浅议电脑及相关设备辐射危害
‘辐射’这个词听上去那么危险,‘防辐射’自然成为‘安全’的象征。我们使用的电脑主机,笔记本,显示器,无线路由器,无线键盘鼠标等等产品都被列在了产生‘辐射’危害产品。
那么这些硬件产品到底有多‘危险’呢?它们和手机,微波炉,电磁炉的辐射比起来更危险吗?
根据所学物理专业知识,从业IT十年的经验,查阅相关文献资料,再实际测试数据后,以此文浅议电脑及其相关设备的辐射问题,希望对迷惑的朋友有所帮助。
‘辐射’这个词总会让人联想到原子弹、核污染等危险,这些辐射从源发射出的是实物粒子(不在量子论上较真的话),比如氦核(α粒子)或者电子(β粒子)这些高速运动的粒子撞击到细胞后就像子弹打在身体上一样,打哪儿伤哪儿。电脑配件中除了上一代的CRT显示器外,其它配件都不产生这种类型的辐射。
而另一种辐射就是电磁波了,任何有温度的物质都在辐射电磁波,生命就生活在一个充满电磁波的环境中,小到取暖的壁炉、人的身体,大到阳光、宇宙微波背景温度。
测量电波辐射强度使用的工具是电场测量仪和磁场测量仪,测量单位是:电场强度(V/m)与磁通密度(T)。
电场测量仪
磁场测量仪
电和磁是无法分开的,他们传播方向一致,振动面互相垂直,在高频时电场能量的分量占了绝大部分,所以我们用电场仪测量辐射能量,在低频时磁场能量分量占了绝大部分,所以我们用磁场仪测量辐射能量。
电磁波传播示意图
关于辐射风险值的解释
电场多强对身体有害?磁场多强对身体有害?我们国家在此方面还没有相关标准,参考欧盟推出的《时变电场和磁场暴露下适用于一般公众的参照水平》,在不同的频率下,参考值有所不同。
★对手机、笔记本、台式机整机和无线路由来说需要参考红色数字61,如果测试数字超过61说明对人体健康风险较大。
★对键盘、LCD、音箱和电源的输入侧来说基本没有高频成分,更多磁场集中在低频(50Hz附近)所以需要参考绿色数字,5μT/0.05kHz=100,如果测试数值超过100说明对人体健康风险较大;
★ 此外电源在经过开关管后频率由50Hz变为200KHz,所以需要参考紫色部分的数值,0.92μT/0.2MHz=4.6,如果测试数值超过4.6说明对人体健康风险较大;
有些人想得比较细致,比如风险值为61时,假如我测A为20,B为20,C为30,每个物品都没有超过风险值,可是他们一起使用时,20+20+30就明显超过了61。
但实际电磁场强度的叠加不是简单的相加,比较近似的一种方式就是平方和,所以叠加后强度近似为“根号下20*20+20*20+30*30”,算一算大概是41,所以依旧没有超过61。另外,电磁场强度随距离增加衰减非常大,这一点我们在测试笔记本时体现的非常明显,5cm的距离足可以让场强从90下降到7(V/m)。
一、首先我们来测试台式电脑主机:
1、电场强度
对电脑包括侧板位置,机箱顶部位置,机箱前面板位置,进行全方位测试。
测试结果:电场的最大值出现在CPU附近,为0.51V/m,其他位置都在0.3-0.4V/m,这些数值与61相差较远。
机箱有一定的屏蔽效果,那么我们再打开侧板看看内部的电磁场强度如何。
打开侧板后电场强度确实有所增加,在对CPU附近、显卡附近、主板I/O接口附近进行测试后,测试结果:最大值出现在显卡输出位置附近,数值为1.38V/m,不过尽管如此它与61这个数字差距也较大。
2、磁通密度
和电场强度一样,对包括机箱侧板位置,机箱顶部位置,前面板位置,进行全方位测试。如果测试数值超过100,说明对人体健康风险较大。
测试结果:在闭合机箱挡板情况下磁通密度最大数值出现在侧板上部,测试数值为0.616,与100相差较远。
同样,我们再用磁场仪测测内部的情况,这样的环境近似于裸露平台,测试点包括CPU附近,电源附近,风扇附近。
测试时磁通密度变化不大,一直维持在1.2-1.4μT附近,这些数值与100相差较远。
二、笔记本与手机测试结果
当我们使用电场仪测量时手机和笔记本时出现了较大值,手机达到166,笔记本灯管高压线圈部分是90。
1、手机
经过测试,手机处于来电、通话、待机状态时的电场强度,分别为166.8、53.3和0.53,差异非常明显。另外山寨手机的测试数值将远远大于品牌手机。
来电时手机电场强度
为什么手机刚接通的时候电场强度最大?因为手机与基站进行通讯,在刚刚接到信号的时候会以最大功率来工作,随后稳定了,再慢慢降低,这是手机的工作原理,所以在这里也告诫用户:手机刚刚来电或打电话的时候不要马上放在耳朵旁,等稳定了再接最好。
2、笔记本
对笔记本电脑测试的结果表明了电磁波强度衰减的程度:紧贴着时有90,离开5cm就减弱到6。
笔记本上某点场强
三、无线路由器
对于无线路由器,我们选择了两个位置作为测试点,第一个是紧贴着无线路由器,另一个是在距离路由器1米远的位置(模拟我们正常使用时,用户距离路由器的距离)。
第一测试点
第二测试点
1、无线路由器待机状态测试
路由器开启后,分别用有线和无线连接两台笔记本,这时没有数据传输,所以测试的是待机时候的场强。
测试点1结果
测试点2结果
无线路由器在待机状态下,两个测试点的数值都在十分安全的范围内。
2、无线路由器工作状态测试
接下来让路由器全负荷运作,有线端向无线端传输数据,性能稳定在90Mbps左右(11MB/s)。
测试点1结果
测试点2
满负荷工作,测试地点1已经升到了5.89V/m,峰值到达过8.58V/m,而测试点2的上升幅度较小,还处在2V/m之下。这也说明了无线路由器产品的衰减是相当大的。
相比手机而言,我们测试的无线路由器产品还是相当安全的,满负荷工作时才仅有5V/m左右,远远低于欧盟标准61V/m。
总结:
文章到这里要结束了,相信很多朋友已经对手机、电脑及其相关产品的辐射有了一定的了解,从测试中我们可以看到:
1、电磁辐射是随距离增加而大幅衰减的;多个设备电磁辐射的总数值不是简单的叠加。
2、台式电脑的辐射远远低于笔记本电脑;无线路由器的辐射几乎可以忽略;手机的辐射来电时最强,待机时最弱。
3、生活和工作总离不开电脑的人如果发现自己眼睛痒、颈背痛、短暂失去记忆、暴躁及抑郁,还是应该多从生活方式上找原因,而非所谓辐射造成。
4、能用台式电脑就应该避免使用笔记本。
5、选择电子产品时品牌很重要。例如山寨手机的辐射高出品牌手机几倍。电脑及配件同理。所以,不应贪图便宜,却忽略了健康。
6、此外个体差异也是不可忽视的因素,有人喝半瓶啤酒就醉倒,有人喝一瓶二锅头依然清醒,所以直接列出某数字告诉大家高于它就有害也是不科学的,以上我们给出的数字代表的仅仅是风险值。对于儿童、中老年朋友和体质较差者来说,辐射的承受力较低,故参考标准应低于欧盟标准。孕妇和辅乳期女士,由于身体体质变化,应该注意避免使用手机、笔记本等辐射较高的设备。
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