一, Τεχνική αρχή: φασματικά χαρακτηριστικά και πηγές κινδύνου
Τα φώτα ανάπτυξης φυτών LED χρησιμοποιούν υλικά ημιαγωγών όπως το InGaN/GaN για να στείλουν ορισμένα μήκη κύματος φωτός. Ο φασματικός σχεδιασμός τους βασίζεται στις πιο ευαίσθητες ζώνες για τη φωτοσύνθεση των φυτών, που είναι το κόκκινο φως (660nm) και το μπλε φως (450nm). Αυτή η ακριβής ρύθμιση καθιστά την ανάπτυξη των φυτών πολύ πιο αποτελεσματική, αλλά ενέχει επίσης δύο μεγάλους κινδύνους:
Κίνδυνος μπλε φωτός: Το μπλε φως με μήκος κύματος 415–455 nm έχει πολλή ενέργεια και μπορεί να περάσει κατευθείαν μέσω του κερατοειδούς και του φακού στον αμφιβληστροειδή. Έρευνα που διεξήχθη από τη Διεθνή Επιτροπή Φωτισμού (CIE) δείχνει ότι η παρατεταμένη έκθεση σε μπλε φως υψηλής-εντάσεως μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη στα επιθηλιακά κύτταρα της χρωστικής του αμφιβληστροειδούς, αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο εκφύλισης της ωχράς κηλίδας. Για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη μάρκα φωτός εγκατάστασης LED ανίχνευσε 1200 μ W/cm ² εκπομπής μπλε φωτός σε απόσταση 30 cm, που είναι 20% περισσότερο από το τυπικό όριο IEEE των 1000 μ W/cm ².
Υπόλειμμα υπεριώδους ακτινοβολίας: Ορισμένα φθηνά προϊόντα ενδέχεται να διαρρέουν μικρές ποσότητες υπεριώδους φωτός (UV-A 380nm) λόγω προβλημάτων με τον τρόπο συσκευασίας τους. Η έρευνα δείχνει ότι η καθημερινή έκθεση σε 0,5 mW/cm² UV-A για 8 ώρες σε διάστημα 3 ετών μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο DNA στα επιθηλιακά κύτταρα του κερατοειδούς και να αυξήσει το ποσοστό εμφάνισης καταρράκτη.
2, Τύποι κινδύνου: ένταση, χρόνος και ανισότητες μεταξύ των ανθρώπων
1. Η ποσότητα του φωτός και πόσο καιρό εκτίθεται
Effects in the short term: Being directly in strong light can generate temporary glare, which can make your eyesight blurry or give you headaches. For instance, an operator at a plant manufacturer had eye tiredness symptoms after changing LED lights for two hours straight without wearing goggles. The tear film rupture time had dropped to 5 seconds (normal value>10 δευτερόλεπτα) όταν ελέγχθηκε.
Μακροπρόθεσμη-συσσώρευση: Η παρατεταμένη έκθεση σε καταστάσεις με υψηλή PPFD (πυκνότητα φωτοσυνθετικής ροής φωτονίων) μπορεί να επιταχύνει τη φωτοφθορά του αμφιβληστροειδούς. Οι έρευνες προσομοίωσης έδειξαν ότι η έκθεση σε 800 μmol/m²·s μπλε φωτός για 8 ώρες ημερησίως οδήγησε σε μείωση 15% της πυκνότητας των κωνικών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς μετά από 3 χρόνια.
2. Η μοναδικότητα του φασματικού συνδυασμού
Δεν υπάρχει αρκετό κόκκινο και μπλε φως: Ορισμένες επωνυμίες ορίζουν την αναλογία κόκκινου μπλε φωτός σε 8:1 για να βοηθήσουν τα φυτά να αναπτυχθούν ταχύτερα, αλλά αυτό μπορεί να κάνει τα μάτια σας να κουράζονται πιο γρήγορα λόγω των φασμάτων υψηλής αντίθεσης. Σε συγκριτικές δοκιμές, οι συμμετέχοντες που εργάστηκαν σε περιβάλλον με αναλογία κόκκινου-μπλε φωτός 6:1 για 2 ώρες εμφάνισαν 40% αύξηση στη συχνότητα αναλαμπής και 25% πτώση στην έκκριση δακρύων.
Επίδραση στροβοσκοπίου: Τα κυκλώματα οδήγησης που δεν είναι πολύ καλά μπορεί να προκαλέσουν τρεμόπαιγμα του φωτός (συχνότητα<100Hz), which might give you headaches and make your eyes strain. High-frequency testing revealed that the flicker depth of a specific batch of products reached 35%, surpassing the IEEE suggested value of less than 5% by a factor of 7.
3. Διαφορές στο πόσο ευαίσθητοι είναι οι άνθρωποι
Παράγοντας ηλικία: Τα άτομα άνω των 40 ετών έχουν φακούς που είναι πιο πιθανό να γίνουν κίτρινοι, αφήνουν λιγότερο μπλε φως να περάσει (30% λιγότερο) και είναι πιο ευαίσθητοι στη λάμψη. Η κλινική έρευνα δείχνει ότι ο επιπολασμός της κόπωσης των ματιών σε αυτή την κοόρτη είναι 22% μεγαλύτερος από αυτόν που παρατηρείται σε νεαρά άτομα εντός του περιβάλλοντος LED.
Γενετική ευαισθησία: Ορισμένοι πληθυσμοί διαθέτουν γονίδια μελάγχρωσης αμφιβληστροειδίτιδας (π.χ. μεταλλάξεις ABCA4) που παρουσιάζουν μειωμένη ικανότητα για την αποκατάσταση της βλάβης του μπλε φωτός και απαιτούν αυστηρή ρύθμιση των επιπέδων ημερήσιας έκθεσης.
3, Σχέδιο Προστασίας: Πρότυπα για Τεχνική Βελτιστοποίηση και Χρήση
1. Καλύτερος σχεδιασμός προϊόντων
Φασματική βελτιστοποίηση: Χρήση σχεδίασης "πλήρους φάσματος+ελεγχόμενο κόκκινο και μπλε φως" για την ικανοποίηση των αναγκών των φυτών μειώνοντας ταυτόχρονα το μπλε φως. Για παράδειγμα, μια εταιρεία ξεκίνησε ένα πρόγραμμα "Plant Health Light" που μειώνει την ποσότητα του μπλε φωτός από 30% σε 18% και προσθέτει κίτρινο φως 590 nm για να βοηθήσει στην καταπόνηση των ματιών.
Δομή κατά της αντανάκλασης: Μια πλάκα πρίσματος νανοκλίμακας απλώνει τη σημειακή πηγή φωτός σε μια επιφανειακή πηγή φωτός, μειώνοντας την τιμή ομοιόμορφης λάμψης (UGR) από 28 σε 16, που είναι το πρότυπο για περιβάλλοντα γραφείου.
Έξυπνο σύστημα μείωσης φωτεινότητας: Διαθέτει ενσωματωμένο-αισθητήρα φωτός που αλλάζει αυτόματα την έξοδο με βάση την ποσότητα φωτός στο δωμάτιο για να αποφευχθεί η υπερβολική έκθεση. Δοκιμές έδειξαν ότι το σύστημα μπορεί να διατηρήσει την ποσότητα του φωτός στην επιχειρησιακή περιοχή από υπερβολική αλλαγή, σε ± 50 μ mol/m² · s.
2. Ρύθμιση κανόνων για τον τρόπο χρήσης
Έλεγχος απόστασης: Τα φώτα πρέπει να τοποθετούνται τουλάχιστον 1,5 μέτρα πάνω από το έδαφος και να βρίσκονται σε απόσταση 0,8 έως 1,2 μέτρων από την επιφάνεια λειτουργίας. Οι μετρήσεις έχουν δείξει ότι η ένταση της ακτινοβολίας μπλε φωτός μπορεί να μειωθεί σε ασφαλές επίπεδο (<400 μ W/cm ²) at this distance.
Διαχείριση χρόνου: Χρησιμοποιήστε τον κανόνα «20-20-20», που λέει να κοιτάτε 20 πόδια (6 μέτρα) μακριά για 20 δευτερόλεπτα κάθε 20 λεπτά εργασίας. Μελέτες που παρακολουθούν τα πράγματα έχουν αποκαλύψει ότι οι χειριστές που ακολουθούν αυτόν τον κανόνα έχουν 60% λιγότερες πιθανότητες να εμφανίσουν κόπωση των ματιών.
Για προσωπική ασφάλεια, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε γυαλιά που πληρούν τα κριτήρια EN166 και αφήνουν λιγότερο από το 15% του μπλε φωτός να περάσει. Οι δοκιμές στο εργαστήριο έχουν αποκαλύψει ότι η χρήση αυτών των γυαλιών μπορεί να αυξήσει το όριο θερμικής βλάβης του αμφιβληστροειδούς κατά τρεις φορές.
3. Αύξηση των προτύπων στον κλάδο
Πιστοποίηση για φωτοβιολογική ασφάλεια: Ενθαρρύνετε τη δημιουργία συστήματος πιστοποίησης φωτοβιολογικής ασφάλειας IEC 62471 για φώτα φυτών LED και καταστήστε απαραίτητη την ένδειξη των επιπέδων κινδύνου μπλε φωτός (RG0-RG3). Αυτήν τη στιγμή, η Ευρωπαϊκή Ένωση λέει ότι όλος ο εξοπλισμός φωτισμού εγκαταστάσεων πρέπει να περάσει αυτήν την πιστοποίηση για να μπορέσει να πωληθεί.
Πρότυπο ορίου PPFD: Σύμφωνα με την οδηγία ASABE, το PPFD σε εσωτερικούς χώρους εργασίας δεν πρέπει να είναι υψηλότερο από 1000 μ mol/m ² · s. Εάν η έκθεση είναι σύντομη (λιγότερο από 2 ώρες), μπορεί να αυξηθεί στα 1500 μ mol/m ² · s.
