Чи справді небезпечні УФ-світлодіоди?

Я щойно купив кілька УФ світлодіодів

Я купив їх для тестування банкнот та документів, що посвідчують особу. Я прочитав документацію і побачив деякі попередження щодо УФ-світла, в яких постачальник радить не дивитися безпосередньо на світло і не піддавати шкіру світлу.

Чи можу я безпечно використовувати ці світлодіоди?

— Супердрак
джерело

Навіть сучасні білі світлодіоди можуть становити небезпеку для очей і тим більше на синьому кінці спектру. У нас було кілька тестів світлодіодів 50 мА, перевірених Nichia, і вони офіційно повідомили, що вони вважаються небезпечними на синьому кінці спектру. | На практиці - і це лише коментар, а НЕ професійні поради, я би сподівався, що ваші світлодіодні індикатори будуть безпечними при розумному використанні з запобіжними заходами, щоб не допустити перегляду їх зверху. Якщо виникне пошкодження ультрафіолетовим процесом, це, як правило, призведе до короткочасного, але потенційно дуже болючого подразнення очей, а не до постійного пошкодження. [Запитайте мене, як я знаю ... :-(.]

— Рассел Макмахон

Коли ви сумніваєтесь, використовуйте захист. Якщо вам не потрібно його бачити, прикрийте його. Якщо ви це зробите, захистіть зір. Навіть відбиті викиди можуть завдати шкоди зору.

— Ворог державної машини

Відповіді:

Межі "безпечного" випромінюваного світла дуже складні. Про основи ви можете прочитати тут .

Я чув, як я чув, що якщо випромінювана потужність перевищує 5 мВт, слід використовувати захист. Оскільки світлодіоди, які ви підключили, здатні до 10 мВт, так, вони можуть бути шкідливими . Не використовуйте їх, поки не зрозумієте, як вони можуть бути шкідливими та як запобігти цьому.

УФ є особливо небезпечним, оскільки ми його не можемо побачити, тому наш миготливий рефлекс не допоможе. Щоб безпечно працювати з цими світлодіодами, вам слід придбати пару очок, які блокують можливі довжини хвиль, які може випромінювати світлодіод, від 390 до 405 нм ± 2,5 нм. Приклади тут.

Цей параграф відповідає на відредаговане запитання в ОП, цікавлячись, чому у нього УФ-перо без попереджень. Що стосується вашого питання щодо ультрафіолетового світла, то, швидше за все, потужність була достатньо низькою, щоб це не було шкідливим. Менш ніж 0,39 мВт (приблизно) вважається безпечним для очей, тому при цьому не вимагається жодного попередження.

— ACD
джерело

Добре дякую за вашу відповідь, але я не думаю, що ці світлодіоди можуть випромінювати при 120 мВт, це розсіювання потужності, випромінювана потужність, що знаходиться в таблиці електричних характеристик, а мінімальна - 5 МВт. Я правий ?

— Супердрак

Ви маєте рацію, редагували. тобто розсіювання електричної енергії. Вони все одно можуть випромінювати> 5 мВт, що є правилом, тому краще бути безпечним, ніж шкодувати.

— ACD

Наведене посилання стосується лише класифікації джерел LASER, а не некогерентного впливу світла. Він не дає даних про опромінення, які можна екстраполювати на задане питання.

— jose.angel.jimenez

Зазначені окуляри не підходять для ультрафіолетового захисту від ультрафіолетового випромінювання. Окуляри, на які посилаються, розроблені спеціально для захисту LASER.

— jose.angel.jimenez

Якщо це небезпечно, оскільки ми його не бачимо, то я вважаю, що це саме стосується інфрачервоного світла, тобто ІЧ-діодів?

— Лундін

Потужність випромінюваного світла цих світлодіодів, як правило, становить 10 мВт з кутом потужності 15 ° 50%. Не вказано максимум, але, мабуть, ми могли б сказати, що більше 15-20 мВт було б дуже малоймовірним.

Це в межах, де вимагається обережність. Ось дуже докладний звіт про безпеку з великого університету. Я відтворять діаграму нижче, але зауважте, що вона заснована на опроміненні з 'розривами', щоб дозволити відбуватись відновлення стільникового зв'язку. Крім того, я б очікував, що це консервативно.

введіть тут опис зображення

$d$

d = (\sqrt{\frac{P_{m W}}{I r_{M A X}}}) \frac{1}{\tan (7.5 °)}

$d = \left(\sqrt\frac {P_{mW}}{Ir_{MAX}}\right) \frac{1}{\tan(7.5°)}$

Отже, якщо ви дозволите 20 мВт на світлодіоді, вам знадобиться відстань більше 1 м, щоб бути безпечним для експозиції ~ 30 s (і якщо припустити, що потужність досить добре розподіляється по центральній точці).

— Спехро Пефаній
джерело

Добре дякую! Я куплю окуляри, і не піддавайте шкіру!

— Супердрак

@Superdrac і особливо не піддавайте очей і не залишайте це доступним для дітей.

— Технофіл

Крім того, для врахування 400 нм некогерентного світла знаходиться в межі / межі УФА та видимого світлового спектру. Це означає, що це найменш "небезпечне" УФ-випромінювання.

— jose.angel.jimenez

Коли ви сумніваєтесь або займаєтесь питаннями безпеки та безпеки, я настійно радимо уникати думок, правил великих пальців чи будь-якої іншої мудрості . Не приймайте жодних порад, які не є резервними копіями авторитетного посилання. Належна практика в галузі наукових та інженерних мандатів передусім джерелом протиставлених і прийнятих знань.

У цьому випадку я посилаюсь на відмінний документ ICNIRP (Міжнародна комісія з захисту від неіонізуючого випромінювання) з цього питання:

Вказівки щодо меж впливу некогерентної УФ-коефіцієнта між 180 і 400 нм

Папір може бути трохи непростим для тих, кому бракує трохи досвіду оптики та розрахунку потужності, однак це дуже чітко і добре написано.

Далі слід короткий виклад моєї інтерпретації цих принципів , для вашого конкретного випадку :

Світлодіодне джерело некогерентного світла на ~ 390 нм знаходиться на межі того, що ми називаємо видимим світлом. Це ледве потрапляння в область УФА спектру, найменш небезпечне УФ випромінювання. Насправді близько 400 нм - це те, що ми (люди) називаємо і сприймаємо як "фіолетовий" колір.
Вказівки ICNIRP вказують на максимальну рекомендовану експозицію 10 КДж / м2 .
- Значення даних, показані в таблиці 1 статті, використовуються для обчислення (зваженого) агрегованого опромінення джерела УФ, складеного з декількох "довжин хвиль". Роблячи це, ви можете неправильно досягти максимуму 680 кДж / м2 при 390 нм .
- Виправляючи раніше отримане значення, на сторінці 174, чітко зазначено, що межа експозиції для очей не повинна перевищувати 10 КДж / м2 у разі незваженого впливу УФ у районі 315-400 нм .

Нарешті:

Як зазначено в аркуші, світлодіод UV3TZ-390-15 зазвичай виводить 10mW @ 20mA при 50% куті потужності 15 градусів.
Якби джерелом світлодіодів був Ламбертіан (120 градусів 50% кута потужності), пікове опромінення (при 0 градусах, вид спереду) було б загальною випромінюваною потужністю, поділеною на pi (3.1415 ...)
Однак, враховуючи 15 градусів 50% кута потужності фактичного світлодіода, ми застосуємо додатковий коефіцієнт перетворення, доходячи до пікового опромінення:

Я_{p} = \frac{П_{т о т}}{π} \frac{{гріх}^{2} θ_{1}}{{гріх}^{2} θ_{2}} = \frac{10 мВт}{π} \frac{{гріх}^{2} (60^{\circ})}{{гріх}^{2} ({7.5}^{\circ})} \approx 140 \frac{мВт}{с r}

$I_p = \frac{P_{tot}}{\pi} \frac{\sin^2\theta_1}{\sin^2\theta_2} = \frac{10\text{mW}}{\pi} \frac{\sin^2 (60^{\circ})}{\sin^2 (7.5^{\circ})} \approx 140 \frac{\text{mW}}{sr}$

Давайте обчислимо два випадки:

Оператор дивиться на світлодіод на 0 градусів (вигляд фронтально) на відстані 1 м :
- При 1м 1ср дорівнює 1м2, так що Ip = 140мВт / м2 @ 1м.
- Щоб дістатись до експозиції ICNIRP, оператору доведеться дивитись на світлодіод (на 1 м) під час,

Т_{макс} = \frac{10 KJ / м^{2}}{140 мВт / м^{2}} \approx 20 годин

$T_{\text{max}} = \frac{10\text{KJ}/\text{m}^2}{140\text{mW}/\text{m}^2} \approx 20\;\text{hours}$

Оператор дивиться на світлодіод на 0 градусів (фронтальний вигляд) на відстані 10 см :
- При 10 см 1ср становить 0,01 м2, тому t Ip = 14 Вт / м2 @ 10 см.
- Щоб досягти експозиції ICNIRP, оператору доведеться дивитись на світлодіод (10 см) під час,

Т_{макс} = \frac{10 KJ / м^{2}}{14 W / м^{2}} \approx 12 хвилин

$T_{\text{max}} = \frac{10\text{KJ}/\text{m}^2}{14\text{W}/\text{m}^2} \approx 12\;\text{minutes}$

— jose.angel.jimenez
джерело

Вау, що я можу сказати, окрім, дякую за вашу демонстрацію!

— Супердрак