UV LED'leri gerçekten tehlikeli mi?

Birkaç UV LED satın aldım

Onları banknotları ve kimlik belgelerini test etmek için aldım. Belgeleri okudum ve satıcının doğrudan ışığa bakmamasını ve cildi ışığa maruz bırakmamasını önerdiği UV ışığı hakkında bazı uyarılar gördüm.

Bu LED'leri güvenle kullanabilir miyim?

— Superdrac
kaynak

Modern beyaz LED'ler bile spektrumun mavi ucunda göz tehlikesi oluşturabilir. Nichia tarafından test edilen yaklaşık 50 mA LED'lerimiz vardı ve bunların spektrumun mavi ucunda tehlikeli olarak kabul edilmelerini resmen tavsiye ettiler. | Uygulamada - ve bu sadece bir yorumdur ve profesyonel tavsiye DEĞİLDİR, LED'lerinizin doğrudan görüntülenmesine izin vermemek için alınan önlemler ile makul bir şekilde kullanıldığında güvenli olacağını umuyorum. UV hasarı meydana gelirse, genellikle kısa süreli fakat potansiyel olarak çok ağrılı göz tahrişine yol açacak ve kalıcı hasara yol açmayacaktır. [Bana nasıl bildiğimi sor ... :-(.]

— Russell McMahon

Şüphe duyduğunuzda koruma kullanın. Görmeniz gerekmiyorsa örtün. Eğer yaparsanız, görüşünüzü koruyun. Yansıyan emisyonlar bile görme hasarına neden olabilir.

— Devlet Makinasının Düşmanı

Yanıtlar:

"Güvenli" yayılan ışığın sınırları çok karmaşıktır. Temel bilgileri buradan okuyabilirsiniz .

Duyduğum bir başparmak kuralı, yayılan gücün 5mW'ın üzerinde olması durumunda koruma kullanılmalıdır. Bağladığınız LED'ler 10mW kapasiteye sahip olduğundan, evet zararlı olabilirler . Nasıl zararlı olabileceklerini ve nasıl önleneceğini anlayana kadar bunları kullanmayın.

UV özellikle tehlikelidir çünkü göremiyoruz, bu yüzden yanıp sönme refleksimiz yardımcı olmaz. Bu LED'lerle güvenli bir şekilde çalışmak için, LED'in yaydığı olası dalga boylarını engelleyen bir çift gözlük almalısınız, 390 ila 405nm ± 2.5nm.Burada örnekler.

Bu paragraf OP'de düzenlenmiş bir soruyu neden hiçbir uyarı içermeyen bir UV kalemi olduğunu merak ederek cevaplıyor. UV kalem ışığı sorunuza gelince, gücün zararlı olmayacağı kadar düşük olması muhtemeldir. 0,39 mW'den (kabaca) daha az göz koruması olarak kabul edilir, bu nedenle uyarı gerekmez.

— ACD
kaynak

Tamam, cevabınız için teşekkür ederim, ancak bu ledlerin 120mW'de yayılabileceğini düşünmüyorum, bu güç dağılımı, Elektriksel Özellikler tablosunda yayılan güç ve minimum 5mW. Haklı mıyım?

— Superdrac

Haklısın, düzenlendi. yani elektriksel güç kaybıdır. Yine de 5mW'den fazla yayabilirler ki bu da yine de bir başparmak kuralıdır, bu yüzden üzgün olmaktan daha güvenli olmak daha iyidir.

— ACD

Sağlanan referans, tutarlı olmayan ışığa maruz kalmayı değil, yalnızca LASER kaynaklarının sınıflandırmasını ifade eder. Sorulan soruya yansıtılabilecek ışınım verileri sağlamaz.

— jose.angel.jimenez

Belirtilen gözlükler UV ile uyumlu olmayan ışık koruması için uygun değildir. Belirtilen gözlükler özellikle LASER koruması için tasarlanmıştır.

— jose.angel.jimenez

Tehlikeli ise göremediğimiz için, kızılötesi ışık, yani IR diyotları için de aynı şeyi alıyorum.

— Lundin

Bu LED'lerin yayılan ışık gücü, 15 °% 50 güç açısına sahip tipik olarak 10mW UVA'dır. Belirtilen bir maksimum yok, ancak muhtemelen 15-20mW'den daha fazlasının pek olası olmadığını söyleyebiliriz.

Dikkatli olunması gereken aralık dahilindedir. İşte büyük bir üniversiteden çok detaylı bir güvenlik raporu. Aşağıda bir grafik oluşturacağım, ancak hücresel onarımın gerçekleşmesine izin vermek için 'molalarla' maruz kalmaya dayandığını unutmayın. Ayrıca, muhafazakar olmasını beklerdim.

resim açıklamasını buraya girin

LED'in sonundan biraz mesafe alırsanız, güç yoğunluğu mesafenin karesiyle düşer. 0.1 mW / cm ^ 2 (grafiğe göre 30 saniye pozlama limiti) ışınımına izin verirseniz, LED'den en az mesafe olmalıdır : $d$

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

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

LED'de 20mW'a izin verirseniz, ~ 30s pozlama için güvenli olmak için yaklaşık 1m'den daha fazla bir mesafeye ihtiyacınız olacaktır (ve gücün merkezdeki 'nokta' üzerinde oldukça iyi dağıtıldığı varsayılarak).

— Spehro Pefhany
kaynak

Tamam teşekkürler ! Gözlükleri satın alacağım ve cildimi açığa vurmam!

— Superdrac

@Superdrac ve özellikle gözlerinizi açığa vurmayın veya bunu çocuklar için erişilebilir bırakın.

— Technophile

Ayrıca, dikkate almak için, 400nm uyumlu olmayan ışık UVA ve görünür ışık spektrumunun sınırında / sınırındadır. Bu, en az "tehlikeli" UV radyasyonu olduğu anlamına gelir.

— jose.angel.jimenez

Şüphe duyduğunuzda veya sağlık ve güvenlik konuları ile uğraşırken, fikirlerden, başparmak kurallarından veya herhangi bir sağduyu bilgeliğinden kaçınmanızı şiddetle tavsiye ederim . Yetkili bir referansla desteklenmeyen önerileri kabul etmeyin. Bilim ve mühendislikte iyi uygulama, zıt ve kabul görmüş bilginin kaynağına ilk etapta girilmesini zorunlu kılar.

Bu durumda, konuyla ilgili mükemmel ICNIRP (Uluslararası İyonize Olmayan Radyasyondan Korunma Komisyonu) belgesine atıfta bulunuyorum:

180 ila 400nm arasında tutarsız UV rasyonuna maruz kalma sınırlarına ilişkin yönergeler

Kağıt, optik ve güç hesaplama konusunda biraz arka plana sahip olmayanlar için biraz göz korkutucu olabilir, ancak çok net ve iyi yazılmıştır.

İşte şu özetini benim bu yönergelere yorumlanması , özel durum için :

~ 390nm'deki tutarsız ışıktan oluşan bir LED kaynağı, görünür ışık dediğimiz şeyin sınırındadır. En az tehlikeli UV radyasyonu olan spektrumun UVA bölgesine zar zor giriyor. Aslında, yaklaşık 400 nm'de biz (insanlar) "mor" renk olarak adlandırdığımız ve algıladığımız şey budur.
ICNIRP kuralları, önerilen maksimum 10KJ / m2'lik maruziyeti gösterir .
- Kağıdın tablo l'de gösterilen veri değerleri, birkaç "dalga boyundan" oluşan bir UV kaynağının (ağırlıklı) birleştirilmiş maruziyetlerini hesaplamak için kullanılır. Bunu yaparak, yanlış bir şekilde en fazla 680KJ / m2 @ 390nm'ye ulaşabilirsiniz .
- Önceden ulaşılan değerin düzeltilmesi, sayfa 174'de, bölgede 315-400nm ağırlığında UV'ye maruz kalma durumunda gözlere maruz kalma sınırının 10KJ / m2'yi geçmemesi gerektiği açıkça belirtilmektedir .

En sonunda:

Veri sayfasında belirtildiği gibi , UV3TZ-390-15 LED tipik olarak 15m % 20'lik bir güç açısıyla 10mW @ 20mA çıkış verecektir .
LED kaynağı Lambertian (120 derece% 50 güç açısı) olsaydı, pik ışınım (0 derecede, önden görünüm) yayılan toplam gücün pi'ye (3.1415 ...) bölünmesi olurdu.
Bununla birlikte, gerçek LED'in 15 derece% 50 güç açısını hesaba katarak, tepe ışınımına gelen ek bir dönüşüm faktörü uygulayacağız:

{ben}_{p} = \frac{P_{t Ö t}}{π} \frac{{günah}^{2} θ_{1}}{{günah}^{2} θ_{2}} = \frac{10 mW}{π} \frac{{günah}^{2} (60^{\circ})}{{günah}^{2} ({7.5}^{\circ})} \approx 140 \frac{mW}{s r}

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

İki durumu hesaplayalım:

Operatör LED'e 1m mesafede 0 derecede (önden görünüm) bakar :
- 1m'de, 1sr 1m2'dir, böylece Ip = 140mW / m2 @ 1m.
- ICNIRP pozlamasına ulaşmak için, operatör LED sırasında (1 m'de),

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

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

Operatör LED'e 10 cm mesafede 0 derecede (önden görünüm) bakar :
- 10 cm'de 1sr 0.01m2'dir, bu nedenle Ip = 14W / m2 @ 10cm'dir.
- To reach the ICNIRP exposure, the operator will have to stare at the LED (at 10cm) during,

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.angel.jimenez
kaynak

Wow, what can i say except, thank you for your demonstration!

— Superdrac