Рентгеновское излучение

От экрана трубки идет мягкое рентгеновское излучение, которое называется тормозным. Вызывается оно торможением электронного пучка. Понятно, что убрать его полностью невозможно, но уменьшить различными поглощающими слоями, прозрачными для видимых лучей, можно. Кстати, разгоняющее напряжение в монохромных мониторах в три раза меньше, чем в цветных (так как у них только одна электронная пушка), поэтому они гораздо безопаснее с этой точки зрения. Некоторое время назад с излучением боролись съемные защитные фильтры, задерживающие рентген, а заодно повышающие контрастность изображения. Затем стекло экрана монитора стало многослойным, и появился термин "low radiation", то есть с низким уровнем излучения. Аналогичный смысл имеет менее распространенный термин "low emission". Следует отметить, что в настоящее время все электронно-лучевые трубки выпускаются с условно безопасным уровнем рентгеновского излучения.

Электромагнитное излучение

Многочисленные катушки внутри монитора - катушки строчной и кадровой развертки, силовых трансформаторов и катушки коррекции - генерируют переменное электромагнитное излучение низкой частоты поле с частотой 15-110кГц, которое может вредно влиять на здоровье пользователя. Распространяется оно в основном в стороны и назад, поскольку экран ослабляет это излучение. Поэтому, кстати, есть определенные правила организации рабочих мест: монитор соседа должен находиться на достаточном удалении. Уменьшение низкочастотного излучения - это сложная инженерная задача, она решается при помощи тщательного экранирования и специальных дополнительных катушек внутри монитора. Выражение "low ra-diation" относится и к попыткам изготовителя уменьшить эту составляющую излучения монитора.

Электростатические поля

Используемое в электронно-лучевых трубках высокое напряжение приводит к появлению вне монитора электростатического поля, которое по своей природе аналогично создаваемому кинескопами телевизоров. Если в мониторе не применяются специальные технические решения (фильтры), обеспечивающие ослабление внешнего поля, то потенциал накопленного заряда достигает 10-30 кВ. Его можно почувствовать, поднеся руку к карману, - наличие статического электричества приводит к такому же потрескиванию, как при поглаживании кошки. Тело человека может зарядиться до напряжения в несколько киловольт. Уровень заряда зависит от одежды, материала покрытия кресла, волокон, из которых изготовлен ковер, относительно влажности воздуха в помещении и ряда других факторов. Под действием электростатического поля заряженные частицы в зависимости от их знака притягиваются или отталкиваются экраном, причем частицы с положительным зарядом могут попасть в пользователя.

Для снятия электростатического заряда на экран наносят специальное антистатическое покрытие, а раньше применялись те защитные экраны. В таблице 2.2.1[5] перечислены основные составляющие компоненты монитора, которые при его включении формируют сложную электромагнитную обстановку.

Таблица 2.2.1

Основные компоненты монитора, создающие электромагнитные поля.

Радиация

[9]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. Так опасны или не опасны ионизирующие излучения, испускаемые мониторами компьютеров? - Все зависит от уровней ионизирующих излучений, попадающих в глаза пользователей компьютерами. В России безопасность уровней ионизирующих излучений компьютерных мониторов регламентируется ГОСТ Р50948-96 и нормами НРБ-99. ГОСТ Р50948-96 ограничивает мощность дозы рентгеновского излучения величиной 100 мкР/час на расстоянии 5 см от поверхности экрана монитора, а НРБ-99 уста-навливают 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 можно показать, что 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. Расчет потоков бета -излучения - трудная задача, однако эти потоки могут быть легко измерены бета-счетчиком. Подобные измерения показывают, что на расстоянии 5 см от экрана монитора плотность потока бета- излучения может составлять 0.2-0.5 част/с×см2

Измерения уровней рентгеновского излучения наиболее трудны. Для таких измерений обычно применяются сцинтилляционные спектрометры с тонкими кристаллами NaI(Tl) или CsI(Tl) и с доста-точно большой поверхностью. Полученные с их помощью результаты 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-99 значения.