这也成为了LCD中最大的电磁辐射源。不过，LCD中的高压电源在背光源点亮后会迅速将电压降到较低的水准，因此工作中的LCD的电磁辐射是微乎其微的。另外，一些大牌厂商仍在LCD中采用了金属屏蔽罩设计。

主机的电磁辐射不可轻视

　　除显示器之外，电脑的另一大辐射源就是主机了。主机的电磁辐射来自于内部的众多配件，如电源、主板、内存、显卡等。它们在高频工作时会产生强烈的电磁辐射(主要集中在超短波波段)，如果不加任何防护措施对人体的影响也很大，好在机箱的金属外壳对电磁辐射能起到一定的屏蔽作用。不同材料、不同设计、不同制造工艺的机箱，其防辐射能力并不相同，如果设计不合理，主机外泄的电磁辐射仍会超标。

　　机箱在设计时都会考虑到防电磁辐射的问题。通过3C认证的机箱，在正常使用时并不存在电磁辐射超标的问题。但是某些用户私自改变了机箱原有的防辐射设计，情况就不一样了。比如，不少DIY玩家热衷于将侧板切割出一个特定形状的孔，并镶嵌亚克力材质的透明塑料板，然后在机箱内部装上漂亮的灯管，制作个性化机箱。虽然这样做在视觉上赏心悦目，但用户也将长时间暴露在电磁辐射的环境中。

　　对防电磁辐射而言，机箱的材料至关重要。目前市场上的机箱产品基本上都是采用镀锌钢板。根据镀锌方式、生产工艺以及镀锌量的不同，镀锌钢板主要分为热浸镀锌钢板和电解镀锌钢板。由于生产工艺不同，这两种钢板的特性存在较大差异:热浸镀锌钢板的镀锌量可以达到每平方米45g以上，而电解镀锌钢板的镀锌量每平方米只有20g左右。镀锌量将直接影响到钢板的防辐射及抗氧化能力。因此热浸镀锌钢板对电磁波尤其是对低频电磁波具有更强的吸附性，同时具有更好的散热性和导电性，可有效地屏蔽高频电磁波。

　　通常，一款优质机箱内部所有的部件和外壳均不进行喷漆处理，因为油漆中含有树脂成分，它会氧化板材并减弱机箱的防辐射能力和导热能力。当然，高档的机箱会在钢板的表面通过特殊工艺镀上一层锌，锌层越厚，防辐射能力越强。

　　材料仅是防辐射要求的基本方面，在实际的电磁辐射屏蔽中，屏蔽效果在很大程度上取决于机箱的物理结构。机箱上的接缝以及开口都是电磁波的泄漏点，而且穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。

　　通常解决机箱缝隙电磁泄漏的方法是在缝隙处用电磁密封衬垫(注:电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料，它能够保持缝隙处的导电连续性)。这方面主要体现在机箱面板、前置接口、后侧挡板以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很大。前者的接缝处通常不很严密，设计、制造过程中都没有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，电磁辐射很容易直接影响用户的健康。为保证机箱的高密合度，真正做到让电磁辐射无处可逃，必须要采用高精密度模具，使模具尺寸恰到好处，这一点没有深厚的模具设计水平和强大的制造背景是很难达到的。

　　机箱上的EMI弹片

　　此外，EMI(Electro Magnetic Interference，电磁干扰)弹片设计的优劣也影响着一款机箱防辐射的性能。比如一些品牌机箱的基座、前板、顶盖、后板边均有防EMI弹点设计，并根据材料厚度的不同来确定相邻弹点的间距，与内部机构密切结合，保证了较高的防辐射能力。由于散热、安装按钮、开关等原因，几乎所有的机箱都会在背后、侧板、前面板下方等区域开圆形、正方形或矩形的孔洞。但这些孔并不是一个挖空的大洞，而是由许多小圆孔或小多边形孔组合而成，这些孔的孔径应小于电磁波长的1/30，否则难以兼顾机箱散热和防止辐射两方面的需要。另外，要注意孔的方向，以保证涡流能在材料中均匀分布。

　　为了减少辐射，一般情况下可以对开孔进行屏蔽。目前桌式PC屏蔽材料大致采用下面两种:

　　(1)一种是金属丝网。金属丝网是通过对金属薄板切缝，再整体拉伸而制成的。金属丝网通风量大，成本低，是目前通风孔屏蔽(家用电脑)主要采用的一种方法。但这种材料的最大缺点是高频性能较差，尤其对高于 500MHz以上的电磁波几乎不起屏蔽作用，因此已不能满足现代电子设备的屏蔽要求。

　　(2)另一种是打孔金属板。打孔金属板是在金属板上采用数控钻床打出通风孔阵而制成的，是目前各类设备，尤其是家用电脑机箱应用最多的一种通风屏蔽形式，它所具有的优点与金属丝网相同。这种材料的缺点仍然是高频性能较差，其屏蔽效能随频率的增加而快速下降，从而大大限制了打孔金属板的使用范围。

　　此外，接地屏蔽也是机箱防辐射的重要一环，只要在机箱内部形成良好的接地回路，就可以让电磁辐射消失在无形之中，像USB设备等主要辐射配件应该得到完好的电磁回路保护。总之，机箱防电磁辐射的要诀就是“绝对密封”，唯有在材料、制造工艺各方面因素的紧密配合下，才能够生产出具有优异防辐射效能的机箱，而关注健康的用户在购买产品时理应将这个问题作为衡量机箱产品优劣的首要标准。
　　
写在最后

　　目前，国内对电子产品的辐射有了严格的规定，如强制执行的3C认证就是其中之一，但该标准对于零售的机箱产品是无效的(机箱本身并不是辐射源)，而且从实际情况来看，要在电脑设计中完全杜绝辐射并不现实。因此作为用户，我们可以购买通过TCO认证的显示器、选择大品牌厂商的机箱或一些特殊的专业防辐射产品来避免电磁辐射问题。尽管电磁辐射无时不在、无处不在，但只要掌握足够的辐射知识和计算机的正确使用方法，我们完全不用为计算机的电磁辐射感到恐慌。



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