UV LEDは本当に危険ですか？

UV LEDを購入しました

紙幣と身分証明書のテスト用に購入しました。マニュアルを読んで、UVライトに関するいくつかの警告を見ました。ベンダーは、ライトを直接見ないようにし、皮膚をライトにさらさないように勧めています。

これらのLEDを安全に使用できますか？

— Superdrac
ソース

最新の白色LEDでさえ、目の危険を引き起こす可能性があります。Nichiaによってテストされた50 mAのLEDがいくつかあり、それらはスペクトルの青い端で危険であると見なされることを正式にアドバイスしました。| 実際には-これはコメントのみであり、専門家のアドバイスではありませんが、LEDを直接見ないように注意して慎重に使用するとLEDが安全になると思います。| UV損傷が発生した場合、通常は短期的ではあるが潜在的に非常に痛みを伴う眼刺激を引き起こし、永続的な損傷は生じません。[どうやって知っているか聞いてください... :

— ラッセル・マクマホン14

疑わしい場合は、保護を使用してください。表示する必要がない場合は、カバーしてください。そうした場合、視力を保護してください。反射した放射でさえ、視力障害を引き起こす可能性があります。

— エネミーオブザステートマシン14

回答:

「安全な」放射光の限界は非常に複雑です。ここで基本について読むことができます。

私が聞いた経験則では、放射電力が5mWを超える場合は、保護を使用する必要があります。リンクしたLEDは10mWに対応しているため、有害な可能性があります。それらがどのように有害であり、それを防ぐ方法を理解するまで、それらを使用しないでください。

紫外線は目に見えないので特に危険で、瞬きの反射は助けにはなりません。これらのLEDを安全に使用するには、LEDが発する可能性のある波長390〜405nm±2.5nmをブロックするメガネを用意する必要があります。ここの例。

この段落は、警告なしでUVペンを使用した理由を疑問に思うOPの編集済みの質問に回答します。UVペンライトの質問に関しては、電力が十分に低かったため、有害ではなかった可能性があります。0.39mW未満（大まかに）は目に安全であると見なされるため、警告は必要ありません。

— ACD
ソース

あなたの答えに感謝しますが、それらのLEDは120mWで放射できるとは思いません、それは電力消費であり、放射特性は電気的特性表にあり、最小値は5mWです。私は正しいですか？

— Superdrac 14

あなたは正しい、編集されています。それは電力消費です。彼らはまだ5mW以上を放出することができます。これはとにかく経験則なので、後悔するよりは安全である方が良いです。

— ACD 14

提供された参考文献は、レーザー光源の分類のみを参照しており、非コヒーレントな光の露出を参照していません。求められた質問に外挿できる放射照度データは提供しません。

— jose.angel.jimenez 14

示されているメガネは、UV非干渉性光保護には適していません。参照されるメガネは、レーザー保護のために特別に設計されています。

— jose.angel.jimenez 14

私たちがそれを見ることができないのでそれが危険であるなら、私はそれを赤外線光、すなわちIRダイオードにも当てはまりますか？

— ランディン14

これらのLEDの放射光パワーはUVAで、通常10mWで、出力角度は15°50％です。最大値は指定されていませんが、おそらく15〜20mWを超えるとは考えられません。

これは注意が必要な範囲内です。これは、大規模な大学からの非常に詳細な安全レポートです。以下のチャートを再現しますが、細胞の修復を可能にするために「ブレーク」を伴う露出に基づいていることに注意してください。また、私はそれが保守的であることを期待するでしょう。

ここに画像の説明を入力してください

LEDの端から少し距離を置くと、距離の2乗で電力密度が低下します。0.1mW / cm ^ 2の放射照度（チャートによると30秒の露出制限）を許可する場合、LEDから少なくとも距離である必要があります。 $d$

d = （ \sqrt{\frac{P_{m W}}{私 r_{M A バツ}}} ） \frac{1}{日焼け （ 7.5 ° ）}

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

したがって、LEDで20mWを許可する場合、約30秒間の露出に対して安全であるために約1m以上の距離が必要になります（そして、電力が中央の「スポット」にかなりよく分散していると仮定します）。

— スペロペファニー
ソース

わかったありがとう！メガネを購入しますが、肌を露出しないでください！

— Superdrac 14

@Superdracは、特にあなたの目を公開したり、子供にアクセスしやすいままにしないでください。

— テクノフィル14

また、考慮に入れると、400nmの非コヒーレント光は、UVAおよび可視光スペクトルの限界/境界にあります。つまり、最も「危険な」UV放射です。

— jose.angel.jimenez 14

疑問や健康と安全の問題に対処する場合、意見、経験則、その他の常識を避けるよう強くお勧めしますます。信頼できる参照によるバックアップではないアドバイスを受け入れないでください。科学と工学の優れた実践は、第一に、対照的で受け入れられた知識の源泉になります。

この場合、この問題に関する優れたICNIRP（非電離放射線防護に関する国際委員会）論文を参照してください。

180〜400nmのインコヒーレントUV放射への暴露の制限に関するガイドライン

この論文は、光学とパワーの計算の背景が少し欠けている人にとっては少々気難しいかもしれませんが、非常に明確でよく書かれています。

ここに続く 、特定のケースについて、これらのガイドラインの私の解釈の要約です。

〜390nmのインコヒーレント光の LED光源は、可視光と呼ばれるものの限界にあります。スペクトルのUVA領域、つまり最も危険性の低いUV放射にはほとんど入っていません。実際、約400nmで私たち（人間）は「紫色」の色と呼んでいます。
ICNIRPガイドラインは、最大推奨暴露量10KJ / m2を示しています。
- 論文の表1に示されているデータ値は、いくつかの「波長」で構成されるUV光源の（加重）集約露光量の計算に使用されます。そうすることで、最大680KJ / m2 @ 390nmに誤って到達する可能性があります。
- 以前に到着した値を修正する（174ページ）には、 、315-400nmの領域の非加重UV露光の場合、目の露光限界が10KJ / m2を超えてはならないています。

最後に：

データシートに示されているように、 、UV3TZ-390-15 LEDは通常、15％の50％の電力角で20mAで10mWを出力します。
LEDソースが Lambertian（50度の出力角度で120度）の場合、ピーク放射照度（0度で、正面図）は総放射電力をpi（3.1415 ...）で割った値になります。
ただし、実際のLEDの15度50％の出力角を考慮して、追加の変換係数を適用して、ピーク放射照度に到達します。

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

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

2つのケースを計算してみましょう。

オペレーターは、1 mの距離で0度（正面）のLEDを見つめます。
- 1mでは、1srは1m2であるため、Ip = 140mW / m2 @ 1mです。
- ICNIRP露出に到達するには、オペレーターはLEDを凝視する必要があります（1mで）。

T_{最大} = \frac{10 KJ / m^{2}}{140 mW / m^{2}} \approx 20 営業時間

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

オペレーターは10cmの距離で0度（正面）のLEDを見つめます：
- 10cmの場合、1srは0.01m2であるため、tha Ip = 14W / m2 @ 10cmです。
- ICNIRP露出に到達するには、オペレーターはLEDを凝視する必要があります（10cm）。

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

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

— jose.angel.jimenez
ソース

うわー、私は何を言うことができます、あなたのデモンストレーションをありがとう！

— Superdrac 14