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光生物安全測試系統(tǒng)

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更新時間：2024-03-25 20:33:17瀏覽次數(shù)：125次

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產(chǎn)品簡介

光輻射對人的安全特性研究由來已久，例如激光產(chǎn)生的高能量光束會產(chǎn)生明顯的傷害。大部分的光源的輻射對人體相對安全，但隨著大家對 LED 產(chǎn)生的藍光傷害的關(guān)注，以及對照明品質(zhì)要求的提高，對光源或燈具進行全波段的光生物安全特性測試成為熱點。

詳細介紹

光生物安全性可以理解為“光學(xué)輻射安全性"。在一些光源或燈具發(fā)出的光譜中，如果發(fā) 光材料的工藝不過關(guān)，除了可見光外，紫外光、藍光或紅外光就會透射出來，對人的眼睛和皮膚產(chǎn)生不同程度的光化學(xué)紫外危害和紅外輻射（熱）危害。

在范圍內(nèi)，對非激光光源在200nm-3000nm 波長范圍內(nèi)的輻射特性進行安全評估已經(jīng)獲得共識。盡管不同的國家之間，評估標準不盡相同，但基本上都參考了 IEC62471 國際標準。

對各種光生物傷害類別的分類和定義：

由上圖可見：

傷害分類的依據(jù)是輻射度：輻射照度和輻射亮度

輻射度都有一個對應(yīng)的波長范圍，主要有兩種情況：a)該范圍的總的輻射亮度或照度；b)該范圍的光譜輻射度加權(quán)計算的輻射亮度或照度：主要是因為不同波長對傷害的貢獻不一樣因此必須根據(jù)傷害函數(shù)曲線進行加權(quán)計算，如右圖示例。

輻射照度測試，IEC 62471 推薦使用積分球結(jié)構(gòu)的余弦修正器，有效接受孔徑最小 7mm, 50mm

標準推薦了標準測試和替代測試兩種方法，四種視場條件：0.1, 0.011, 0.0011, 0.0017 rad

標準測試：通過光學(xué)成像系統(tǒng)，將測試區(qū)域的光源成像到探測光路上，進行測量。成像系統(tǒng)的視場條件要符合實際的人眼光學(xué)系統(tǒng)。

替代法測試：通過輻射照度測試的積分球附件前面增加一個光闌，定義測試視場角，可以進行輻射亮度測試。主要是基于固定視場條件下的照度與亮度的概念換算關(guān)系。

必須使用雙單色儀結(jié)構(gòu)的光譜輻射度計，測試得到光譜輻射亮度、輻射照度，進而計算得到輻射照度、輻射亮度，以及加權(quán)的輻射亮度或輻射照度。

寬帶寬的輻射度計，與相應(yīng)的加權(quán)濾光片結(jié)合，并經(jīng)特定的光譜波段光源校正，可以用來測試光生物安全特性。但是需要關(guān)注光譜匹配誤差帶來的測試偏差。很多情況下，加權(quán)的輻射度計結(jié)合雙單色儀的光譜輻射度計，可以為測試帶來便捷。

光譜帶寬、波長精度及線性的要求。

光譜輻射照度測試的光學(xué)附件推薦使用積分球結(jié)構(gòu)的余弦修正器:由于標準光源與被測試光源的偏振特性不同，以及物理尺寸差異，都會導(dǎo)致進入光學(xué)接受裝置的角度偏差問題。

積分球設(shè)計可以消除這些效應(yīng)。如果積分球設(shè)計的足夠好，會有非常良好的余弦修正效應(yīng)。乳玻璃的擴散片探頭，會帶來不同波長的透過率偏差、余弦修正誤差較大的問題，從而導(dǎo) 致測試誤差。

標準光源的要求：應(yīng)當采用氘燈作為紫外波段的校正源，鹵素鎢燈作為長波紫外、可見及紅外波段的標準光源。由于氘燈的輸出可能發(fā)生變化，而保持光譜波形，因此可使用鹵鎢燈 250nm-400nm 的強度值比對，來調(diào)整氘燈在 200-250nm 的強度值。

相對于整個 200nm-300nm 波段的光生物傷害，越來越多的人關(guān)注在工作場所的藍光傷害問題。IEC 為此專門發(fā)布了 IEC/TR 62778 標準，介紹了關(guān)于光生物安全的全新概念。除了光譜測試，TR 使得在實際應(yīng)用中，通過直接對藍光傷害進行測試，從而避免昂貴的全波段測試。

在歐盟關(guān)于對燈具光生物安全特性的檢測規(guī)范中，可以看到，大部分的燈具、光源都被認為無論在紫外、藍光、紅外均被認為沒有傷害。只有個別燈具，例如透明金鹵燈、LED 模塊在藍光波段，特殊用途的鹵素鎢燈在紅外波段被認為有傷害。從下圖可見，LED燈具的主要傷害是藍光傷害，其它波段可忽略。