Đèn LED UV có thực sự nguy hiểm?

Tôi mới mua một số đèn LED UV

Tôi đã mua chúng để kiểm tra tiền giấy và giấy tờ tùy thân. Tôi đọc tài liệu và thấy một số cảnh báo về ánh sáng tia cực tím trong đó nhà cung cấp khuyên không nên nhìn trực tiếp vào ánh sáng và không để da tiếp xúc với ánh sáng.

Tôi có thể sử dụng các đèn LED này một cách an toàn không?

— Superdrac
nguồn

Ngay cả đèn LED trắng hiện đại cũng có thể tạo thành mối nguy hiểm cho mắt và hơn thế nữa ở đầu màu xanh của quang phổ. Chúng tôi đã có một số đèn LED 50 mA được thử nghiệm bởi Nichia và họ chính thức khuyên rằng những thứ này được coi là nguy hiểm ở đầu màu xanh của quang phổ. | Trong thực tế - và đây chỉ là nhận xét và KHÔNG phải lời khuyên chuyên nghiệp, tôi hy vọng rằng đèn LED của bạn sẽ an toàn nếu được sử dụng hợp lý với các biện pháp phòng ngừa không cho phép chúng được xem trực tiếp. | Nếu thiệt hại do tia cực tím xảy ra, nó thường sẽ dẫn đến kích ứng mắt ngắn hạn nhưng có khả năng rất đau đớn và không gây tổn thương vĩnh viễn. [Hỏi tôi làm sao tôi biết ... :-(.]

— Russell McMahon

Khi nghi ngờ, sử dụng bảo vệ. Nếu bạn không cần phải nhìn thấy nó, hãy che nó lại. Nếu bạn làm, bảo vệ bạn tầm nhìn. Ngay cả khí thải phản ánh có thể gây tổn hại thị lực.

— Kẻ thù của cỗ máy nhà nước

Câu trả lời:

Các giới hạn của ánh sáng phát ra "an toàn" là rất phức tạp. Bạn có thể đọc về những điều cơ bản ở đây .

Một nguyên tắc nhỏ mà tôi đã nghe là nếu công suất phát ra trên 5mW, nên sử dụng bảo vệ. Vì đèn LED bạn liên kết có khả năng 10mW, nên chúng có thể gây hại . Không sử dụng chúng cho đến khi bạn hiểu làm thế nào chúng có thể gây hại và làm thế nào để ngăn chặn nó.

UV đặc biệt nguy hiểm vì chúng ta không thể nhìn thấy nó vì vậy phản xạ chớp mắt của chúng ta sẽ không giúp ích gì. Để làm việc một cách an toàn với các đèn LED này, bạn nên lấy một cặp kính chặn các bước sóng có thể mà đèn LED có thể phát ra, từ 390 đến 405nm ± 2.5nm. Ví dụ ở đây.

Đoạn này trả lời một câu hỏi được chỉnh sửa trong OP tự hỏi tại sao anh ta có một cây bút UV mà không có cảnh báo. Đối với câu hỏi ánh sáng bút UV của bạn, có khả năng năng lượng đủ thấp để nó không gây hại. Dưới 0,39mW (khoảng) được coi là an toàn cho mắt do đó không cần phải cảnh báo.

— ACD
nguồn

Ok cảm ơn câu trả lời của bạn, nhưng tôi không nghĩ rằng những đèn led đó có thể phát ra ở mức 120mW, đó là sự tiêu hao năng lượng, công suất phát ra trong bảng Đặc tính điện và tối thiểu là 5mW. Tôi có đúng không

— Superdrac

Bạn nói đúng, chỉnh sửa. đó là tản điện. Họ vẫn có thể phát ra> 5mW, đây là quy tắc của ngón tay cái nên an toàn hơn là xin lỗi.

— ACD

Các tài liệu tham khảo được cung cấp chỉ đề cập đến phân loại bệnh ung thư LASER, không phải là tiếp xúc với ánh sáng không kết hợp. Nó không cung cấp dữ liệu chiếu xạ có thể ngoại suy cho câu hỏi được hỏi.

— jose.angel.jimenez

Kính chỉ định không phù hợp để bảo vệ ánh sáng không kết hợp UV. Kính được giới thiệu được thiết kế đặc biệt để bảo vệ LASER.

— jose.angel.jimenez

Nếu nó nguy hiểm vì chúng ta không thể nhìn thấy nó, thì tôi cũng hiểu điều đó có đúng với ánh sáng hồng ngoại, tức là điốt hồng ngoại?

— Lundin

Công suất ánh sáng phát ra của các đèn LED đó là UVA thường là 10mW với góc công suất 15 ° 50%. Không có chỉ định tối đa, nhưng có lẽ chúng ta có thể nói rằng hơn 15-20mW sẽ rất khó xảy ra.

Đó là trong phạm vi mà sự thận trọng được kêu gọi. Dưới đây là một báo cáo an toàn rất chi tiết từ một trường đại học lớn. Tôi sẽ sao chép biểu đồ bên dưới, nhưng lưu ý rằng nó dựa trên phơi sáng với 'giờ nghỉ' để cho phép sửa chữa tế bào diễn ra. Ngoài ra, tôi sẽ mong đợi nó bảo thủ.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nếu bạn nhận được một chút khoảng cách từ cuối đèn LED, mật độ năng lượng sẽ giảm theo bình phương khoảng cách. Nếu bạn cho phép chiếu xạ 0,1mW / cm ^ 2 (giới hạn phơi sáng 30 giây theo biểu đồ), thì bạn cần phải ở khoảng cách tối thiểu từ đèn LED: $d$

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

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

Vì vậy, nếu bạn cho phép 20mW ở đèn LED, bạn cần khoảng cách hơn 1m để an toàn khi phơi sáng ~ 30 giây (và giả sử công suất được phân phối khá tốt trên 'điểm trung tâm').

— Spehro Pefhany
nguồn

Được rồi, cảm ơn ! Tôi sẽ mua kính và không để lộ da!

— Superdrac

@Superdrac và đặc biệt là không để lộ mắt hoặc để trẻ em dễ tiếp cận.

— Technophile

Ngoài ra, để tính đến, ánh sáng không kết hợp 400nm nằm trong giới hạn / biên của UVA và phổ ánh sáng khả kiến. Điều đó có nghĩa, đó là bức xạ UV "nguy hiểm" nhất.

— jose.angel.jimenez

Khi nghi ngờ hoặc xử lý các vấn đề về sức khỏe và an toàn, tôi khuyên bạn nên tránh mọi ý kiến, quy tắc ngón tay cái hoặc bất kỳ sự khôn ngoan thông thường nào khác . Không chấp nhận bất kỳ lời khuyên nào không được sao lưu bởi một tài liệu tham khảo có thẩm quyền. Thực hành tốt trong các nhiệm vụ khoa học và kỹ thuật đi đầu tiên đến nguồn kiến thức tương phản và được chấp nhận.

Trong trường hợp này, tôi giới thiệu bạn đến bài viết tuyệt vời của ICNIRP (Ủy ban quốc tế về bảo vệ bức xạ không ion hóa) về vấn đề này:

Hướng dẫn về giới hạn tiếp xúc với độ phân giải UV không liên tục giữa 180 và 400nm

Bài báo có thể hơi nản chí đối với những người thiếu một chút nền tảng về quang học và tính toán công suất, tuy nhiên, nó rất rõ ràng và được viết tốt.

Dưới đây là một bản tóm tắt về giải thích của tôi về các hướng dẫn này , cho trường hợp cụ thể của bạn :

Một nguồn LED của ánh sáng không liên tục ở ~ 390nm là giới hạn của cái mà chúng ta gọi là ánh sáng khả kiến. Nó hầu như không đi vào vùng UVA của quang phổ, bức xạ UV ít nguy hiểm nhất. Trên thực tế, ở khoảng 400nm là những gì chúng ta (con người) gọi và cảm nhận là màu "tím".
Các hướng dẫn của ICNIRP chỉ ra mức phơi sáng tối đa được đề xuất là 10KJ / m2 .
- Các giá trị dữ liệu được hiển thị trong bảng 1 của bài báo được sử dụng để tính toán mức phơi nhiễm tổng hợp (có trọng số) của nguồn UV bao gồm một số "bước sóng". Bằng cách làm bạn, bạn có thể đạt không chính xác tối đa là 680KJ / m2 @ 390nm .
- Sửa giá trị đã đến trước đó, trên trang 174, có ghi rõ rằng giới hạn phơi nhiễm đối với mắt không được vượt quá 10KJ / m2 trong trường hợp phơi nhiễm UV không có trọng lượng trong vùng 315-400nm .

Cuối cùng:

Như được chỉ ra trong biểu dữ liệu, đèn LED UV3TZ-390-15 thường sẽ phát ra 10mW @ 20mA với góc công suất 50% là 15 độ.
Nếu nguồn LED là Lambertian (120 độ góc 50% công suất), thì bức xạ cực đại (ở 0 độ, nhìn phía trước) sẽ là tổng công suất phát ra chia cho pi (3.1415 ...)
Tuy nhiên, chiếm góc công suất 15 độ 50% của đèn LED thực tế, chúng tôi sẽ áp dụng một hệ số chuyển đổi bổ sung, đạt đến mức chiếu xạ cực đại:

I_{p} = \frac{P_{t o t}}{π} \frac{\sin^{2} θ_{1}}{\sin^{2} θ_{2}} = \frac{10 mW}{π} \frac{\sin^{2} (60^{\circ})}{\sin^{2} ({7.5}^{\circ})} \approx 140 \frac{mW}{s r}

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

Hãy tính hai trường hợp:

Người điều khiển nhìn chằm chằm vào đèn LED ở 0 độ (nhìn phía trước) ở khoảng cách 1m :
- Với 1m, 1sr là 1m2, sao cho Ip = 140mW / m2 @ 1m.
- Để đạt được mức phơi sáng ICNIRP, nhà điều hành sẽ phải nhìn chằm chằm vào đèn LED (ở độ cao 1m) trong khi,

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

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

Người điều khiển nhìn chằm chằm vào đèn LED ở 0 độ (nhìn phía trước) ở khoảng cách 10cm :
- Với 10cm, 1sr là 0,01m2, nên tha Ip = 14W / m2 @ 10cm.
- Để đạt được mức phơi sáng ICNIRP, người vận hành sẽ phải nhìn chằm chằm vào đèn LED (ở 10cm) trong khi,

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

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

— jose.each.jimenez
nguồn

Wow, tôi có thể nói gì ngoại trừ, cảm ơn bạn đã trình diễn!

— Superdrac