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可抵擋的誘力

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可抵擋的誘力

節錄自歐米茄《Lifetime》雜誌「磁力號」

原文﹕Jon Wallis
3D 美術﹕Tim Borgmann
攝影﹕Rasmus Dengsø

過去一世紀,製表商一直致力研發防磁技術,望能破解磁場的「魔咒」,而歐米茄Master Chronometer腕表的誕生,無疑為力求精確的製表工藝注入了嶄新的元素。

隨着製表技術不斷革新,現代腕表無論在品質、準確度以至耐用度上,已達到極致水平。能取得如此驕人成果,製表商的努力當然功不可沒,但對於他們一直以來所面對的最大困難,外界其實所知不多,而這個鮮為人知的難題,乃來自肉眼無法察覺的磁場引力。

大多數人都意識不到磁輻射對腕表的影響,多年來亦只有極少數製表商曾推出具有防磁功能的時計。儘管磁力對人體無大害,但我們所佩戴的腕表,卻年復一年的不斷受到磁場干擾。精密的電力裝置和器材,尤其是附有擴音器及磁性閂鎖的用品,固然會釋出磁輻射﹔但即使簡單如我們常用作貼附家庭照片的冰箱磁貼,其實也不容忽視。事實上,腕表早已成為人們日常生活的一部分,雖然大家未必會察覺, 這枚每天為我們顯示時間的隨身物品,原來是一種非常精密的儀器,能通過機芯精準可靠的操作,分分秒秒為我們提供可靠的時間資訊。然而,磁場這種無形力量,卻可於一瞬間破壞腕表的準確度,令其喪失功能。儘管可採用一種名為「消磁」的方法,在無須拆開腕表的情況下消除磁場的干擾,但消磁工序必須由專業人士操作,而世界各地的鐘表維修服務中心均明言,消磁為他們帶來了繁重的工作負擔。

探求防磁技術

長久以來,製表商一直與磁場對抗,務求研創出一枚完全不受磁力影響的時計,而隨着歐米茄Master Chronometer機芯最近面世,這項偉大任務亦告完成。然而,若要回顧製表商的抗磁歷史,實可追溯至大約200年前隨身時計剛剛誕生的時代。當年,磁力對人們來說仍是一個非常陌生的概念,直至第二次工業革命出現,人們才察覺到電力這種新能源會對懷表的準確度構成影響。

強大的電流不但能驅動新一代的機械及點亮電燈,同時也衍生了磁場這種肉眼無法看見的副產品。不久,製表商更發現,磁場給他們製造了不少難題。時計的機芯是由不同部件組合而成,設計上力求操作自如。這些組件雖然數量繁多,卻被放置於一個細小的空間內,彼此必須和諧共處,運作更須精確無誤。可是,當細小的組件受到磁場干擾,便會互相吸引並緊緊貼附一起,以致無法順暢運作。卓越的製表商早就洞悉這種情況,並嘗試採用非鐵物質打造機芯組件,以減低影響。由於非鐵金屬和合金含鐵量低,具有防磁功能,製表商遂以黃銅製作機芯底板及齒輪,但機芯內的游絲卻仍須以鋼材打造,以確保可靠耐用。早於19世紀中葉,製表商已致力尋找一種不受磁場影響的游絲物料,玻璃、鈀及黃金均實驗成功。不過,實驗同時證明這3種物料皆過於脆弱,不夠耐用,而當時的科技亦未足以借助大量生產, 以補耐用度的不足。直至19世紀末至20世紀初,隨着多種寬容度與防磁功能兼備的新合金出現,游絲製作技術亦取得突破,從而促使世界首枚防磁懷表於1915年面世。與此同時,令人雀躍的嶄新鐘表設計,也在這個時代誕生。自此,隨身的時計不單可置於袋中,更可戴在手上,讓佩戴者隨時隨地查看時間,正正切合早期汽車駕駛者以至飛機師的需要。只是,新設計亦為容易受損的時計帶來了更多威脅,佩戴者不但要避免腕表受到碰撞和入水,更須躲開磁輻射的干擾。鑒於磁力對鐘表造成極大影響,1925年,歐米茄推出了一款防磁計時腕表,並在搪瓷表面加上「防磁」字樣。隨後幾年,品牌更陸續推出數款防磁懷表及腕表,其防磁功能雖較同期的鐘表為佳,但礙於當時的科技仍未成熟,此等時計僅能抵禦低強度的磁場。

戰後發展蓬勃

二次大戰初期,英國國防部為飛行員腕表制訂了一套規格,當中包括提升抗磁功能,以確保機師佩戴的時計,免受戰機引擎磁電機強大磁場的影響。回顧二戰期間,歐米茄總共生產了超過110,000枚符合英國國防部規格的時計,佔入口英國的瑞士鐘表量的一半,而歐米茄更憑藉其超卓品質及極致準確度,深得軍方推崇。

及至二戰結束,百廢待興,不少高科技民用工程項目亦隨之展開,包括核能發電、改善日趨老化的公共交通系統,以及研發噴射引擎和火箭等。然而,從事此等基建項目的工程人員卻發現,他們佩戴的腕表經常受到工地的強大磁場所影響。有見及此,歐米茄嘗試研發一系列具防磁功能的全新原型機芯,以含鈹量高的特殊合金製作擺輪之餘,更以Faraday Cage作保護。由於當時的游絲仍以含鐵量高的鋼材製成,製表商唯一能做到的,就是阻止磁輻射進入機芯,而Faraday Cage正能發揮這種作用。此裝置是由兩塊非鐵金屬組合而成,一塊置於機芯背面,另一塊則巧妙地製作成表面,一前一後將容易受損的機芯完全覆蓋,從而使磁場的引力無法進入,達至防磁效果。1953年,隨着英國國防部的要求進一步收緊,歐米茄再以上述防磁技術為基礎,研發出新一代的防磁飛行員腕表,並於同年推出一系列具有防磁功能的民用原型腕表。此系列原型腕表,表面上刻有「Railmaster」字樣,以紀念歐米茄與加拿大鐵路局攜手合作, 推行一項為期一年的防磁腕表優化計劃。是次研究計劃促使歐米茄於1957年正式生產Railmaster鐵霸腕表,為需要佩戴防磁腕表工作的專業人士,提供了所需的裝備。有賴科技進步,這系列腕表能對抗大約1,000高斯的磁場,防磁功能較一般腕表高約15倍。事實上,鐵霸的出現堪稱鐘表史上一大創舉,其意義之重大,足以使這系列腕表與其後面世的超霸計時表及海馬300腕表齊名。往後數十年,歐米茄開始採用鎳鉻恒彈性鋼(Elinvar)和因鋼(Invar)合金製作擺輪游絲,並借助Faraday Cage這種裝置,打造出多款高度防磁的腕表。可是,當電子產品在20世紀中後期大量湧現,加上愈來愈多日常用品採用磁力裝置,防磁腕表所面對的挑戰,無論在數量以至強度上均大大增加。鑒於防磁技術依然存在許多限制,歐米茄的工程師決定仿效製表商百多年前的做法,專心一意研發全新的游絲。

Faraday Cage

Faraday Cage於1836年由英國科學家Michael Faraday發明,原理是利用導體阻隔外部電場的影響,以保護內部容易受損的器材。

Faraday Cage的設計,能使電場的電荷只分佈於導體之上,從而形成一種保護作用,以抵銷內部電場的影響。此裝置可讓人避開雷擊及靜電放電的衝擊,更常用於保護敏感度高的電子設備,免受無線電頻率干擾。 雖然Faraday Cage無法擋隔靜電及低速變化的磁場(如地球的磁場),但只要導體有足夠厚度,以及網格間距明顯較電磁輻射波長為小,便能有效地在內部起到屏蔽作用。

游絲擺輪

緊密盤捲的游絲(又稱游絲擺輪),是控制準確度的重要組件。腕表內的微細游絲等同時鐘的鐘擺,其長度及拉力均經過精確計算。

游絲的伸縮會產生共振頻率,促使擺輪擺動,藉此控制腕表的運行速度。共振頻率愈穩定,腕表準確度愈高。然而,當腕表出現磁化現象,機芯內的游絲就會互相牽引,無法完全舒張,變相縮短了游絲的長度,令時間變快。2008年,歐米茄推出了首枚內置Si14矽游絲擺輪的同軸機芯。有別於壽命有限兼且品質時有偏差的鋼游絲, Si14矽游絲的優點在於能確保擺輪運作時刻保持同一狀態,恒久可靠。這種太空時代的產物,製作過程全由電腦輔助,極其精密。每根游絲皆由矽碟直接製成,從頭到尾只需一個工序,儘管比人類的頭髮幼細3倍,卻能抵禦強烈震盪,而且不受磁場影響。

通過終極考驗

經歷了一段飽受磁場干擾的漫長歲月,直至2008年,歐米茄最終研製出一款配備Si14矽游絲擺輪的同軸機芯,不單有助減低磁場的影響,更為全新同軸機芯8508的誕生奠定了基礎。8508機芯的過人之處,在於選用了多種非鐵物質打造機芯組件,當中包括鈦金屬及鎳鏻合金。

腕表的抗磁功能提升至15,000高斯以上,令磁場問題得以徹底解決。除此之外,這款機芯更無須依賴Faraday Cage作為屏障,取而代之是透明的表背,讓機芯運作一目了然。2013年底,歐米茄率先開創新猷,推出內置同軸機芯8508的海馬Aqua Terra >15,000高斯腕表,成就了全球首創不受磁場干擾的防磁時計。這款腕表不單可抵禦低強度的磁力,即使面對強大的磁場,也絲毫不受影響。自2014年開始,歐米茄更以此嶄新防磁技術製作出不同尺寸的全新Master Co-Axial防磁機芯,用於各款新面世的男女裝腕表之上,當中包括2016年推出採用8800/8900及9900機芯的計時表。不論是1925年推出的防磁時計、二戰時期的飛行員腕表,或是其後面世的鐵霸腕表,皆符合其所屬年代的防磁標準,是名副其實的「防磁」腕表。然而,自歐米茄於2013年推出史上第一枚完全防磁的時計後,「防磁」一詞卻要重新定義。當時歐米茄深信,評定鐘表性能,不該單單以製表商的說法作為唯一依據,若要獲得顧客信賴,就必須由第三方確認。儘管瑞士製表業多年來均有聘用第三方人士測試鐘表準確度,但由於測試防磁功能牽涉更複雜的工序,歐米茄遂找來瑞士聯邦計量科學研究所(簡稱METAS)這家負責制訂瑞士官方標準的機構,定出一套檢測程序以驗證製表商的說法。作為一家可信賴的官方機構,METAS具有足夠資格訂立一套嶄新標準;而作為一個獨立組織,METAS亦可為其他製表商提供檢測服務,並向符合標準的產品頒發認證。 說到METAS的檢測程序,當中包括3項防磁功能測試,範圍涵蓋8大主要領域,需時整整10天。首兩項測試分別在淨機芯完成瑞士官方天文台驗證(另一獨立的天文台表認證,簡稱COSC),以及把機芯裝入腕表之後進行。期間,檢測人員會將10枚機芯放置在一條由300塊永久磁鐵組合而成的隧道內,讓機芯暴露於15,000高斯的磁場之中。機芯檢測完成後,還須將其嵌入表身再進行測試。每項測試進行兩次,每次擺放位置均有所不同。檢測人員更會利用擴音器比較機芯的滴嗒聲,為時30秒,以核定其準確度。至於第3項防磁功能測試,則會為整枚腕表進行消磁,繼而再作出測試,以確保腕表準確無誤。此一做法旨在證明,一枚通過METAS防磁功能測試的腕表,與一枚經消磁的腕表實質上毫無分別。如腕表能通過上述檢測以及防水和動力儲存等驗證,就可冠以「Master Chronometer」的稱號。憑藉嶄新科技、創新思維與鍥而不捨的精神,歐米茄的鐘表工程師終於把數百年來一直困擾我們的磁場問題解決。全新防磁機芯的誕生,讓鐘表工業進入了一個新紀元,從此不再受制於磁力的影響;而由第三方頒發的認證,更能確保時計準確可靠,即使面對日常生活中各種有形與無形的威脅,也無須擔心手上的Master Chronometer腕表會有所偏差。

「全新防磁機芯的誕生,讓鐘表工業進入了一個新紀元,從此不再受制於磁力的影響。」

歐米茄腕表製造

自品牌誕生以來,歐米茄的腕表便在世界各地見證了不少重要的歷史時刻。總統、國王、太空人、特務、電影明星,還有您,都佩戴過歐米茄腕表。每款腕表都記載著一個追求鐘表品質和創新的傳奇。

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