Sind UV-LEDs wirklich gefährlich?

Ich habe gerade ein paar UV-LEDs gekauft

Ich habe sie gekauft, um Banknoten und Ausweispapiere zu testen. Ich habe die Dokumentation gelesen und einige Warnungen zu UV-Licht gesehen, bei denen der Anbieter angeraten hat, nicht direkt in das Licht zu schauen und die Haut nicht dem Licht auszusetzen.

Kann ich diese LEDs sicher verwenden?

— Superdrac
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Sogar moderne weiße LEDs können am blauen Ende des Spektrums eine Gefahr für die Augen darstellen. Wir haben von Nichia etwa 50-mA-LEDs testen lassen, und sie haben formell darauf hingewiesen, dass diese am blauen Ende des Spektrums als gefährlich eingestuft werden. | In der Praxis - und dies ist nur ein Kommentar und KEIN professioneller Ratschlag - würde ich davon ausgehen, dass Ihre LEDs sicher sind, wenn sie mit Vorsichtsmaßnahmen, die eine direkte Betrachtung von oben verhindern, sinnvoll verwendet werden. | Wenn UV-Schäden auftreten, führt dies in der Regel zu kurzfristigen, aber möglicherweise sehr schmerzhaften Augenreizungen und nicht zu dauerhaften Schäden. [Fragen Sie mich, woher ich weiß ... :-(.]

— Russell McMahon

Im Zweifelsfall Schutz verwenden. Wenn Sie es nicht sehen müssen, decken Sie es ab. Wenn Sie dies tun, schützen Sie Ihre Vision. Sogar reflektierte Emissionen können Sehschäden verursachen.

— Feind der

Antworten:

Die Grenzen des "sicheren" emittierten Lichts sind sehr kompliziert. Sie können über die Grundlagen hier lesen .

Als Faustregel habe ich gehört, dass bei einer abgestrahlten Leistung von mehr als 5 mW ein Schutz verwendet werden sollte. Da die von Ihnen verbundenen LEDs eine Leistung von 10 mW haben, können sie schädlich sein . Verwenden Sie sie erst, wenn Sie verstanden haben, wie sie schädlich sein können und wie Sie sie verhindern können.

UV ist besonders gefährlich, weil wir es nicht sehen können, sodass unser Blinzelreflex nicht hilft. Um mit diesen LEDs sicher zu arbeiten, sollten Sie eine Brille erhalten, die die möglichen Wellenlängen der LED von 390 bis 405 nm ± 2,5 nm blockiert. Beispiele hier.

Dieser Absatz beantwortet eine herausgearbeitete Frage im OP und fragt sich, warum er einen UV-Stift ohne Warnungen hatte. Bei Ihrer Frage zum UV-Stiftlicht war die Leistung wahrscheinlich so gering, dass sie nicht schädlich war. Weniger als 0,39 mW (ungefähr) gelten als augensicher, sodass keine Warnung erforderlich gewesen wäre.

— ACD
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Ok, danke für deine Antwort, aber ich glaube nicht, dass diese LEDs bei 120 mW emittieren können, es ist die Verlustleistung, die Emissionsleistung, die in der Tabelle der elektrischen Eigenschaften angegeben ist, und das Minimum beträgt 5 mW. Habe ich recht ?

— Superdrac

Sie haben Recht, bearbeitet. das ist elektrische Verlustleistung. Sie können immer noch> 5 mW abgeben, was sowieso eine Faustregel ist. Es ist also besser, auf Nummer sicher zu gehen, als sich zu entschuldigen.

— ACD

Der angegebene Verweis bezieht sich nur auf die Klassifizierung der LASER-Sourcer, nicht auf eine nicht kohärente Belichtung. Sie liefert keine Bestrahlungsdaten, die auf die gestellte Frage hochgerechnet werden können.

— jose.angel.jimenez

Die angegebenen Gläser sind nicht für den UV-Lichtschutz geeignet. Die genannten Gläser sind speziell für den Laserschutz konzipiert.

— jose.angel.jimenez

Wenn es gefährlich ist, weil wir es nicht sehen können, dann nehme ich an, dasselbe gilt für Infrarotlicht, dh IR-Dioden?

— Lundin

Die emittierte Lichtleistung dieser LEDs beträgt UVA in der Regel 10 mW bei einem Leistungswinkel von 15 ° bis 50%. Es ist kein Maximalwert angegeben, aber wahrscheinlich können wir sagen, dass mehr als 15-20 mW sehr unwahrscheinlich sind.

Das liegt in dem Bereich, in dem Vorsicht geboten ist. Hier ist ein sehr detaillierter Sicherheitsbericht von einer großen Universität. Ich werde ein Diagramm unten reproduzieren, aber beachten Sie, dass es auf der Exposition mit "Brüchen" basiert, damit eine Zellreparatur stattfinden kann. Außerdem würde ich erwarten, dass es konservativ ist.

Bildbeschreibung hier eingeben

$d$

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

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

Wenn Sie also 20 mW an der LED zulassen, benötigen Sie einen Abstand von mehr als 1 m, um für eine Belichtung von ~ 30 s sicher zu sein (und vorausgesetzt, die Leistung ist ziemlich gut über den mittleren "Punkt" verteilt).

— Spehro Pefhany
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OK danke ! Ich werde die Brille kaufen und meine Haut nicht freilegen!

— Superdrac

@Superdrac und vor allem nicht die Augen aussetzen oder für Kinder zugänglich machen.

— Technophile

Zu berücksichtigen ist auch, dass 400 nm nicht kohärentes Licht im Grenzbereich zwischen UVA- und sichtbarem Lichtspektrum liegt. Das heißt, es ist die am wenigsten "gefährliche" UV-Strahlung.

— jose.angel.jimenez

Im Zweifelsfall oder in Bezug auf Gesundheits- und Sicherheitsfragen rate ich dringend dazu , Meinungen, Daumenregeln oder andere gesunde Menschenverstandesweisheiten zu vermeiden . Akzeptieren Sie keine Ratschläge, die nicht durch eine maßgebliche Referenz abgesichert sind. Bewährte Verfahren in den Bereichen Wissenschaft und Ingenieurwesen gehen in erster Linie auf die Quelle gegensätzlichen und akzeptierten Wissens zurück.

In diesem Fall verweise ich Sie auf das ausgezeichnete ICNIRP-Papier (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) zu diesem Thema:

Richtlinien zu Grenzwerten für die Exposition gegenüber inkohärenter UV-Strahlung zwischen 180 und 400 nm

Das Papier mag ein wenig entmutigend für diejenigen sein, denen ein wenig Hintergrundwissen über Optik und Leistungsberechnung fehlt, es ist jedoch sehr klar und gut geschrieben.

Hier folgt eine Übersicht über meine Interpretation dieser Richtlinien , für Ihren speziellen Fall :

Eine LED-Quelle für inkohärentes Licht mit ~ 390 nm ist an der Grenze des sichtbaren Lichts. Es gelangt kaum in den UVA-Bereich des Spektrums, der am wenigsten gefährlichen UV-Strahlung. Tatsächlich ist es bei ungefähr 400 nm das, was wir (Menschen) als "lila" Farbe bezeichnen und wahrnehmen.
Die ICNIRP-Richtlinien geben eine empfohlene maximale Exposition von 10 kJ / m2 an .
- Die in Tabelle 1 des Papiers angegebenen Datenwerte werden zur Berechnung der (gewichteten) aggregierten Belichtungen einer aus mehreren "Wellenlängen" zusammengesetzten UV-Quelle verwendet. Wenn Sie dies tun, erreichen Sie möglicherweise fälschlicherweise ein Maximum von 680 kJ / m2 bei 390 nm .
- Nach Korrektur des zuvor eingegangenen Wertes auf Seite 174 wird eindeutig angegeben, dass die Expositionsgrenze für die Augen bei ungewichteter UV-Exposition im Bereich 315-400 nm 10 kJ / m2 nicht überschreiten sollte .

Endlich:

Wie im Datenblatt angegeben, liefert die UV3TZ-390-15-LED in der Regel 10 mW bei 20 mA und einem Leistungswinkel von 50% von 15 Grad.
Wenn die LED-Quelle Lambertsch (120 Grad bei 50% Leistungswinkel) wäre, wäre die Spitzenbestrahlungsstärke (bei 0 Grad, Vorderansicht) die durch pi (3,1415 ...) dividierte emittierte Gesamtleistung.
Unter Berücksichtigung des Leistungswinkels von 15 Grad und 50% der tatsächlichen LED wenden wir jedoch einen zusätzlichen Umrechnungsfaktor an, der die maximale Bestrahlungsstärke erreicht:

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

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

Berechnen wir zwei Fälle:

Der Bediener starrt die LED bei 0 Grad (Frontalansicht) in 1 m Entfernung an :
- Bei 1 m ist 1 sr 1 m 2, so dass Ip = 140 mW / m 2 @ 1 m.
- Um die ICNIRP-Belichtung zu erreichen, muss der Bediener während

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

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

Der Bediener starrt die LED bei 0 Grad (Frontalansicht) in 10 cm Entfernung an :
- Bei 10 cm ist 1 sr 0,01 m 2, dh Ip = 14 W / m 2 bei 10 cm.
- Um die ICNIRP-Belichtung zu erreichen, muss der Bediener die LED (bei 10 cm) während

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

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

— jose.angel.jimenez
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Wow, was soll ich nur sagen, danke für deine Demonstration!

— Superdrac