LED fotobiológia

1. LED fotobiológia Schanda János és Csuti Péter Pannon Egyetem Némethné Vidovszky Ágnes Nemzeti Közlekedési Hatóság részben W. Halbritter, W Horak and J Horak: CIE Conference Vienna, 2010 közleménye alapján

2. Áttekintés • Bevezetés • Optikai sugárzás • LED emissziós színképek • az emberi szem transzmissziója • Optikai veszélyek • Konkrét vizsgálat • Összefoglalás

3. LED színképek • UV:LED emissziós maximumok 245 nm-től • látható színkép + „fehér” LEDek • LED sávszélességek: 20 nm – 40 nm • közeli infravörös: optikai kommunikáció

4. Az UV sugárzás behatolása a szembe Sliney DH, Wolbarsht ML. Safety with Lasers and Other Optical Sources. (New York: Plenum Publishing Corp); 1980. nyomán.

5. Optikai veszélyek • Kémiai – biokémiai veszélyek: foton-energia a kémiai kötések energia-tartományában • retinális károsodások • bőr károsodás • Termikus veszélyek • retinális károsodások • bőr károsodása

6. UV veszélyek • Photokeratitis, photo-conjuntivitis • A szem kötőhártyájának pirosodása, 24 – 48 óra alatt lecseng

7. Retinális veszélyek:B(λ) kék fény; R(λ) retinális égés

8. Retinális veszély-színképek és fehér LED spektrumaCIE TC 6-55 jelentés-tervezet alapján

9. Az egyes fogalmak definíciója Ultraibolya sugárzás veszélyessége 180 nm <λ < 400 nm 315 nm <λ < 400 nm

10. Az egyes fogalmak definíciója • Kék fény és retinális égés

11. Az egyes fogalmak definíciója • Infravörös és bőr-veszélyességi értékek Fotokémiai hatások: besugárzottság függőek (J/m2) Termikus hatások: besugárzás-függőek (W/m2)

12. 22/2010. (V. 7.) EüM rendelet a munkavállalókat érő mesterséges optikai sugárzás expozícióra vonatkozó minimális egészségi és biztonsági követelményekről

13. 22/2010. (V. 7.) EüM rendelet a munkavállalókat érő mesterséges optikai sugárzás expozícióra vonatkozó minimális egészségi és biztonsági követelményekről

14. Lámpa veszélyességi mérés követelményei • Mérési távolság: • Minimális távolság: 200 mm • GSL lámpákra: 500 lx • Mérési apertúra: • Megegyezik az ember max. pupilla átm.-vel:7 mm • Lámpa méret és látószög: • Termikus retinális veszély függ a besugárzott felülettől (hőáramlás) • 380nm-1400nm: szem fókuszál, minimális látószög: amin = 1.7mrad maximális látószög: amax = 100mrad

15. Retinális veszélyek • A380 nm és 1400 nmközti sugárzás eléri a retinát. • Fényforrás a retinára fókuszálódik • Retina besugárzás: Er = pLstde2/(4f 2), ahol: • Er: retina besugárzása, • L s: forrás sugársűrűsége, • f : szem fókusztávolsága, • de : pupilla átmérő, • t : szem-közeg áteresztése. • A „legrosszabb eset” feltételezéssel : Er= 0,12 L s • A retina besugárzás arányos a fényforrás sugársűrűségével. Az összefüggés a legkisebb fényforrás átmérőkre (laser) nem érvényes. • 300/380 nm – 1400 nmtartományban a retinális veszélyességi határértékeket W/m2 vagy J/m2-ben lehet megadni.

16. Példa: p-LED, egyedi LED

17. A morzsa a saját fényében

18. Törekvések nagyobb összfényáramra Jövőben 40-50 morzsa 10cm2-en

19. Példa: Philips MASTER LEDspot GU 10 gyártásellenőrzési vizsgálata • Alámpát 4 db Luxeon Rebel LED-del szerelik • A lámpa fénysűrűség eloszlási képe

20. A vizsgáló keret • Egy-egy keretben 105 lámpa világít, ezek működése időszakosan ellenőrzendő

21. A lámpa színképe

22. A lámpa fényeloszlása

23. A kék-fény veszély • A kék-fény veszély szempontjából a LED súlyozott sugársűrűsége a mérvadó: • 2,7 h-t meghaladó munkavégzés esetén a határérték: LB,határ = 100 W/(m2sr) • Meghatározott érék:LB = 9650 W/(m2sr) • Javaslat: ND 2-es szürke védőszemüveg

24. Többi veszély-forrás • UV veszély a LED spektrum miatt nem lép fel • Retinális égés határérték LR,határ = 1 120 000 W/(m2sr) • Meghatározott érék:LR = 138 000 W/(m2sr) • Veszély nem lép fel • IR és bőr égési veszély határérték is messze a fellépő érték felett

25. Köszönjük a figyelmüket!