Дисплеи: Руководство по защите от излучения

     Среди операторов много женщин, часто детородного возраста, поэтому была выражена особая тревога в связи с возможным влиянием низкого уровня радиации или каких-либо других неизвестных факторов на течение беременности. Дискуссия была вызвана сообщениями из более чем 20 мест в разных точках мира, где заявлялось о необычно высокой частоте возникновения осложнений во время беременности среди операторов. Это явление получило название "кластер-эффект осложненной беременности".
     В ответ на все эти тревоги и проблемы в некоторых странах были приняты руководящие директивы и законы, требующие проведения определенных мероприятий, таких как экранирование ЭМИ радиочастот, излучаемых дисплеями, предоставление во время беременности работы, не связанной с использованием дисплеев, проверка зрения, организованная работодателем, регулярные рабочие перерывы, гарантия качества изображения на экране, выполнение требований эргономики к рабочему месту. Необходимо признать, что многие из этих мероприятий были мотивированы целым рядом проблем, полностью подтверждённых документально, в основе которых лежат условия эргономики и организации труда.
     Вопросы, обсуждаемые в этой книге, затрагивают все проблемы, так или иначе связанные с излучением радиации от дисплеев, а именно:

· Описание типов дисплеев, используемых на рабочем месте;

· Краткое описание излучений и полей, генерируемых дисплеями с ЭЛТ, где указывается источник, генерирующий эти излучения, даны характеристики длины волны или частоты, а также сила излучения;

· Обзор методик измерения, используемых для определения уровня облучения операторов;

· Сравнение генерируемых дисплеями полей и излучений и общепринятые международные стандарты, ограничивающие допустимое воздействие этих излучений на человека;

· Краткий обзор соответствующих исследований, проводимых на экспериментальных животных с целью определения биологического воздействия различных излучений;

· Подробности исследований, проводимых в различных группах рабочих, включая операторов ЭВМ;

· Оценка воздействия излучений от дисплеев с точки зрения риска для здоровья, включая научную основу для разработки предельно допустимых уровней облучения для человека;

· Подробности, касающиеся вопросов технической эксплуатации, её влияние на радиационное излучение и необходимость тестирования уровня радиационного излучения в течение периода нормальной эксплуатации;

· Информация о мероприятиях по надзору за рабочей средой и условиями труда, включая оценку необходимости наблюдения за здоровьем по месту работы для операторов ЭВМ;

· Положение о радиоактивном излучении и возможных последствиях для здоровья, выпущенное МАРЗ/МКНИР, которое включено как информационное приложение и может быть предоставлено для использования операторами ЭВМ;

· Наиболее распространённые вопросы и ответы, касающиеся проблем, обусловленных работой с дисплеями.

Задача этой книги - проанализировать данные обследований и измерений радиационного излучения от дисплеев, соотнести результаты этого анализа с существующими научными данными о биологических эффектах и дать заключение относительно безопасности дисплеев с точки зрения радиационного излучения. Эта книга предназначена для использования компетентными властями, работодателями, а также работниками и их организациями, специалистами в области профессиональной безопасности, здравоохранения, операторами ЭВМ.

2. Принципы устройства дисплеев

     Дисплей по существу является монитором телевизионного типа, который отображает информацию, полученную от вычислительной системы или текстового процессора, а не пришедшую с телевизионным сигналом. Вместе с клавиатурой дисплей образует блок взаимодействия между оператором и вычислительной системой. Дисплей может быть присоединён к центральной ЭВМ в качестве терминала или же может входить в состав физического объекта, вместе с вычислительной системой, как в случае персонального компьютера (ПК).

Рис. 1. Главные составные части монитора в обычном дисплее
Источник: Tell, 1990

      Как показано на рисунке 1, основной принцип работы большинства используемых дисплеев сходен с принципом работы телевизионных установок. Они состоят из большой стеклянной вакуумной колбы - электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), внутри которой находится источник электронов (катод) и люминофорный слой на внутренней стороне видимой поверхности экрана. Электроны, высвобождаемые на катоде, разгоняются при помощи высокого напряжения (обычно в пределах 10-25 кВ) в направлении второго электрода, который называется анодом, и попадают через отверстие в аноде на кристаллический люминофор. Когда движущиеся с большой скоростью электроны ударяются о люминофор, это вещество испускает видимый свет. Направление излучения, и, следовательно, точка попадания электронов на люминофор, контролируется магнитными полями, которые продуцируются отклоняющими катушками, установленными в задней части трубки. Таким образом пучок электронов отклоняется горизонтально и вертикально по видимой поверхности - вся поверхность обычно сканируется за период 1/70 секунды. Путём модуляции интенсивности пучка электронов в каждой позиции результирующая последовательность светлых и тёмных точек может быть преобразована в изображение. Электронные схемы, используемые для управления этими процессами, образуют как радиочастотные поля, так и электрические и магнитные поля более низких частот.
     Не так давно вместо ЭЛТ в дисплеях стали использоваться полупроводниковые схемы в сочетании с жидкими кристаллами, газоплазмой или другими сходными технологиями, однако их применение всё ещё достаточно ограничено. Подобные дисплеи образуют более низкий уровень полей, чем устройства с ЭЛТ, поскольку в них не используется пучок электронов, а следовательно, нет необходимости в отклоняющей системе. Устройства без ЭЛТ в этом руководстве не обсуждаются.

3. Типы, источники, способы измерения и уровни электромагнитных полей, излучаемых дисплеями

     В состав излучений и полей, испускаемых дисплеями, входят оптические излучения: ультрафиолетовое излучение (УФИ), видимое излучение, или свет, а также инфракрасное излучение (ИК). Внутри ЭЛТ образуется мягкое рентгеновское излучение, однако стекло препятствует какому-либо выбросу рентгеновского излучения. Излучаемые электрические и магнитные поля находятся в трех частотных диапазонах: радиочастотные поля от электронной схемы и при прохождении сигнала, поля очень низкой частоты (ОНЧ) от схемы катушки горизонтальной развертки и поля крайне низкой частоты (КНЧ) от основного источника питания, трансформаторов и катушек вертикальной развертки. Кроме этого, жесткие диски и система горизонтальной развертки и прежде всего трансформаторы некоторых дисплеев могут создавать звуковое и ультразвуковое излучения.
     На рисунке 2 показан электромагнитный спектр с частотой и местоположением на спектре каждого вида излучения и полей с их типичным нанесением. Ультразвук является звуковым, а не электромагнитным излучением, поэтому он не входит в этот спектр.

      Рис. 2. Электромагнитный спектр излучений и полей


     ВОЗ в сотрудничестве с МАРЗ опубликовала ряд нормативных документов по гигиене окружающей среды и касающихся непосредственно неионизирующего излучения. Эти документы включают обзор литературы о биологическом воздействии различных видов излучения и оценку потенциального риска для здоровья, создаваемого воздействием каждого из видов излучения. К неионизирующим излучениям относятся ультрафиолетовое излучение (ВОЗ, МАРЗ, 1979), ультразвук (ВОЗ, МАРЗ, 1982а), лазерное и оптическое излучение (ВОЗ, МАРЗ, 1982б), электрические поля крайне низкой частоты (0-300 Гц) (ВОЗ, МАРЗ, 1984), магнитные поля (ВОЗ, МАРЗ, 1987) и электромагнитные поля (>300 Гц-300 ГГц) (ВОЗ, МАРЗ, 1993). Европейская штаб-квартира ВОЗ также завершила детальный обзор научной литературы о биологических эффектах неионизирующего излучения (ВОЗ, 1989). Эти документы составляют основную базу данных для оценки излучений, генерируемых дисплеями, и в дальнейшем в соответствующих местах мы будем ссылаться на эти документы.


     3.1. Ионизирующее (рентгеновское) излучение

     3.1.1. Определение

     Рентгеновское излучение - это вид электромагнитного излучения с крайне высокой частотой (очень малой длиной волны), т.е. с достаточно высокими энергиями, чтобы запустить процесс ионизации (образование ионов в результате распада молекул или отрыва электронов от молекул вещества). Рентгеновское излучение образуется внутри дисплея в результате резкого торможения электронов при ударе о люминофор на передней поверхности экрана монитора. По причине относительно низкого рабочего напряжения дисплея, рентгеновское излучение, образующееся внутри него, обладает гораздо меньшей энергией, чем, например, рентгеновское излучение, используемое для медицинских целей. Толщина стекла, используемого во всех экранах мониторов, обладает большими экранирующими свойствами по отношению к рентгеновскому излучению, чем требуется для энергетического уровня излучения, генерируемого дисплеями. Это стекло обладает способностью абсорбировать рентгеновское излучение, обладающее значительно большими энергиями, чем те, которые образуются в электронно-лучевой трубке. Таким образом, при любом эксплуатационном режиме это мягкое (слабое) рентгеновское излучение поглощается стеклянным экраном монитора и не проникает через него.

     3.1.2. Способы измерения


Следующая часть документа