Действительно ли ультрафиолетовые светодиоды опасны?

Я только что купил ультрафиолетовые светодиоды

Я купил их для тестирования банкнот и документов, удостоверяющих личность. Я прочитал документацию и увидел несколько предупреждений об УФ-свете, в которых продавец рекомендует не смотреть прямо на свет и не подвергать кожу воздействию света.

Могу ли я безопасно использовать эти светодиоды?

— Superdrac
источник

Даже современные белые светодиоды могут представлять опасность для глаз, и тем более на синем конце спектра. У нас было около 50 мА светодиодов, протестированных Nichia, и они официально сообщили, что они считаются опасными в синем конце спектра. | На практике - и это только комментарий, а не профессиональный совет, я ожидаю, что ваши светодиоды будут в безопасности, если их использовать разумно, с мерами предосторожности, чтобы не допустить их прямого просмотра. | Если ультрафиолетовое повреждение имеет место, это обычно приводит к кратковременному, но потенциально очень болезненному раздражению глаз, а не к постоянному повреждению. [Спросите меня, откуда я знаю ... :-(.]

— Рассел МакМахон

В случае сомнений используйте защиту. Если вам не нужно это видеть, накройте это. Если вы это сделаете, защитите свое зрение. Даже отраженные излучения могут привести к повреждению зрения.

— Враг государственной машины

Ответы:

Пределы «безопасного» испускаемого света очень сложны. Вы можете прочитать об основах здесь .

Эмпирическое правило, которое я слышал, - если излучаемая мощность превышает 5 мВт, следует использовать защиту. Поскольку подключенные вами светодиоды имеют мощность 10 мВт, да, они могут быть вредными . Не используйте их, пока не поймете, как они могут быть вредными и как их предотвратить.

Ультрафиолетовое излучение особенно опасно, потому что мы его не видим, поэтому наш рефлекс моргания не поможет. Для безопасной работы с этими светодиодами вы должны иметь пару очков, которые блокируют возможные длины волн, которые может излучать светодиод, от 390 до 405 нм ± 2,5 нм. Примеры здесь.

Этот параграф отвечает на отредактированный вопрос в OP, задаваясь вопросом, почему у него была УФ-ручка без предупреждений. Что касается вашего вопроса о ультрафиолетовом освещении, вероятно, мощность была достаточно низкой, чтобы не причинять вреда. Менее 0,39 мВт (примерно) считается безопасным для глаз, поэтому при этом никаких предупреждений не потребовалось бы.

— ДСА
источник

Хорошо, спасибо за ваш ответ, но я не думаю, что эти светодиоды могут излучать при 120 мВт, это рассеиваемая мощность, мощность излучения, указанная в таблице электрических характеристик, а минимальная - 5 мВт. Я прав ?

— Superdrac

Вы правы, отредактировано. это рассеивание электроэнергии. Они по-прежнему могут излучать> 5 мВт, что в любом случае является практическим правилом, поэтому лучше быть в безопасности, чем потом сожалеть.

— ACD

Приведенная ссылка относится только к классификации источников лазера, а не к некогерентному воздействию света. Он не предоставляет данные об освещенности, которые могут быть экстраполированы на заданный вопрос.

— jose.angel.jimenez

Указанные очки не подходят для защиты от некогерентного ультрафиолетового излучения. Очки, о которых идет речь, разработаны специально для ЛАЗЕРНОЙ защиты.

— jose.angel.jimenez

Если это опасно, потому что мы его не видим, то я так понимаю, что то же самое верно для инфракрасного света, то есть для инфракрасных диодов?

— Лундин

Мощность излучаемого света этими светодиодами обычно равна 10 мВт, а угол наклона 15% составляет 50%. Максимальный предел не указан, но, вероятно, мы можем сказать, что более 15-20 мВт будет очень маловероятным.

Это в пределах диапазона, где требуется осторожность. Вот очень подробный отчет по безопасности от крупного университета. Я воспроизведу диаграмму ниже, но учтите, что она основана на экспозиции с «перерывами», чтобы позволить клеточному восстановлению иметь место. Кроме того, я ожидаю, что это консервативно.

введите описание изображения здесь

Если вы дотянетесь до конца светодиода, плотность мощности будет уменьшаться с квадратом расстояния. Если вы разрешаете излучение 0,1 мВт / см ^ 2 (предел воздействия 30 секунд в соответствии с диаграммой), то вам необходимо быть на расстоянии не менее от светодиода: $d$

d знак равно (\sqrt{\frac{п_{м W}}{я р_{M A Икс}}}) \frac{1}{загар (7,5 °)}

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

Поэтому, если вы допустите 20 мВт на светодиодах, вам потребуется расстояние более 1 м, чтобы быть безопасным для экспозиции ~ 30 с (и при условии, что мощность довольно хорошо распределена по центру «пятна»).

— Спехро Пефхани
источник

Хорошо спасибо ! Я куплю очки, и не выставлять мою кожу!

— Superdrac

@Superdrac и особенно не открывайте глаза и не оставляйте это доступным для детей.

— Технофил

Кроме того, чтобы принять во внимание, 400нм некогерентного света находится в пределе / границе UVA и спектра видимого света. Это означает, что это наименее «опасное» ультрафиолетовое излучение.

— jose.angel.jimenez

Если вы сомневаетесь или имеете дело со здоровьем и безопасностью, я настоятельно советую избегать во что бы то ни стало мнений, правил большого пальца или любой другой мудрости здравого смысла . Не принимайте никаких советов, которые не являются резервной копией авторитетной ссылки. Надлежащая практика в области науки и техники обязывает идти в первую очередь к источнику контрастных и общепринятых знаний.

В этом случае я отсылаю вас к превосходному документу ICNIRP (Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения) по этому вопросу:

Руководство по пределам воздействия некогерентного УФ-излучения от 180 до 400 нм

Эта статья может показаться немного сложной для тех, кому не хватает знаний по оптике и расчету мощности, однако она очень четкая и хорошо написана.

Далее следует краткое изложение моей интерпретации этих принципов , для вашего конкретного случая :

Светодиодный источник некогерентного света на ~ 390 нм находится на границе того, что мы называем видимым светом. Он едва входит в область спектра UVA, наименее опасное ультрафиолетовое излучение. Фактически, около 400 нм это то, что мы (люди) называем и воспринимаем как «фиолетовый» цвет.
Рекомендации ICNIRP указывают максимальную рекомендуемую экспозицию 10 кДж / м2 .
- Значения данных, приведенные в таблице 1 документа, используются для расчета (взвешенных) агрегированных экспозиций источника УФ-излучения, состоящего из нескольких «длин волн». Делая вас, вы можете неправильно достичь максимума 680 кДж / м2 при 390 нм .
- Исправляя ранее полученное значение, на странице 174 четко указано, что предел воздействия для глаз не должен превышать 10 кДж / м2 в случае невзвешенного воздействия ультрафиолета в области 315-400 нм .

В заключение:

Как указано в техническом описании, светодиод UV3TZ-390-15 обычно выдает 10 мВт при 20 мА с углом 50% мощности 15%.
Если бы источником светодиодов был Ламбертиан (угол 120 градусов при 50% мощности), пиковая интенсивность излучения (при 0 градусах, вид спереди) была бы общей излучаемой мощностью, деленной на пи (3,1415 ...)
Однако, учитывая угол мощности 15 градусов 50% фактического светодиода, мы применим дополнительный коэффициент пересчета, достигающий пиковой освещенности:

я_{п} знак равно \frac{п_{T о T}}{π} \frac{{грех}^{2} θ_{1}}{{грех}^{2} θ_{2}} знак равно \frac{10 мВт}{π} \frac{{грех}^{2} (60^{\circ})}{{грех}^{2} ({7,5}^{\circ})} \approx 140 \frac{мВт}{s р}

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

Давайте вычислим два случая:

Оператор смотрит на светодиод под углом 0 градусов (вид спереди) на расстоянии 1 м :
- На 1м 1ср равен 1м2, так что Ip = 140 мВт / м2 на 1м.
- Чтобы достичь воздействия ICNIRP, оператор должен будет смотреть на светодиод (на расстоянии 1 м) в течение,

T_{Максимум} знак равно \frac{10 KJ / м^{2}}{140 мВт / м^{2}} \approx 20 часов

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

Оператор смотрит на светодиод под углом 0 градусов (вид спереди ) на расстоянии 10 см :
- На 10 см, 1sr составляет 0,01 м2, поэтому Ip = 14 Вт / м2 на 10 см.
- Чтобы достичь воздействия ICNIRP, оператор должен будет смотреть на светодиод (на 10 см) во время,

T_{Максимум} знак равно \frac{10 KJ / м^{2}}{14 W / м^{2}} \approx 12 минут

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

— jose.angel.jimenez
источник

Вау, что я могу сказать, кроме, спасибо за вашу демонстрацию!

— Супердрак