Niewiele jest wiadomości na temat bezpieczeństwa fotobiologicznego człowieka. Niniejszy artykuł wypełnia tę lukę i opisuje zalecenia dotyczące oceny zagrożenia światłem niebieskim emitowanym przez lampy i oprawy LED (od redakcji).

1. Wprowadzenie

Jednym z najważniejszych międzynarodowych dokumentów omawiających kwestię ryzyka fotobiologicznego jest norma PN-EN 62471. Określa ona zasady oceny zagrożeń i bezpieczeństwa fotobiologicznego sztucznych i naturalnych źródeł promieniowania optycznego. Odnosi się do wszelkiego rodzaju źródeł emitujących promieniowanie optyczne w bardzo różnym zakresie długości fali – w nadfiolecie, w zakresie widzialnym i w dalekiej podczerwieni.
Przebywanie w pobliżu źródła emitującego, w zależności od jego rodzaju, może prowadzić do obrażeń ciała, a nawet poważnych chorób. U osób narażonych na promieniowanie nadfioletowe, widzialne lub podczerwone, mogą wystąpić uszkodzenia tkanek biologicznych oczu i skóry. Częstym skutkiem promieniowania nadfioletowego jest zapalenie spojówki i rogówki oraz rumień skóry. Długotrwałe napromienienie UV może powodować uszkodzenia oczu i skóry, takie jak zaćma, starzenie się skóry i rak skóry.

Również u osób wystawionych na intensywne działanie promieniowania widzialnego lub podczerwieni mogą pojawić się zmiany. Promieniowanie widzialne może spowodować uszkodzenie siatkówki oka wskutek działania mechanizmów termicznych lub fotochemicznych. Nawet krótkotrwałe napromieniowanie podczerwienią, o wysokim natężeniu napromienienia, może uszkodzić zewnętrzną warstwę oczu (rogówki), a w przypadku skóry doprowadzić do przedwczesnego jej zestarzenia.

Dlatego zakres pomiarowy narzucony przez normę jest tak szeroki i obejmuje 200 – 3000nm. To sprawia, że ocena zagrożeń fotobiologicznych staje się złożonym procesem metrologicznym i wymaga posiadania specjalistycznej wywzorcowanej aparatury pomiarowej i wysokich kompetencji technicznych personelu laboratorium. Sprzęt pomiarowy, stosowany do oceny zagrożeń, powinien charakteryzować się wysoką rozdzielczością oraz być odpowiednio wywzorcowany.

2. Ocena zagrożenia stwarzanego przez lampy i oprawy LED

Lampy i oprawy oświetleniowe LED stosowane w oświetleniu ogólnym i zastosowaniach przemysłowych emitują głównie promieniowanie optyczne z obszaru widzialnego. Zatem w odróżnieniu od lamp innych rodzajów, lampy i oprawy oświetleniowe LED stwarzają głównie zagrożenie fotobiologiczne światłem niebieskim.
Ocena bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł światła i opraw oświetleniowych emitujących światło niebieskie przedstawiona w normie „PN-EN 62471:2010 Bezpieczeństwo fotobiologiczne lamp i systemów lampowych” i szeroko opisana w publikacji J. Pietrzykowskiego „Bezpieczeństwo fotobiologiczne sztucznych i naturalnych źródeł promieniowania optycznego” (Część 1: LUX Magazyn nr 2/2015, 54-57; Część 2: LUX Magazyn nr 3/2015, 59-66) dotyczy lamp i opraw:

• o działaniu ciągłym lub impulsowych,
• dużych i małych, wg klasyfikacji podanej w powyższej normie,
• przeznaczonych do zastosowań w oświetleniu ogólnym i zastosowań przemysłowych,
• o jednorodnym lub niejednorodnym rozkładzie przestrzennym natężenia napromienienia.

Oceny zagrożenia światłem niebieskim dokonuje się przez wyznaczenie, albo wartości skutecznej natężenia napromienienia światła niebieskiego EB, albo wartości skutecznej luminancji energetycznej światła niebieskiego LB w zależności od rozmiaru źródła, co przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1 Zagrożenie siatkówki oka światłem niebieskim

Do pomiarów natężenia napromienienia światła niebieskiego E_B [W*m^-2] w zakresie 300 – 700 może być zastosowany wysokiej klasy spektroradiometr wyposażony w głowicę pomiarową z odpowiednio dobraną korekcją kątową. Rys. 1 przedstawia spektroradiometr GL SPECTIS 5.0 UV VIS pracujący w zakresie 200 – 800nm. Do wzorcowania spektroradiometru stosowane są wzorce spektroradiometryczne: deuterowa lampa wyładowcza do obszaru UV i wolframowo-halogenowa do nadfioletu UVA, obszaru widzialnego i obszaru bliskiej podczerwieni. Taki sprzęt pomiarowy jest stosowany przez Centralny Instytut Ochrony Pracy w Warszawie do oceny zagrożenia fotobiologicznego.

Rys. 1 Wysokiej klasy spektroradiometr GL SPECTIS 5.0 UV VIS w zakresie 200 – 800nm wyposażony w głowicę do pomiarów natężenia napromienienia.

Natomiast do pomiaru luminancji energetycznej światła niebieskiego L_B [W*m^-2*sr^-1] w zakresie 300 – 700nm może być zastosowana dodatkowa przystawka pomiarowa – teleskop połączony ze spektroradiometrem za pomocą światłowodu [Rys.2.]

Rys. 2 Teleskop – przystawka do pomiaru luminancji energetycznej podłączana do spektroradiometru za pomocą światłowodu

—
Jest to pierwsza część artykułu. Całość dostępna jest w pliku PDF. Kliknij w link poniżej
Nowe zalecenia dotyczące oceny zagrożenia światłem niebieskim emitowanym przez lampy i oprawy LED [plik PDF]

Autorzy:
mgr Jerzy Pietrzykowski , mgr Mikołaj Przybyła
GL OPTIC R&D CENTER SP. Z O.O.
ul. Poznańska 70
62-040 Puszczykowo
Poland
Phone: +48 61 819 40 03
E-Mail: office@gloptic.com
www.gloptic.com