Виды электромагнитных излучений ПК и их воздействие

Классификация и отличительные особенности мониторов.

Важной частью настольного персонального компьютера является монитор.

Все мониторы можно классифицировать:

. По схеме формирования изображения.

. По своим размерам.

. По способу воздействия на человека.

Все широко распространенные современные мониторы, по схеме формирования изображения, делятся на два типа:

- на основе электронно-лучевой трубке (ЭЛТ, или CRT);

- на основе жидких кристаллов (ЖК-панель, LCD-панель).

ЭЛТ-мониторы - принцип формирования сигнала – направленный электронный пучок вызывает свечение точек на экране. Этот тип мониторов позволяет создание изображения с максимальной контрастностью, яркостью и цветностью. Их недостатки – высокое потребление электроэнергии и вред, наносимый здоровью.

ЖК-мониторы формируют изображение за счет того, что определенные точки экрана становятся прозрачными или непрозрачными в зависимости от приложенного электрического поля. Поскольку жидкокристаллические ячейки сами не светятся, ЖК-мониторам нужна подсветка. ЖК-мониторы имеют малое потребление энергии, изображение на них приятно глазам, отсутствует радиационное излучение монитора. Их недостатки – малая контрастность изображения и малые скорости регенерации (обновления изображения) экрана.

Следующим важным свойством монитора является размер его экрана. Как правило, чем больше экран, тем с большим разрешением (соответственно – меньшим размером единицы изображения) можно на нем работать. Но при этом непропорционально высоко возрастает его цена и увеличивается требуемое место для монитора на столе.

За размеры монитора считают размер его экрана по диагонали. Для ЭЛТ стандартными являются размеры 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" (" – обозначение дюйма.) Для ЖК-мониторов – 13", 14", 15", 17", 19".

Любой компьютер неизбежно приносит вредит здоровью. Одним из наиболее опасных компонентов компьютера является монитор.

Наиболее вредными для здоровья являются ЭЛТ-мониторы. Прежде всего, за счет рентгеновского излучения, возникающего из-за торможения электронов в трубке, и паразитного ультрафиолетового излучения монитора. К тому же на глазах человека отрицательно сказывается неравномерная яркость экрана, нечеткость изображения (ведущая к близорукости) и выпуклость экрана (ведущая к астигматизму.)

Виды электромагнитных излучений ПК и их воздействие

Компьютеры создают электромагнитные излучения широкого спектра: рентгеновское, ультрафиолетовое, высокочастотное (10 - 300 МГц), низкочастотное (5 Гц - 300 кГц) и электростатическое поле.

· рентгеновское излучение экрана монитора. Мониторы компьютеров являются источником рентгеновского, бета - и гамма-излучений. Рентгеновское излучение присутствует только при работе монитора. Оно возникает при торможении пучка электронов и как характеристическое излучение атомов материалов кинескопа. Спектр рентгеновского излучения является непрерывным с набором моноэнергетических линий. Максимальная энергия спектра ~20 кэВ. Бета-, гамма-излучения присутствуют и при включенном и при выключенном мониторе. Источником этих излучений является радиоактивный распад ядер семейств урана и тория, а также ядер калия-40. Спектральный состав гамма-излучения преимущественно состоит из набора моноэнергетических линий. Бета - излучение монитора определяется главным образом радиоактивным распадом ядер калия-40; спектральный состав бета- излучения непрерывен, а его максимальная энергия ~1.3 мэВ. При определенных условиях эти ионизирующие излучения способны причинить вред здоровью человека, в частности, вызвать помутнение хрусталика глаз. Для уменьшения вредного действия ионизирующих излучений в мониторах было снижено анодное напряжение, а в стекло мониторов добавлен свинец. Опасность ионизирующих излучений зависит от уровней ионизирующих излучений, попадающих в глаза пользователей компьютерами. НРБУ-97 ограничивает мощность дозы рентгеновского излучения величиной 100 мкР/час на расстоянии 5 см от поверхности экрана монитора и устанавливает для населения предел годовой эквивалентной дозы излучений на хрусталик глаза равный 15 мЗв. Уровень гамма-излучения зависит от концентраций естественных радионуклидов в стекле монитора, которые для калия-40 составляют 3-10%, для тория - (0.3-1)10^-4%, для урана- (1-3)10^-4%. Исходя из этого - на расстоянии 5 см от экрана монитора мощность дозы гамма-излучения ничтожна(~0.03-0.1 мкР/час) и составляет 0.5% от мощности дозы фона. Расчеты потоков бета -излучения - показывают, что на расстоянии 5 см от экрана монитора плотность потока бета- излучения может составлять 0.2-0.5 част/см²

· Измерения уровней рентгеновского излучения показывают, что максимальная мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от экрана монитора сравнима с фоном и не превышает 5-15 мкР/час. Исходя из этого, мощность эквивалентной дозы излучений для неблагоприятного случая, когда глаза оператора компьютера расположены на расстоянии 5 см от экрана монитора составит 0.3-0.4 мкЗв/час. Этот результат свидетельствует о радиационной безопасности компьютерных мониторов, поскольку накопленная хрусталиком глаза годовая эквивалентная доза (~0.7 мЗв) в 20 раз меньше допустимого нормами НРБ-97 значения.

· ультрафиолетовое излучение монитора, измеренное для ряда образцов, при длине волны 0,32 мкм не превышает 200 мкВт/см2 при гигиеническом нормативе 1000 мкВт/см2, что в несколько раз ниже, чем интенсивность солнечного ультрафиолета в облачный день. При этом учитывается, что для излучения с длиной волны менее 0,3 мкм нормативы становятся в 1000 раз меньше (т.е. излучение намного опаснее) и в принципе какая-то доза такого излучения может воздействовать на пользователя. Хотя стекло монитора должно отсекать ультрафиолетовое излучение короче 0,3 мкм, эффективной защитой может служить компьютерный фильтр, не пропускающий излучение с длиной волны менее 0,36 - 0,4 мкм;

· в высокочастотной области (10-300 МГц) генерируемые монитором электрические поля не превышают 0,01 В/м при нормативе 10 - 80 В/м; опасность представляют магнитные поля;

· результаты измерений, многократно проводившиеся для различных марок мониторов, показывают, что в непосредственной близости от монитора напряженности низкочастотного (3 - 300 кГц) электрического поля не превышают 5 В/м при гигиенических нормативах в различных в странах 50-500 В/м. В настоящее время не существует убедительных доказательств, что подобные воздействия могут нанести вред здоровью человека, однако опасность представляют магнитные поля и излучения более низких частот;

· напряженность электростатического поля, создаваемого высоковольтным источником питания кинескопа, в 30 см от монитора может достигать значений 20 - 30 кВ/м и превышать существующий норматив 20 кВ/м.

Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц - 300 МГц и статический электрический заряд на экране. Уровень этих полей в зоне размещения пользователя обычно превышает биологически опасный уровень. Электромагнитное излучение распространяется во всех направлениях и оказывает воздействие не только на пользователя, но и на окружающих (до 5 м от монитора). Хорошо сконструированный компьютерный фильтр может заметно уменьшить электростатическое поле, если у фильтра существует заземленное проводящее покрытие. Влияние их на организм человека изучено недостаточно, однако ясно, что оно не обходится без последствий. Исследования функционального состояния пользователей ПК, проведенные Центром электромагнитной безопасности, показали, что в организме человека под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния, специфические изменения биотоков головного мозга, изменение обмена веществ. Низкочастотные электромагнитные поля при взаимодействии с другими отрицательными факторами могут инициировать раковые заболевания и лейкемию. Пыль, притягиваемая электростатическим полем монитора иногда становится причиной дерматитов лица, обострения астматических симптомов, раздражения слизистых оболочек.

В таблице 1 перечислены основные составляющие компоненты монитора, которые при его включении формируют сложную электромагнитную обстановку.

Таблица 1

· Основные компоненты монитора, создающие электромагнитные поля.