中国照明网技术论文·电光源
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虞建栋,牟同升(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江大学三色仪器有限公司,杭州,310027) | ||||||||||||
中国照明网技术论文·电光源
摘 要:本文根据新的IEC及国家标准中有关光生物安全的要求,就紫外光源在实际应用中存在的皮肤和眼睛的光化学危害及眼睛的 Measurement and evaluation of the safety of UV light sources 中国照明网技术论文·电光源Yu Jiandong, Mou Tongshen 中国照明网技术论文·电光源State Key Lab of Modern Optical Instrumentation of Zhejiang University, Abstract : Based on risk criteria and exposure limits of ultraviolet(UV) light source prescribed in the new IEC and Chinese National Standards, this paper describes something about evaluating hazards to human eyes and skin. Then it describes the way and principle about testing UV light source. In the end, it shows and analyzes the results of testings, provides referrences for using UV light source safely. 中国照明网技术论文·电光源Key words: ultraviolet radiation(UVR), light safety, exposure limits 中国照明网技术论文·电光源一、引言 中国照明网技术论文·电光源电磁波谱从100nm到400nm部分为紫外线辐射(Ultraviolet radiation—UVR)。太阳的紫外辐射是人类接受的紫外辐射的主体,但是由于紫外线在大气传播中的衰减过程,真正照射到地球表面的紫外辐射量只占总辐射量的4%左右。但它是一种非常重要的自然界物理因子,是各种生物维持正常新陈代谢所不可缺少的。国际照明委员会(CIE)为讨论UVR的生物学效应而把紫外光谱划分为3个波段:UV-A为320~400nm,UV-B为280~320nm,UV-C为100~280nm。而波长在180nm以下很易被空气吸收,所以实际上没有太大的生物学意义。 中国照明网技术论文·电光源不仅太阳辐射紫外线,一些人造光源如紫外灯,电弧等也能产生紫外辐射。目前紫外线应用发展迅速,例如感光油漆或油墨等光敏材料的固化、照相制版、光刻、复印、皮肤病及内外科疾病治疗、杀菌消毒、保健、荧光分析等领域的应用都有了快速发展。 中国照明网技术论文·电光源然而过多的紫外线辐射也会对人类健康造成负面影响。所以人类在开发和利用紫外线的同时又要防护紫外线伤害。其中最容易受UVR辐射的器官是眼睛和皮肤,因为它们完全暴露在空气当中,而从一些牙科疾病的例子中可以看出口腔内部也可能被辐射到。但是只要我们能将紫外辐射控制在适当范围内,那么人们即可在紫外辐射下正常地生活和工作,而不受此类辐射危害,这就是研究紫外波段光安全性的目的。 中国照明网技术论文·电光源二、紫外光源光安全性要求 中国照明网技术论文·电光源 1、皮肤和眼睛的光化学紫外危害曝辐限 2、眼睛的近紫外危害的曝辐限 (1)、(2)式中:Eλ(λ,t)——光谱辐照度,单位是W·m-2·nm-1;SUV (λ)——光化学紫外危害加权函数(如图1所示); 中国照明网技术论文·电光源 三、测量原理 中国照明网技术论文·电光源 光谱辐射法:在每一个波长处测量光源的光谱辐射功率,通过计算机对相应波段的光谱数据积分或对生物光接收响应函数加权积分后,获得特定波段的辐射照度(或辐射功率)和光生物有效辐射量。测试原理如图2所示。 四、光源的安全分析 a)皮肤和眼睛的光化学危害 中国照明网技术论文·电光源b)眼睛的近紫外危害 中国照明网技术论文·电光源由公式(2a)、(2b)得: 中国照明网技术论文·电光源注:以上(3)、(4)式中与图4中的E代表光照度,下面2中(5)、(6)式和图6中同。 中国照明网技术论文·电光源中国照明网技术论文·电光源 图3:紫外线汞灯光谱分布 图4:紫外线汞灯光安全评价曲线图 中国照明网技术论文·电光源由上述式子可划画出安全评价曲线,如图4(由于两曲线光照度值相差较大,为清楚起见,光照度取对数形式,图6同理)所示,由图可知: 中国照明网技术论文·电光源a)要在该紫外线汞灯照射下同时避免上述两类紫外线危害,必须使该灯工作于图中两条曲线以下区域的公共部分(图4中就是指光化学危害评价曲线与照射时间坐标轴之间的那部分区域)。 中国照明网技术论文·电光源b)该紫外线汞灯造成眼睛近紫外危害的可能性大大小于造成皮肤和眼睛光化学危害的可能性。原因是造成眼睛近紫外危害的波段315~400nm内光谱辐照度较小(图3)。 中国照明网技术论文·电光源c)举例说明:为防止紫外危害,当人体被照射时间为1000s时,必须控制人体被照射区域的光照度小于2.9068lx,此时的杀菌用254nm有效辐射照度最大只能为5.954 uW/cm2。如果我们在光照度为10lx下使用该灯,人接受照射的时间要小于290.68s,而此时该灯杀菌用254nm有效辐射照度为20.48 uW/cm2。 中国照明网技术论文·电光源2、紫外保健灯 中国照明网技术论文·电光源紫外保健灯被用于美容去斑,日光浴等。同理根据图2的原理,将紫外保健灯放在紫外辐射箱中,测试其紫外光谱辐照度分布。 中国照明网技术论文·电光源 测试条件:光接收头离光源中心距离为1m。灯管电流0.0823A,灯管电压219.8V,功率18.1W。 a)皮肤和眼睛的光化学危害 中国照明网技术论文·电光源b)眼睛的近紫外危害 中国照明网技术论文·电光源由公式(2a)、(2b)得: 中国照明网技术论文·电光源 同理,由上述式子可作出安全评价曲线,如图6所示,由图 可知: 中国照明网技术论文·电光源a)要在该紫外保健灯照射下同时避免上述两类紫外线危害,那就必须在图中两条曲线以下区域的公共部分使用该灯。 中国照明网技术论文·电光源b)举例说明:当人体被照射时间为1000s时,必须控制人体被照射区域的光照度小于35.317lx。如果我们在光照度为10lx下使用该灯,接受照射的时间要小于353.2s。 中国照明网技术论文·电光源c)结合IEC标准中有关用于紫外器具的规定可知: 中国照明网技术论文·电光源
五、结论 中国照明网技术论文·电光源第一、本文结合紫外光安全性要求对两类紫外灯进行了测试与光安全性的分析,获得了预期的为安全利用这两类紫外灯提供实际可执行的依据的目的。 中国照明网技术论文·电光源第二、各类紫外光源都有可能对人体造成危害,但只要将各类危害的有效辐射值控制在一定限度以内,就能避免各类危害的产生 。 中国照明网技术论文·电光源第三、当前关于光安全性的研究的主要任务主要有以下几点: 中国照明网技术论文·电光源1、学习在光安全性研究方面处于领先的国家的先进经验,寻找适合我国国情,尤其是中国人皮肤的光生物学特性的安全用光方法。 中国照明网技术论文·电光源2、与国际接轨,加快安全标准制定,努力并积极地参与CIE、IEC关于光生物安全方面相关文件的制定。 中国照明网技术论文·电光源3、加强各类测试技术的研究,提高质检机构的装备水平和检测能力 |
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哈哈,给大家分享一个下载统计年鉴的好地方,夏泽网 nianjian.xiaze.com,里面的年鉴非常齐全,现在2019年的最新年鉴还可以免…
中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表
可否提供诸玉华的联系方式?
中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
shiyong
中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
伟然科技照明
中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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