Apakah LED UV benar-benar berbahaya?

Saya baru saja membeli beberapa LED UV

Saya membelinya untuk menguji uang kertas dan kertas identitas. Saya membaca dokumentasi dan melihat beberapa peringatan tentang sinar UV di mana vendor menyarankan untuk tidak melihat langsung ke cahaya dan tidak mengekspos kulit ke cahaya.

Bisakah saya menggunakan LED ini dengan aman?

— Superdrac
sumber

Bahkan LED putih modern dapat menimbulkan bahaya mata dan lebih pada ujung spektrum yang biru. Kami memiliki sekitar 50 mA LED yang diuji oleh Nichia dan mereka secara resmi menyarankan bahwa ini dianggap berbahaya pada ujung biru spektrum. | Dalam praktiknya - dan ini hanya komentar dan BUKAN saran profesional, saya berharap bahwa LED Anda akan aman jika digunakan secara bijaksana dengan tindakan pencegahan yang diambil untuk tidak membiarkannya dilihat secara langsung. Jika kerusakan UV memang terjadi, umumnya akan menyebabkan iritasi mata jangka pendek namun berpotensi sangat menyakitkan dan tidak menyebabkan kerusakan permanen. [Tanya saya bagaimana saya tahu ... :-(.]

— Russell McMahon

Jika ragu, gunakan perlindungan. Jika Anda tidak perlu melihatnya, tutuplah. Jika ya, lindungi visi Anda. Bahkan emisi yang dipantulkan dapat menyebabkan kerusakan penglihatan.

— Musuh Mesin Negara

Jawaban:

Batas cahaya yang dipancarkan "aman" sangat rumit. Anda dapat membaca tentang dasar-dasarnya di sini .

Aturan praktis yang saya dengar adalah jika daya yang dipancarkan melebihi 5mW, perlindungan harus digunakan. Karena LED yang Anda tautkan mampu 10mW, ya mereka bisa berbahaya . Jangan menggunakannya sampai Anda mengerti bagaimana mereka bisa berbahaya dan bagaimana mencegahnya.

UV sangat berbahaya karena kita tidak bisa melihatnya sehingga refleks kedip kami tidak akan membantu. Untuk bekerja dengan aman dengan LED ini, Anda harus mendapatkan kacamata yang menghalangi panjang gelombang yang mungkin dipancarkan oleh LED, 390 hingga 405nm ± 2.5nm. Contohnya di sini.

Paragraf ini menjawab pertanyaan yang diedit di OP dan bertanya-tanya mengapa ia memiliki pena UV tanpa peringatan. Adapun pertanyaan cahaya pena UV Anda, kemungkinan daya cukup rendah sehingga tidak berbahaya. Kurang dari 0,39 mW (kurang-lebih) dianggap aman untuk mata sehingga tidak perlu ada peringatan.

— ACD
sumber

Ok terima kasih atas jawaban Anda, tetapi saya tidak berpikir bahwa led itu dapat memancarkan pada 120mW, ini adalah disipasi daya, daya pancar itu ada di tabel Karakteristik Listrik, dan minimum adalah 5mW. Apakah saya benar ?

— Superdrac

Anda benar, diedit. itu adalah disipasi daya listrik. Mereka masih dapat memancarkan> 5mW yang merupakan aturan praktis sehingga lebih baik aman daripada menyesal.

— ACD

Referensi yang disediakan hanya mengacu pada klasifikasi sumber LASER, bukan paparan cahaya yang tidak koheren. Itu tidak menyediakan data radiasi yang dapat diekstrapolasi untuk pertanyaan yang diajukan.

— jose.angel.jimenez

Kacamata yang ditunjukkan tidak cocok untuk perlindungan sinar UV non-koheren. Kacamata yang dimaksud dirancang khusus untuk perlindungan LASER.

— jose.angel.jimenez

Jika berbahaya karena kita tidak bisa melihatnya, maka saya menganggap hal yang sama berlaku untuk lampu infra merah, yaitu dioda IR?

— Lundin

Daya cahaya yang dipancarkan dari LED tersebut adalah UVA biasanya 10mW dengan sudut daya 15 ° 50%. Tidak ada maksimum yang ditentukan, tetapi mungkin kita bisa mengatakan lebih dari 15-20mW akan sangat tidak mungkin.

Itu dalam kisaran di mana kehati-hatian diperlukan. Berikut ini adalah laporan keamanan yang sangat rinci dari Universitas besar. Saya akan mereproduksi bagan di bawah, tetapi perhatikan bahwa ini didasarkan pada paparan dengan 'jeda' untuk memungkinkan perbaikan seluler berlangsung. Saya juga berharap itu konservatif.

masukkan deskripsi gambar di sini

Jika Anda mendapatkan sedikit jarak dari ujung LED, kerapatan daya turun dengan kuadrat jarak. Jika Anda mengizinkan penyinaran 0,1mW / cm ^ 2 (batas paparan 30 detik sesuai dengan grafik), maka Anda harus setidaknya berjarak dari LED: $d$

d = (\sqrt{\frac{P_{m W}}{saya r_{M. SEBUAH X}}}) \frac{1}{berjemur (7.5 °)}

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

Jadi, jika Anda mengizinkan 20mW di LED Anda perlu jarak lebih dari sekitar 1m agar aman untuk paparan ~ 30an (dan dengan asumsi daya didistribusikan dengan cukup baik di 'titik' pusat).

— Spehro Pefhany
sumber

Oke terima kasih ! Saya akan membeli kacamata, dan jangan sampai mengekspos kulit saya!

— Superdrac

@ Superdrac dan terutama tidak memaparkan mata Anda atau membiarkan ini dapat diakses oleh anak-anak.

— Technophile

Juga, untuk memperhitungkan, 400nm cahaya non-koheren berada dalam batas / batas UVA dan spektrum cahaya tampak. Itu berarti, itu adalah radiasi UV paling tidak "berbahaya".

— jose.angel.jimenez

Ketika ragu-ragu atau berurusan dengan masalah kesehatan dan keselamatan, saya sangat menyarankan untuk menghindari sama sekali pendapat, aturan praktis atau kebijaksanaan akal sehat lainnya . Jangan terima saran apa pun yang tidak dicadangkan oleh referensi resmi. Praktek yang baik dalam mandat sains dan teknik pertama-tama adalah sumber pengetahuan yang kontras dan diterima.

Untuk kasus ini, saya merujuk Anda ke makalah ICNIRP (Komisi Internasional untuk Perlindungan Radiasi Non-Ionisasi) yang sangat baik mengenai masalah ini:

Pedoman tentang batas paparan dengan rasio UV yang tidak koheren antara 180 dan 400nm

Makalah ini mungkin sedikit menakutkan bagi mereka yang tidak memiliki sedikit latar belakang pada perhitungan optik dan daya, namun, sangat jelas dan ditulis dengan baik.

Berikut ini ringkasan interpretasi saya terhadap pedoman ini , untuk kasus spesifik Anda :

Sumber LED cahaya yang tidak koheren pada ~ 390nm berada pada batas yang kita sebut cahaya tampak. Ini hampir tidak memasuki wilayah UVA spektrum, radiasi UV paling berbahaya. Bahkan, sekitar 400nm adalah apa yang kita (manusia) sebut dan anggap sebagai warna "ungu".
Pedoman ICNIRP menunjukkan paparan maksimum yang disarankan sebesar 10KJ / m2 .
- Nilai data yang ditunjukkan pada tabel 1 dari kertas digunakan untuk menghitung paparan agregat (tertimbang) dari sumber UV yang terdiri dari beberapa "panjang gelombang". Dengan melakukannya, Anda dapat mencapai maksimum 680KJ / m2 @ 390nm .
- Mengoreksi nilai yang sebelumnya tiba, pada halaman 174, dengan jelas dinyatakan bahwa batas paparan untuk mata tidak boleh melebihi 10KJ / m2 dalam hal paparan UV tidak tertimbang di wilayah 315-400nm .

Akhirnya:

Seperti ditunjukkan dalam datasheet, LED UV3TZ-390-15 biasanya akan menghasilkan 10mW @ 20mA dengan sudut daya 50% 15 derajat.
Jika sumber LED adalah Lambertian (120 derajat sudut daya 50%), puncak irradiansi (pada 0 derajat, tampilan depan) akan menjadi total daya yang dipancarkan dibagi dengan pi (3,1415 ...)
Namun, dengan memperhitungkan sudut daya 15 derajat 50% dari LED sebenarnya, kami akan menerapkan faktor konversi tambahan, yang sampai pada puncak radiasi:

{saya}_{hal} = \frac{P_{t Hai t}}{π} \frac{{dosa}^{2} θ_{1}}{{dosa}^{2} θ_{2}} = \frac{10 mW}{π} \frac{{dosa}^{2} (60^{\circ})}{{dosa}^{2} ({7.5}^{\circ})} \approx 140 \frac{mW}{s r}

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

Mari kita hitung dua kasus:

Operator menatap LED pada 0 derajat (tampilan depan) pada jarak 1m :
- Pada 1m, 1sr adalah 1m2, sehingga Ip = 140mW / m2 @ 1m.
- Untuk mencapai paparan ICNIRP, operator harus menatap LED (pada 1 m) selama,

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

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

Operator menatap LED pada 0 derajat (tampilan depan) pada jarak 10cm :
- Pada 10cm, 1sr adalah 0,01m2, jadi Ip = 14W / m2 @ 10cm.
- Untuk mencapai paparan ICNIRP, operator harus menatap LED (pada 10cm) selama,

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

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

— jose.angel.jimenez
sumber

Wow, apa yang bisa saya katakan kecuali, terima kasih atas demonstrasi Anda!

— Superdrac