ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ФОТОБИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАМП И ЛАМПОВЫХ СИСТЕМ

ФОТАБ1ЯЛАГ1ЧНАЯ БЯСПЕКА ЛЯМП I ЛЯМПАВЫХ С1СТЭМ

(IEC 62471:2006, ЮТ)

Издание официальное

<ЙБ

Предисловие

Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) представляет собой региональное объединение национальных органов по стандартизации государств, входящих в Содружество Независимых Государств. В дальнейшем возможно вступление в ЕАСС национальных органов по стандартизации других государств.

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены».

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН открытым акционерным обществом «Испытания и сертификация бытовой и промышленной продукции “БЕЛЛИС”» (ОАО «БЕЛЛИС»)

2    ВНЕСЕН Госстандартом Республики Беларусь

3    ПРИНЯТ Евразийским советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 44-2013 от 14 ноября 2013 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Кыргызстан KG Кыргызстандарт Таджикистан TJ Т аджикстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IЕС 62471:2006 Photobiological safety of lamps and lamp systems (Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем).

Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации IEC/TC 76 «Безопасность оптического излучения и лазерное оборудование» Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (еп).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Национальном фонде ТИПА.

В разделе «Нормативные ссылки» ссылки на международные стандарты актуализированы.

Степень соответствия - идентичная (ЮТ)

5    ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 27 ноября 2013 г. № 61 непосредственно в качестве государственного стандарта Республики Беларусь с 1 июня 2014 г.

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных (государственных) стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных (государственных) органов по стандартизации.

© Госстандарт, 2014

Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

где E_x(X,t) - спектральная энергетическая освещенность, Вт м^ нм"¹;

SuvM - спектральная весовая функция акгиничной ультрафиолетовой опасности;

ДX    - ширина полосы, нм;

t    - время воздействия, с.

Спектральная весовая функция акгиничной ультрафиолетовой опасности Sjv(^) показана в графической форме на рисунке 4.1. Так как диапазон значений функции S_uv(>.) занимает несколько порядков, он показан в логарифмическом масштабе. В дополнение к рисунку в таблице 4.1 указаны значения Syv(^)-

Рисунок 4.1 - Спектральная весовая функция актиничной ультрафиолетовой опасности Suv(X) Таблица 4.1- Спектральная весовая функция актиничной ультрафиолетовой опасности

Длина волны X, нм Функция УФ-опасности Suv(X) Длина волны X, нм Функция УФ-опасности Suv(X) 200 0,030 303* 0,120 205 0,051 305 0,060 210 0,075 308 0,026 215 0,095 310 0,015 220 0,120 313* 0,006 225 0,150 315 0,003 230 0,190 316 0,002 4 235 0,240 317 0,002 0 240 0,300 318 0,001 6 245 0,360 319 0,001 2 250 0,430 320 0,001 0 254* 0,500 322 0,000 67 255 0,520 323 0,000 54 260 0,650 325 0,000 50 265 0,810 328 0,000 44 270 1,000 330 0,000 41 275 0,960 333* 0,000 37 280* 0,880 335 0,000 34 285 0,770 340 0,000 28 290 0,640 345 0,000 24 295 0,540 350 0,000 20 297* 0,460 355 0,000 16 300 0,300 360 0,000 13

ГОСТ IEC 62471-2013

Окончание таблицы 4.1

Длина волны X, нм Функция УФ-опасности SuvM Длина волны X, нм Функция УФ-опасности Suv(k) 365* 0,00011 385 0,000 053 370 0,000 093 390 0,000 044 375 0,000 077 395 0,000 036 380 0,000 064 400 0,000 030 Выбранные длины волн являются репрезентативными: другие значения могут быть рассчитаны логарифмической интерполяцией на промежуточных длинах волн. * Линии излучения в спектре ртутного разряда.

Допустимое время воздействия ультрафиолетового излучения f_max, с, попадающего на незащищенные кожу или глаз, рассчитывается по формуле

Ux=30/E_s,    (4.2)

где f_max - допустимое время воздействия, с;

E_s - эффективная ультрафиолетовая энергетическая освещенность, Втм"².

4.3.2 Опасная для глаз доза ближнего ультрафиолетового излучения

В спектральной области от 315 до 400 нм (УФ-А) общая энергетическая экспозиция для глаз не должна превышать 10 ООО Джм"² при времени воздействия менее 1 ООО с. При времени воздействия более 1 ООО с (примерно 16 мин) энергетическая освещенность E_UVa для незащищенного глаза не должна превышать 10 Вт м'².

Это может быть выражено следующим образом:

400

E_uva f = ZZ^Ex(^O Af -AX<10 000 Дж м'² (f< 10 000 с);    (4.3а)

315 t

E_uva < 10 Вт м'² (t > 10 000 с),    (4.3Ь)

где E_x(X,t) - спектральная энергетическая освещенность, Втм'^нм"¹;

АХ    - ширина полосы, нм;

t    -длительность воздействия, с.

Допустимое время воздействия ультрафиолетового излучения, попадающего на незащищенные глаза, за время менее чем 1 000 с рассчитывается следующим образом:

. 10 000 и * ^с-

Примечание - Для воздействующего на глаза излучения УФ-А-области ICNIRP в 1989 году изменила указанные выше предельные значения, расширив время, в течение которого может быть получена энергетическая экспозиция в 10 000 Дж м'², с 1 000 до 10 000 с (2,6 ч) и для 1 Вт м'² - с 10 000 до 30 000 с (8 ч).

4.3.3 Опасная для сетчатки доза излучения синего света

Для защиты сетчатки от фотохимического повреждения, вызванного длительным воздействием синего света, интегральная спектральная энергетическая яркость, взвешенная с функцией опасности синего света В(Х), т. е. взвешенная энергетическая яркость L_B, не должна превышать уровень, определенный как:

⁷⁰⁰ ,

*e-f = £EM*.0-B(A.) Af AX<10⁶ Джм'^ср"¹ (f < 10⁴ с);    (4.5а)

300 t

= IX В(Х)АХ< 100 Вт м'^ср'¹ (t > 10⁴ с),    (4.5Ь)

300

где L_x(X,t) - спектральная энергетическая яркость, Втм^нм^ср"¹;

В(Х) - спектральная весовая функция опасности синего света;

АХ    - ширина полосы, нм;

t    - время воздействия, с.

Спектральная весовая функция опасности синего света В(Х) показана в графической форме на рисунке 4.2 вместе со спектральной весовой функцией термической опасности для сетчатки R(X).

9

Так как диапазон значений этих функций занимает несколько порядков, значения по оси ординат, как и на рисунке 4.1, представлены в логарифмическом масштабе. В дополнение к рисунку в таблице 4.2 указаны значения функций В(Х) и R(X).

Длина волны,нм

Рисунок 4.2 - Спектральные весовые функции опасности для сетчатки В(Х) и R(X)

Таблица 4.2 - Спектральные весовые функции для оценки опасности для сетчатки от широкополосных оптических источников

Длина волны X, нм Функция опасности синего света В(Х) Функция ожоговой опасности R(X) 300 0,01 305 0,01 310 0,01 315 0,01 320 0,01 325 0,01 330 0,01 335 0,01 340 0,01 345 0,01 350 0,01 355 0,01 360 0,01 365 0,01 370 0,01 375 0,01 380 0,01 0,1 385 0,013 0,13 390 0,025 0,25 395 0,05 0,5 400 0,10 1,0 405 0,20 2,0 410 0,40 4,0 415 0,80 8,0 420 0,90 9,0 425 0,95 9,5

Окончание таблицы 4.2

Длина волны X, нм Функция опасности синего света В(Х) Функция ожоговой опасности R(X) 430 0,98 9,8 435 1,00 10,0 440 1,00 10,0 445 0,97 9,7 450 0,94 9,4 455 0,90 9,0 460 0,80 8,0 465 0,70 7,0 470 0,62 6,2 475 0,55 5,5 480 0,45 4,5 485 0,40 4,0 490 0,22 2,2 495 0,16 1,6 500-600 10К45(П)/50] 1,0 600 - 700 0,001 1,0 700 - 1 050 ^ q[(700-«/500] 1 050-1 150 0,2 1 150-1 200 0 2-10°’02(115tH) 1 200 - 1 400 0,02

Для взвешенной энергетической яркости L_B источника излучения, превышающей 100 Вт м'² ср^и, максимально допустимое время воздействия f_max, с, рассчитывается по формуле

1 п⁶

Ux=—(^10⁴c),    (4.6)

где f_max - допустимое время воздействия, с;

L_B - взвешенная энергетическая яркость синего света.

Примечания

1    Спектральная энергетическая яркость должна быть усреднена в пределах правильного кругового конуса поля обзора авк, описанного в 4.2.2.

2    В случае, когда источник состоит из нескольких элементов, не соединенных вместе, этот критерий применяется к каждому элементу. Также он применяется к источнику в целом, если используется среднее значение излучения от всего источника.

4.3.4 Опасная для сетчатки доза излучения синего света от малого источника

Если стягиваемый угол источника света меньше чем 0,011 рад, пределы, указанные в 4.3.3, приведут к более простому уравнению, базирующемуся на спектральной энергетической освещенности, а не на спектральной энергетической яркости. Применяя формулу 5.4, можно рассчитать, что соотношение между L и Е для стягиваемого угла 0,011 рад составляет приблизительно 10⁴. Таким образом, спектральная энергетическая освещенность Е_х, взвешенная со спектральной весовой функцией опасности синего света В(Х) (см. таблицу 4.2), не должна превышать предел, определенный как:

700

£B' = IIW)e(*)AfA*<100 Дж-м"² (f < 100 с);    (4.7а)

300 t

Е_в = В(Х)АХ < 1 Вт-м"² (t > 100 с),    (4.7Ь)

300

где E_x(X,t) - спектральная энергетическая освещенность, Вт-м"²-нм"¹;

В(Х) - спектральная весовая функция опасности синего света;

АХ    - ширина полосы, нм;

t    - время воздействия, с.

11

Для источника, который создает взвешенную энергетическую освещенность Е_в, превышающую 0,01 Втм"², максимально допустимое время воздействия f_max, с, рассчитывается по формуле

U=— (^- ЮО с),    (4.8)

где f_max - максимальное допустимое время воздействия, с;

Е_в - взвешенная энергетическая освещенность синего света.

Примечания

1    Следует отметить, что время воздействия, при котором Ев становится независимым от времени, - 100 с, в отличие от 10 000 с для Lb в формуле (4.6). Причина этого заключается в том, что для времени воздействия более 100 с принимается, что диаметр облучаемой площади сетчатки увеличивается как квадратный корень от времени. Следовательно, эффективная энергетическая освещенность сетчатки уменьшается и вклад в облучение сетчатки энергетической экспозиции становится независимым от времени при продолжительности воздействия от 100 с до 10 000 с в результате предполагаемых регулярных движений глаза. Эта зависимость показана на графике Е_в, рисунок 5.4.

2    Для офтальмологических приборов или для зафиксированного при операции глаза, при которых движения глаза минимальны, время воздействия увеличивается до 10 000 с. Это означает, что в этих случаях взвешенная энергетическая освещенность синего света должна быть не более 10"² Вт м'², т. е. в 100 раз меньше указанной в формуле (4.7Ь).

4.3.5    Термически опасная для сетчатки доза излучения

Для защиты сетчатки от термического повреждения интегральная спектральная энергетическая яркость L_x, взвешенная со спектральной весовой функцией термической опасности для сетчатки R(X) (из рисунка 4.2 и таблицы 4.2), т. е. термически опасная взвешенная энергетическая яркость источника излучения, не должна превышать уровень, определенный как:

¹⁴⁰⁰    50 000

L* = £ L_x • R{X) ■ АХ <    ₀₂" Вт    м'Чр'¹    (10    мкс < t < 10 с),    (4.9)

380    at'

где L_x -спектральная энергетическая яркость, Втм^нм^ср"¹;

R(X) - спектральная весовая функция термической опасности для сетчатки; t - продолжительность наблюдения (или продолжительность импульса, если лампа импульсная), с;

АХ - ширина полосы, нм; а - стягиваемый источником угол, рад.

Примечания

1    L_x должна быть усреднена в пределах правильного кругового конуса поля обзора не менее 0,001 7 рад и не более 0,1 рад, включая угол.

2    В случае, когда источник состоит из нескольких элементов, не соединенных вместе, этот критерий применяется к каждому элементу. Также он применяется к источнику в целом, если используется среднее значение излучения от полного источника.

4.3.6    Термически опасная для сетчатки доза излучения - слабый визуальный стимул

Для инфракрасной нагревательной лампы или любого источника ближней ИК-области, у которого слабый визуальный стимул недостаточен для активизации ответной реакции, энергетическая яркость L|_R в области ИК-А (от 780 нм до 1 400 нм), воздействующая на глаз в течение времени более 10 с, должна быть ограничена значением:

1400    с    ППП

i,R = £ Lx ■ R{X) ■ АХ < Втм'^ср'¹ {t > 10 с),    (4.10)

780    а

где Lx -спектральная энергетическая яркость, Вт м^ нм'^ср"¹;

R(X) - спектральная весовая функция термической опасности для сетчатки;

АХ - ширина полосы, нм;

t - время воздействия, с;

а - стягиваемый источником угол, рад.

Под слабым визуальным стимулом в настоящем стандарте понимается стимул, максимальная яркость которого (усредненная в пределах кругового поля обзора в 0,011 рад) меньше 10 кд-м'².

Примечания

1 L_x должна быть усреднена в пределах прямого кругового конуса поля обзора не менее 0,011 рад и не более 0,1 рад.

ГОСТ IEC 62471-2013

2 Предел, рассчитанный по формулам (4.11а) и (4.11Ь), основан на том, что диаметр зрачка составляет 7 мм, исходя из слабой яркости источника излучения. В случаях высокой яркости общего освещения диаметр зрачка принимается равным 3 мм. Это означает, что величина предельно допустимой дозы может быть увеличена с учетом коэффициента, равного квадрату отношения диаметров зрачка (коэффициент - 5,5). Таким образом, предельно допустимая доза может быть увеличена до 33 000/а Втм'^ср'¹ (см. 4.2.1).

4.3.7    Опасная для глаз доза инфракрасного излучения

Для предотвращения теплового повреждения роговицы и возможных замедленных эффектов на хрусталик глаза (катаракгогенез) энергетическая освещенность от воздействующего на глаза инфракрасного излучения E,r в диапазоне длин волн от 780 до 3 ООО нм при времени воздействия меньше чем 1 ООО с не должна превышать:

3 000

^eir = Z Е_х • ДА. <¹8 000 • г⁰'⁷⁵ Втм"² (t < 1 000 с).    (4.11 а)

780

Для времени воздействия больше чем 1 000 с этот предел определяется:

3 000

E,r = £ Е_х -АХ < 100 Вт м'² (t > 1 000 с),    (4.11Ь)

780

где Е_х - спектральная энергетическая освещенность, Вт м^ нм"¹;

АХ - ширина полосы, нм; t - время воздействия, с.

Примечания

1    В холодной окружающей среде пределы для долговременного воздействия могут быть увеличены до 400 Вт м'² при 0 °С и 300 Вт м'² при 10 °С, если источники инфракрасного излучения используются для нагрева.

2    Вклад от ИК-С уже включен в эти пределы для всех источников света на основе нити накаливания.

4.3.8    Опасная для кожи доза термического воздействия

Значение энергетической экспозиции для видимой и инфракрасной областей (от 380 до 3 000 нм) должно ограничиваться значением:

3 000

E_H-t = D Х)Е_х(Я,,0 А( АЯ.<20 000 (°'²⁵ Дж м"² ((<10 с),    (4.12)

380 t

где Ex(X,t) - спектральная энергетическая освещенность, Вт м^ нм"¹;

АХ    - ширина полосы, нм;

t    - время воздействия, с.

Примечание - Этот предел основан на повреждении кожи из-за увеличения температуры тканей и применим только для малой площади облучения. Предельные дозы для времен более 10 с не приводятся. Сильная боль возникает при температуре кожи, ниже достаточной для ее повреждения, и человек с нормальной реакцией будет испытывать дискомфорт. Большая площадь облучения и тепловой стресс не оцениваются, так как при этом надо анализировать теплообмен между человеком и окружающей средой, физическую активность и различные другие факторы, которые не могут быть применены в стандарте на безопасность продукции, но должны быть оценены согласно критерию теплового стресса внешней среды.

5 Измерение параметров ламп и ламповых систем

Измерение параметров оптического излучения для расчета предельных значений фотобиологи-ческой безопасности является важной задачей для радиометристов. Типичный спектр функций фото-биологической опасности, например спектральной весовой функции актиничной ультрафиолетовой опасности SuvM, имеет быстроизменяющиеся составляющие при малых изменениях длины волны. К тому же при передаче излучения ламповых источников через стеклянные оболочки имеет место быстрое увеличение выходной мощности при увеличении длины волны в области, где функция Sjv(^) быстро убывает. Поэтому необходимо всесторонне оценить погрешность взвешенных результатов.

В то время как измерения энергетической освещенности являются повседневными, измерения энергетической яркости не так регулярны и обычно сложны в реализации, особенно в случае оценки фотобиологических угроз, так как при этом необходимо учитывать поле обзора, которое изменяется в зависимости от вида оцениваемой угрозы.

Поэтому для отнесения различных ламп и ламповых систем к группе риска необходимо проводить всестороннее исследование условий и процедур измерения параметров излучения.

Следует отметить, что измерительные процедуры, описанные в настоящем стандарте, разработаны для оценки биофизических явлений. В частности, они могут касаться усреднения по апертуре

13

или полю обзора, что было бы неуместным для общих радиометрических измерений. Однако опасности могут быть преувеличены, если сравнивать неусредненные результаты измерений с соответствующими предельными значениями.

В конце настоящего раздела представлены суммарные данные в графической и табличной формах для лучшего сравнения различных предельных доз, определенных в 4.3, включая влияние поля обзора. На рисунке 5.4 и в таблице 5.4 представлены суммарные данные, отражающие максимальные значения энергетической освещенности, основанные на значениях предельных доз как функций от времени воздействия. На рисунке 5.5 и в таблице 5.5 представлены суммарные данные, отражающие максимальные значения энергетической яркости, основанные на значениях предельных доз (для сетчатки) как функций от времени воздействия.

Примечание - В разделе 1 верхний предел диапазона длин волн для оценки любого вида опасности ограничен длиной волны 3 ООО нм. Часто сложно провести измерения спектральной энергетической освещенности или энергетической яркости с использованием монохроматора в ИК-диапазоне, особенно в диапазоне от 2 500 до 3 ООО нм, из-за недостаточной чувствительности и трудности получения калиброванных источников излучения. Тем не менее для длин волн свыше 1 400 нм весовая функция не определена. Таким образом, широкополосные измерения в диапазоне от 1 400 до 3 000 нм подходят для оценки инфракрасной опасности для глаз и кожи.

5.1    Условия измерений

Условия измерений должны быть приведены как часть оценки предельных доз облучения и классификации риска.

5.1.1    Отжиг ламп (выдержка)

Для установления стабильных выходных характеристик в процессе измерения и обеспечения воспроизводимости результатов лампы должны быть выдержаны в течение определенного периода времени. В первоначальный период работы выходные характеристики ламп будут изменяться, так как компоненты приходят к почти равновесному состоянию. Если измерения будут выполнены на невыдержанной лампе, изменения в процессе измерений и между отдельными измерениями могут оказаться значительными. Так как выходные характеристики ламп обычно ухудшаются в процессе срока службы, период выдержки должен быть коротким для надежной оценки опасности.

Выдержка ламп должна проводиться, как указано в соответствующем стандарте IEC на лампу.

Примечание - Продолжительность выдержки разрядных ламп, т. е. люминесцентных или газоразрядных, высокой интенсивности обычно составляет 100 ч, для ламп накаливания эта продолжительность составляет 1 % от номинального срока службы. Однако эти продолжительности могут различаться для специальных ламп, например ламп для соляриев.

5.1.2    Окружающая среда при испытании

Точные измерения характеристик источников света требуют контроля параметров окружающей среды. Факторы окружающей среды влияют на работу источников света и измерительного оборудования. Кроме того, образование озона в области измерений может снизить точность измерений и представляет опасность. Особые условия испытаний указаны в соответствующих стандартах IEC на лампы или, при отсутствии таких стандартов, в соответствующих государственных стандартах или рекомендациях изготовителей.

Температура окружающей среды оказывает существенное влияние на выходные характеристики некоторых источников света, например люминесцентных ламп. Температура окружающей среды, при которой проводятся испытания, должна быть установлена в соответствии со стандартом IEC на соответствующий тип ламп.

Характеристики некоторых источников света также существенно зависят от сквозняков. Движение воздуха по поверхности испытуемой лампы, за исключением естественного конвекционного движения при работе самой лампы, должно быть максимально уменьшено с учетом факторов безопасности (образование озона). Если испытуемая система обеспечивает блокировку, сдерживающую циркуляцию воздуха, измерения проводятся при циркуляции.

5.1.3    Постороннее излучение

Должна быть проведена тщательная проверка того, что побочные источники излучения и отражения не вносят существенные изменения в результаты измерений. Для уменьшения побочного излучения часто используются экраны. Следует отметить, что визуально темные поверхности могут отражать ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Кроме того, при инфракрасных измерениях должно учитываться излучение от нагретых экранов вследствие большого входного угла, стягиваемого экраном.

ГОСТ IEC 62471-2013

5.1.4    Работа лампы

Работа испытуемой лампы регламентируется соответствующим стандартом IEC на лампу. Если стандарт на данный тип ламп отсутствует, то должны использоваться рекомендации изготовителя.

5.1.5    Работа ламповой системы

Источник питания для работы с испытуемой лампой должен иметь характеристики, указанные в соответствующем стандарте IEC. Если не существует стандарта на пускорегулирующий аппарат (источник питания), то должны использоваться рекомендации изготовителя ламповой системы.

5.2 Метод измерения

5.2.1 Измерение энергетической освещенности

Эта методика применяется как к широкополосному, так и к спектральному измерению энергетической освещенности. Идеальный прибор для измерения содержит плоский круглый детектор диаметром D, обеспечивающий достаточное отношение «сигнал - шум», который:

-    принимает излучение в пределах правильного кругового конуса с осевой линией, перпендикулярной поверхности детектора;

-    имеет угловую пространственную чувствительность, изменяющуюся как косинус угла от нормали к поверхности детектора;

-    имеет постоянную спектральную чувствительность в пределах определенного диапазона длин волн от ДО %2-

В настоящем стандарте минимальная входная апертура должна быть 7 мм, а максимальная -50 мм. Плоская круглая апертура диаметром 25 мм - общая для малых интегрирующих сфер, рекомендованных выше в качестве входных для монохроматора. Апертура диаметром 25 мм рекомендуется для источников с однородной пространственной диаграммой оптического излучения. Для источников, которые не обеспечивают однородную пространственную энергетическую освещенность, т. е. таких как рефлекторные лампы с узким пучком лучей, пиковое значение энергетической освещенности (интенсивность) может быть существенно выше, чем то, которое получается при измерении с использованием незаполненной апертуры диаметром 25 мм. В таких случаях апертура детектора должна быть ограничена до 7 мм.

На рисунке 5.1 схематически показана основная концепция измерения энергетической освещенности или спектральной энергетической освещенности, включая, если необходимо, апертуру для ограничения поля обзора до половины угла А, при некотором расстоянии от датчика, большем, чем диаметр детектора.

Рисунок 5.1 - Схема измерения энергетической освещенности

Измерения должны быть выполнены при положении пучка лучей, обеспечивающем максимальные показания. Измерительный прибор должен быть откалиброван в абсолютных значениях мощности падающего излучения на единицу облучаемой площади.

15

Примечания

1    Исходя из практических соображений, изменение входной апертуры требует проведения значительной дополнительной работы по повторной калибровке радиометра или спекгрорадиометра. Если известна зависимость энергетической освещенности от расстояния, одним из методов достижения минимально необходимой апертуры является перемещение детектора от (при использовании диаметра 25 мм) источника на измерительное расстояние, равноценное расстоянию, при котором конус (апертурой 7 мм) на расстоянии 200 мм будет заполнять апертуру в 25 мм, т. е. на расстояние, примерно в 3,5 раза превышающее стандартное расчетное расстояние.

2    Измеренная энергетическая освещенность не должна усредняться по апертуре, меньшей, чем указано, так как это может привести к завышению опасности. Минимальный размер усредняющей апертуры зависит от физиологических и поведенческих факторов, которые имеют место при усреднении падающего излучения на определенную поверхность.

3    По некоторым причинам, включая физиологию глаза, все предельные дозы для ультрафиолетового излучения, рассмотренные в 4.3.1 и 4.3.2, применяются к источникам, стягивающим угол менее чем 80° (1,4 рад), т. е. к источникам в пределах 40° от нормали к облучаемой поверхности. Таким образом, излучение от источника, стягивающего больший угол, необходимо измерять только в пределах угла в 80°.

Измерение энергетической освещенности применяется к следующим видам опасностей, описанным в 4.3:

-    от 315 до 400 нм - опасная для глаз доза излучения E_UVa;

-    опасная доза инфракрасного излучения E|_R;

-    опасная для кожи доза термического воздействия Е_н.

Измерение спектральной энергетической освещенности применяется к следующим видам опасностей, также описанным в 4.3:

-    от 200 до 400 нм - опасная для глаз и кожи доза излучения E_s;

-    опасная для сетчатки доза излучения синего света от малого источника Е_в.

5.2.2 Измерение энергетической яркости

5.2.2.1 Стандартный метод

Эта методика применяется как к широкополосному, так и к спектральному измерению энергетической яркости. Измерение энергетической яркости проводится такой оптической системой, которая (см. рисунок 5.2):

-    создает изображение источника излучения на детекторе;

-    имеет круглую полевую диафрагму для установки заданного углового фактора для усреднения ПОЛЯ ОбЗОра (Xeffi

-    имеет круглый входной зрачок (апертурную диафрагму), который действует как усредняющая апертура при измерении энергетической освещенности и соответствует требованиям, установленным в 5.2.1. Для малых углов взаимосвязь между диаметром детектора и фокусным расстоянием формирователя изображения будет следующей: d = а_е$-Н.

Как и при измерениях энергетической освещенности, минимальный диаметр апертурной диафрагмы D, как показано на рисунке 5.2, соответствует диаметру зрачка 7 мм для импульсных источников и принимается как биофизическая усредняющая апертура для непрерывно работающих источников, где зрачок может быть меньше, но движения глаз и головы допускают такое усреднение. Как и при измерениях энергетической освещенности, апертурная диафрагма может превышать 7 мм, если профиль падающего излучения достаточно равномерный.

Измерительный прибор должен быть откалиброван в абсолютных значениях мощности падающего излучения на единицу облучаемой площади и на единицу телесного угла приема, усредненного по полю обзора измерительного прибора.

Примечание - Измеряемая энергетическая яркость не должна усредняться по полю обзора меньше, чем указано, так как это может привести к завышению опасности. Размер усредняемого поля обзора связан со степенью движения глаз, которое распределяет мощность излучения источника на большей площади сетчатки. Размер усредняемого поля обзора ад не зависит от размера источника а. Для источников, у которых стягиваемый угол а меньше, чем указанное поле обзора ад, усредненное значение энергетической яркости будет меньше, чем действительная энергетическая яркость источника. Однако это биологически эффективное значение подходит для сравнения с предельно допустимым.

Измерение спектральной энергетической яркости применяется к следующим видам опасностей, описанным в 4.3:

-    опасная для сетчатки доза излучения синего света L_B;

-    термически опасная для сетчатки доза излучения L_R;

-    термически опасная для сетчатки доза излучения - слабый визуальный стимул L_lR.

ГОСТ IEC 62471-2013

5.2.2.2 Альтернативный метод

Измерение энергетической яркости может быть представлено как измерение энергетической освещенности с точно определенным полем обзора, при этом измеренное значение энергетической освещенности делится на измерительное поле обзора для получения значения энергетической яркости. С другой стороны, исходя из схемы измерения энергетической яркости (указанной выше), схема измерения энергетической освещенности с круглой полевой диафрагмой, расположенной на источнике излучения, может быть использована для проведения измерения энергетической яркости (см. рисунок 5.3). Размер полевой диафрагмы F и расстояние от нее до апертурной диафрагмы г определяет поле обзора, т. е.:

у = Flr.    (5.1)

Эта схема предполагает, что полевая диафрагма может быть расположена достаточно близко к видимому источнику для получения требуемого поля обзора.

Связь между измеренной энергетической освещенностью Е и энергетической яркостью источника L для нахождения нормали к поверхности источника (6 = 0 в определении 3.31) для малых углов определяется как:

E = L Q,    (5.2)

где Q - угол в стерадианах - измерительное поле обзора, т. е. телесный угол, стягивающий плоский угол у в радианах, показанный на рисунке 5.3. Кроме того, для малых углов соотношение между плоским углом у и телесным углом Q:

Таким образом, используя величины, изображенные на рисунке 5.3, энергетическая освещенность через величины энергетической яркости выражается как:

Когда измерения энергетической освещенности используются для получения значений энергетической яркости для сравнения с опасными дозами излучений, диаметр полевой диафрагмы F должен соответствовать следующему выражению:

Y = a_eff.

Примечание - Предел энергетической освещенности для опасной дозы излучения синего света от малого источника эквивалентен пределу для энергетической яркости при указанном измерительном поле обзора. Предел энергетической освещенности получается путем умножения предела энергетической яркости на измерительное поле обзора с использованием формулы (5.4).

17

ГОСТ IEC 62471-2013

Содержание

1    Область применения.............................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки............................................................................................................................1

3    Термины, определения, символы и    сокращения................................................................................1

4    Предельные дозы облучения...............................................................................................................6

5    Измерение параметров ламп и ламповых систем...........................................................................13

6    Классификация ламп...........................................................................................................................20

Приложение А (справочное) Суммарный перечень биологических эффектов................................23

Приложение В (справочное) Метод испытания...................................................................................29

Приложение С (справочное) Анализ неопределенности....................................................................33

Приложение D (справочное) Общие ссылки........................................................................................34

III

Рисунок 5.3 - Альтернативный метод измерения энергетической яркости

5.2.3    Измерение размеров источника

Для определения опирающего на источник угла а необходимо определить 50 % точек излучения источника. Общие методы с использованием фотографии или ПЗС-камер следует применять только после проверки того, что спектр достаточно равномерный для использования видимого излучения как аналога инфракрасного излучения. Изменения спектра в области источника могут привести к различным размерам источника для различных областей спектра (см. Sliney and Wolbarsht, 1980, пункт 12.6.6).

5.2.4    Измерение ширины импульса импульсных источников

Определение номинальной длительности импульса источника At требует определения времени, в течение которого излучение превышает 50 % своего пикового значения. Общие методы, например с использованием фотоэлемента с осциллографом, следует применять только после проверки того, что спектр достаточно равномерный для использования видимого излучения как аналога инфракрасного или ультрафиолетового излучения. Изменения спектра в течение импульса могут привести к различным значениям ширины импульса для различных областей спектра.

5.3 Методы анализа

5.3.1    Интерполяция взвешивающих кривых

Взвешивающие кривые, определенные в таблице 4.1, обычно не позволяют достаточно точно проводить расчеты взвешенных значений излучения. Эти функции достаточно линейные в любом небольшом диапазоне в полулогарифмических координатах. Поэтому для нормирования интерполированных значений используется линейная интерполяция логарифмов приведенных значений для определения промежуточных точек в желаемых интервалах диапазона длин волн (рекомендуется в интервале 1 нм). Для интерполяции весовых коэффициентов требуется антилогарифм результатов интерполяции.

5.3.2    Расчеты

Расчет значений опасности источника должен проводиться путем взвешивания по спектру с соответствующей весовой функцией и расчетом общей взвешенной энергии. Для обеспечения повторяемости методов настоящего стандарта для спектра ниже 400 нм предлагается интерполяция или суммирование с шагом 1 нм. Взвешивание и суммирование затем проводятся с разрешением 1 нм. Свыше 400 нм рекомендуется шаг 5 нм.

5.3.3    Неопределенность измерения

Качество всех измеренных результатов должно быть оценено анализом неопределенности. Все рассчитанные результаты должны быть приведены вместе со значениями неопределенности, которые соответствуют руководству, указанному в нормативных ссылках. Неопределенность каждого результата должна указываться как расширенная неопределенность, которая рассчитывается из суммарной стандартной неопределенности и_с, с использованием коэффициента охвата к = 2, как указано в руководстве ISO, приведенном в разделе 2. Значения неопределенностей должны исходить из расчета неопределенности калибровки и включать все источники, указанные в приложении С.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ФОТОБИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАМП И ЛАМПОВЫХ СИСТЕМ ФОТАБ1ЯЛАГ1ЧНАЯ БЯСПЕКА ЛЯМП I ЛЯМПАВЫХ С1СТЭМ

Photobiological safety of lamps and lamp systems

Дата введения 2014-06-01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает руководство по оценке фотобиологической безопасности ламп и ламповых систем, включая светильники. В частности, настоящий стандарт устанавливает предельные дозы облучения, методику измерения и схему классификации для оценки и контроля фотобиологической опасности от электрически питаемых некогерентных широкополосных источников оптического излучения, включая светодиоды, кроме лазеров, в диапазоне длин волн от 200 до 3 000 нм.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта.

CIE 17.4:1987 International lighting vocabulary (ILV) - Joint publication IEC/CIE (Международный электротехнический словарь)

CIE 53:1982 Methods of characterizing the performance of radiometers and photometers (Методы определения рабочих характеристик радиометров и фотометров)

CIE 63:1984 The spectroradiometric measurement of light sources (Спектрорадиометрические измерения источников света)

CIE 105:1993 Spectroradiometry of pulsed optical radiation sources (Спектрорадиометрия импульсных источников оптического излучения)

ISO Guide to the expression of uncertainty in measurement, ISO, Geneva, 1995 (Руководство по выражению неопределенности измерения, ИСО, Женева, 1995)

3    Термины, определения, символы и сокращения

В настоящем стандарте применяют следующие термины, символы и сокращения:

3.1    актиничная доза (actinic dose ILV 845-06-23): Величина, получаемая путем спектральной оценки дозы излучения в соответствии со значением спектра акгиничного действия на соответствующей длине волны.

Единица измерения: Джм"².

Примечание - В этом определении подразумевается, что спектр действия берется для данного рассматриваемого акгиничного эффекта, причем его максимальное значение равно единице. Когда приводится количественная характеристика, важно определить, какая величина - доза или актиничная доза - имеется в виду, так как единица измерения и в том, и в другом случае одинаковая.

3.2    стягиваемый угол a (angular subtense а): Угол, под которым мнимый источник виден глазу человека или в точке измерения. В настоящем стандарте под стягиваемым углом понимается полный, а не половинный угол.

Единица измерения: радиан (рад).

Примечание - Стягиваемый угол а обычно изменяется входящими в состав проекционной оптики линзами и зеркалами, поэтому стягиваемый угол мнимого источника будет отличаться от стягиваемого угла физического источника.

Издание официальное

3.3    апертура, диафрагма (aperture, aperture stop): Отверстие, которое определяет область, в которой измеряется среднее оптическое излучение. При измерении спектральной плотности потока излучения это отверстие обычно находится на входе маленькой сферы, расположенной напротив входной щели радиометра/спектрорадиометра.

3.4    вредный фактор синего света (blue light hazard; BLH): Возможность фотохимического вредного воздействия излучения с длиной волны преимущественно от 400 до 500 нм на сетчатку глаза. Это повреждающее воздействие преобладает над термическим при времени воздействия более 10 с.

3.5    лампа непрерывного излучения (continuous wave (CW) lamp): Лампа, работающая с длительной выходной мощностью более 0,25 с, т. е. неимпульсная лампа.

Примечание - В настоящем стандарте лампы общего назначения являются лампами непрерывного излучения.

3.6    эритема [erythema (см. ILV 845-06-15)]: Покраснение кожи, с ожогом или без, вследствие эффекта актиничности солнечной радиации или искусственного оптического излучения.

Примечание - Степень отложенной эритемы используется как руководство для дозирования, применяемое при ультрафиолетовой терапии.

3.7    расстояние облучения (exposure distance): Расстояние до ближайшей точки воздействия на человека лампой или ламповой системой. Для ламп, излучающих во всех направлениях, это расстояние измеряется от центра тела накала или дуги источника. Для ламп рефлекторного типа - это расстояние от наружного края линзы или плоскости, проходящей через край рефлектора при отсутствии линз.

Единица измерения: метр (м).

3.8    предельная доза облучения (exposure limit EL): Уровень облучения глаз или кожи, не приводящий к вредным биологическим эффектам.

3.9    движение глаз (eye movements): Нормальный глаз, сфокусированный на объекте, совершает незначительные случайные движения с частотой несколько герц. Быстрое движение глаза приводит к расширению изображения точечного источника на сетчатке, которое эквивалентно увеличению стягиваемого угла приблизительно на 0,011 рад. Кроме того, за промежуток времени более чем 100 с возможность фокусировки нарушается по причине дальнейшего рассеивания излучаемой мощности на сетчатке из-за движений глаза, например при чтении.

3.10    поле обзора (field of view): Телесный угол, в пределах которого детектор (например, радиометра/спектрорадиометра) подвергается облучению.

Единица измерения: стерадиан (ср).

Примечания

1    Поле обзора не следует путать со стягиваемым углом видимого источника а.

2    Плоский угол иногда используют для описания круговой симметрии телесного угла поля обзора.

3.11    лампы общего назначения (general lighting service (GLS) lamps): Лампы, предназначенные для освещения мест, где обычно находятся люди, или для осмотра людьми. Примерами могут быть лампы для освещения офисов, школ, домов, фабрик, проезжей части или автомобилей. В эту категорию не входят лампы, использующиеся для кино, процессов в полиграфии, искусственного загара, производственных процессов, медицинского лечения и прожекторов.

3.12    опасное расстояние (hazard distance): См. определения «опасное расстояние для кожи» и «опасное расстояние для глаз».

3.13    освещенность (в точке поверхности) E_v [illuminance (at a point of a surface) (Ev) (cm. ILV 845-01-38)]: Отношение светового потока dO_v, падающего на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади dA этого элемента.

Единица измерения: люкс (лк).

3.14 инфракрасное (ИК) излучение [infrared radiation (IR) (см. ILV 845-01-04)]: Оптическое излучение, у которого длины волн больше длин волн видимого излучения.

Примечание - Для инфракрасного излучения диапазон между 780 нм и 10⁶ нм обычно подразделяется на поддиапазоны: ИК-А (780 - 1400 нм), ИК-В (1400 - 3000 нм) и ИК-С (3000 - 10⁶ нм).

Инфракрасное излучение часто оценивается как отношение общего спектрального излучения, падающего на поверхность, к единице этой поверхности (энергетическая освещенность). Примеры применения инфракрасного излучения - промышленный нагрев, сушка, обжиг, фотопечать. Некоторые применения, такие как системы инфракрасного видения, включают в себя чувствительные детекторы с ограниченным диапазоном длин волн. В этих случаях важны спектральные характеристики источника и детектора.

ГОСТ IEC 62471-2013

3.15    использование по назначению (intended use): Использование продукта, процесса или услуги в соответствии со спецификациями, инструкциями и информацией, предоставленными поставщиком.

3.16    энергетическая освещенность (в точке поверхности) [irradiance (at a point of a surface) (см. ILV 845-01-37)]: Отношение потока излучения с/Ф_е, падающего на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади dA этого элемента.

Единица измерения: Вт-м"².

3.17    лампа [lamp (см. ILV 845-07-03)]: Источник оптического излучения, обычно видимого.

Примечание - Настоящее определение иногда используется для определенных типов светильников.

Такие типы светильников состоят из лампы с рассеивателем, рефлектором, сферической оболочкой, корпусом

или другими комплектующими.

В настоящем стандарте настоящий термин относится к источникам с электрическим питанием, кроме лазеров, которые излучают в видимом диапазоне электромагнитного спектра. Устройства, генерирующие свет и имеющие встроенные компоненты для оптического управления, такие как линзы или рефлекторы, также рассматриваются как лампы. Примерами являются светодиоды с линзами, лампы с линзами, лампы рефлекторного типа, которые состоят из источника света с параболическим или эллиптическим рефлектором, заключенным в общий корпус.

3.18    ламповая система (lamp system): Любое изготовленное устройство или компоненты в сборе, которые содержат лампу либо предназначены для использования лампы.

3.19    большой источник (large source): Источник, размер которого на сетчатке настолько большой, что тепловой поток в радиальном направлении от центра изображения к окружающим биологическим тканям пренебрежительно мал по сравнению с тепловым потоком в аксиальном направлении.

3.20    лазер (laser): Источник когерентного оптического излучения, вызываемый вынужденным излучением.

3.21    свет (light): См. определение «видимое излучение».

3.22    светоизлучающий диод [light emitting diode (см. ILV 845-04-40)]: Диод с полупроводниковым р-п-переходом, эмитирующий оптическое излучение при его возбуждении электрическим током.

3.23    люмен (lumen [см. ILV 845-01-51]): Единица СИ светового потока: световой поток, излучаемый в единичном телесном угле (стерадиан) равномерным точечным источником с силой света 1 кандела, или световой поток пучка монохроматического излучения, у которого частота равна 540-10¹² Гц и поток излучения равен 1/683 Вт.

3.24    светильник [luminaire (см. ILV 845-10-01)]: Световой прибор, перераспределяющий, фильтрующий и преобразующий свет, излучаемый одной или несколькими лампами, и содержащий, за исключением самих ламп, все необходимые детали для крепления и защиты ламп, а также электрические цепи и приспособления для подключения к питающей сети.

Термины «светильник» и «ламповая система» часто считаются синонимами. В настоящем стандарте термин «светильник» применяется к приборам для распределения света для общего освещения, тогда как термин «ламповая система» предполагает использование ламп в целях, отличных от общего освещения.

3.25 яркость (в данном направлении, в данной точке реальной или воображаемой поверхности) L_v [luminance (in a given direction, at a given point of a real or imaginary surface) L_v (cm. ILV 845-01-35)]: Величина, определяемая по следующей формуле:

где cM>_v - световой поток, переносимый в элементарном пучке лучей, проходящем через данную точку и распространяющемся в телесном угле dCl, содержащем данное направление; dA - площадь сечения данного пучка, проходящего через данную точку;

6    - угол между нормалью к данному сечению и направлением пучка лучей.

Единица измерения: кд-м'².

3.26    люкс [lux (см. ILV 845-01-52)]: Единица освещенности СИ: освещенность, создаваемая световым потоком в 1 люмен, равномерно распределенным по поверхности, площадь которой равна 1 м².

3.27    опасное расстояние для глаза (ocular hazard distance): Расстояние от источника, в пределах которого энергетическая яркость или энергетическая освещенность при данной продолжительности воздействия превышает предельное значение.

Единица измерения: метр (м).

3

3.28 оптическое излучение [optical radiation (см. ILV 845-01-02)]: Электромагнитное излучение с длинами волн, лежащими в пределах между областью перехода к рентгеновским лучам (длина волны примерно 1 нм) и областью перехода к радиоволнам (длина волны примерно 10⁶ нм).

Примечание - Ультрафиолетовое излучение в диапазоне длин волн менее 180 нм (вакуумное УФ) сильно поглощается кислородом воздуха. В настоящем стандарте полоса длин волн оптического излучения ограничена длиной волны более 200 нм. Кроме того, глаз пропускает на сетчатку оптическое излучение от 380 до 1 400 нм. Таким образом, этот диапазон длин волн требует особого рассмотрения при определении фотобиоло-гической безопасности сетчатки.

3.29    фотокератоконъюнктивит (photokeratoconjunctivitis): Воспалительная реакция роговицы и конъюнктивы при облучении ультрафиолетовым (УФ) излучением. Наибольшее воздействие происходит при воздействии длин волн менее 320 нм. Пик воздействия приходится на спектральную составляющую приблизительно на 270 нм.

Примечание - Различное действие спектра для фотокератита и фотоконъюнктивита описано в публикациях CIE 106/2 и CIE 106/3-1993. Однако последние исследования придерживаются использования единого действия спектра на оба воздействия на глаз (CIE 106/1-1993).

3.30    импульсная лампа (pulsed lamp): Лампа, которая производит энергию в форме одиночного импульса или серии импульсов с продолжительностью каждого импульса менее 0,25 с. Лампа с продолжительной последовательностью импульсов или с модулированной энергией излучения, при котором пиковая излучаемая мощность более чем в десять раз больше, чем средняя излучаемая мощность.

Примечания

1    Продолжительность импульса лампы - это интервал времени между точками переднего и заднего фронтов импульса, в которых мощность равна половине своего значения.

2    В настоящем стандарте лампы общего назначения являются продолжительно работающими лампами (см. 3.5). Примерами импульсных ламп являются лампы для фотовспышек, фотокопировальных машин, светодиоды с импульсной модуляцией и стробоскопические источники света.

3.31 энергетическая яркость (в данном направлении, в данной точке реальной или воображаемой поверхности) L [radiance (in a given direction, at a given point of a real or imaginary surface) (L) (cm. ILV 845-01-34)]: Величина, определяемая по следующей формуле:

с/Ф

dA ■ cos0 • dd ’

где с/Ф - поток излучения, переносимый в элементарном пучке лучей, проходящем через данную точку и распространяющемся в телесном угле dCl, содержащем данное направление; dA - площадь сечения данного пучка, проходящего через данную точку;

6    - угол между нормалью к данному сечению и направлением пучка лучей.

Единица измерения: Вт м"² ср^и.

Существует такое же определение интегрированной по времени энергетической яркости Ц, где в формуле для L, поток излучения с/Ф заменяется на излучаемую энергию dQ.

3.32    энергия излучения [radiant energy (см. ILV 845-01-27)]: Интеграл по времени от потока излучения Ф за данный отрезок времени At.

t

Q = J ф. off,    (3.5)

о

Единица измерения: джоуль (Дж).

3.33    энергетическая экспозиция (в точке поверхности за данное время) [radiant exposure (at a point of a surface, for a given duration) (cm. ILV 845-01-42)]: Отношение dQ, энергии излучения, падающей на элемент поверхности, содержащий данную точку, в течение данной длительности к площади dA этого элемента.

dQ

dA

Единица измерения: Джм"².

Также энергетическая экспозиция определяется как интеграл по времени от энергетической освещенности Е в данной точке за данную длительность At.

H = jEdt,

At

ГОСТ IEC 62471-2013

3.34    мощность излучения Ф [radiant power Ф (см. ILV 845-01-24)]: Мощность, излучаемая, передаваемая или принимаемая в виде излучения. Мощность излучения часто называют потоком излучения.

Единица измерения: ватт (Вт).

3.35    сетчатка [retina (см. ILV 845-02-01)]: Светочувствительная оболочка на дне глаза, состоящая из собственно приемников света (колбочек и палочек) и нервных клеток, от которых возбуждение передается зрительному нерву.

3.36    ожог сетчатки (retina burn): Фотохимическое или тепловое повреждение сетчатки.

3.37    опасный диапазон для сетчатки (retina hazard region): Спектральный диапазон от 380 до 1 400 нм (видимое излучение и ИК-А), в пределах которого оболочка нормального глаза передает оптическое излучение на сетчатку.

3.38    опасное расстояние для кожи (skin hazard distance): Расстояние, при котором энергетическая освещенность превышает предельное значение для 8-часового воздействия.

Единица измерения: м.

3.39    спектральное распределение [spectral distribution (см. ILV 845-01-17)]: Отношение энергетической, световой или фотонной величины dX(X), взятой в малом спектральном интервале dX, содержащем данную длину волны X, к этому интервалу.

Единица измерения: [Х]нм^и.

Примечание - Термину «спектральное распределение» отдается предпочтение, когда имеют дело с функцией Х_х(Х) на широком диапазоне длин волн, а не на какой-либо определенной длине волны.

3.40 спектральная энергетическая освещенность (spectral irradiance): Отношение мощности излучения d<t>(X) в интервале dX длин волн, падающих на элемент поверхности, к площади этого элемента поверхности dA и к интервалу длин волн dX.

Единица измерения: Вт-м^нм"¹.

3.41 спектральная энергетическая яркость (в интервале dX длин волн, в данном направлении, в данной точке) L_x (spectral radiance (for a wavelength interval dX, in a given direction at a given point) L_x): Отношение мощности излучения d<t>(X), проходящей через точку и распространяющейся в пределах телесного угла dCl в данном направлении, к произведению интервала dX длин волн и площади сечения этого пучка лучей на плоскость, перпендикулярную к этому направлению (cos 0 dA), содержащую данную точку, и к телесному углу dCl.

(3.9)

Единица измерения: Вт м^ нм^ ср"¹.

3.42    стерадиан [steradian (см. ILV 845-01-20)]: Единица СИ телесного угла. Телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

3.43    ультрафиолетовое (УФ) излучение [ultraviolet radiation (UV) (см. ILV 845-01-05)]: Оптическое излучение, у которого длина волны меньше длин волн видимого излучения.

Примечание - Для ультрафиолетового излучения диапазон между 100 и 400 нм обычно разбивается на поддиапазоны: УФ-А (315 - 400 нм), УФ-В (280 - 315 нм), УФ-С (100 - 280 нм).

Эти границы УФ-излучения не принимаются в качестве точных пределов, в особенности применительно к фотобиологическим эффектам.

В некоторых разделах фотобиологии диапазоны длин волн принимаются равными 200 - 290 нм, 290 - 320 нм, 320 - 400 нм. Иногда эти значения некорректно определяются как УФ-А, УФ-В, УФ-С соответственно. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 180 нм рассматривается как вакуумное. Излучение в пределах 380 - 400 нм также считается видимым, хотя по формальному определению оно находится в пределах длин волн ультрафиолетового излучения.

3.44 вадимое излучение [visible radiation (см. ILV 845-01-03)]: Оптическое излучение, которое может непосредственно вызвать зрительное ощущение.

Примечание - Не существует точных пределов спектрального диапазона видимого излучения, так как они зависят от мощности достигающего сетчатку излучения и чувствительности наблюдателя. За нижний предел обычно принимается диапазон от 360 до 400 нм, а за верхний предел диапазон между 760 и 830 нм.

5

3.45 угол визирования (visual angle): Угол, стягиваемый объектом или деталью из точки наблюдения. Единица измерения угла в системе СИ - радиан, хотя для измерения могут применяться также миллирадианы, градусы или минуты.

4 Предельные дозы облучения

4.1    Общие положения

Лица, находящиеся вблизи ламп и ламповых систем, не должны подвергаться облучению, уровень которого превышает нормы, установленные в следующих разделах. Предельные значения доз облучения установлены различными руководствами ICNIRP (Международной комиссии по защите от неионизирующих излучений), которые базируются на лучшей доступной информации от экспериментальных исследований (см. перечень публикаций в приложении А).

Предельные дозы облучения представляют собой условия, при которых почти каждый человек может многократно подвергаться облучению без ущерба для здоровья. Однако они не применимы к людям с аномальной фоточувствительностью или к людям, которые дополнительно подвергаются воздействию веществ, повышающих фоточувствительность и делающих их более восприимчивыми к вредному воздействию оптического излучения. Вредные условия вследствие оптического излучения оказывают наибольшее воздействие на здоровье описанных выше типов людей, чем на людей, у которых нет аномальной фоточувствительности или которые не находятся под действием веществ, вызывающих повышенную чувствительность к излучению. Восприимчивость таких фоточувтствительных личностей сильно варьируется, и невозможно установить предельную дозу облучения для этой части населения.

Предельные дозы облучения в настоящем стандарте применяются к источникам непрерывного излучения при длительности воздействия не менее 0,01 мс и не более 8 ч и используются в качестве руководства для контроля облучения. Эти значения не рассматриваются как точная граница между опасным и безопасным уровнями.

Для определения предельной дозы облучения глаз от широкополосного видимого излучения и излучения ИК-А необходимо знать спектральную энергетическую яркость источника L_x и общую энергетическую освещенность Е, измеренные при определенном положении глаз облучаемого человека. Такие детальные спектральные данные источника света обычно требуются, только если яркость источника превышает 10⁴ кдм"². При яркости источника менее этого значения предполагаемая предельная доза не будет превышаться. Предельные дозы облучения приведены в 4.3.

4.2    Специфические факторы, влияющие на определение и применение предельных доз воздействия на сетчатку

4.2.1    Диаметр зрачка

Поток излучения, попадающий в глаз и поглощаемый сетчаткой (от 380 до 1 400 нм) пропорционален площади зрачка. Известно, что диаметр зрачка изменяется от 7 мм при очень низкой яркости (< 0,01 кдм"²) до приблизительно 2 мм при значении яркости порядка 10 000 кд м'². За слабое видимое воздействие принимается воздействие с максимальной яркостью (усредненной в пределах кругового поля обзора, стягивающего угол в 0,011 рад) менее 10 кд м'². При данной яркости диаметры зрачков каждого конкретного человека значительно отличаются. Поэтому при установлении предельных доз облучения диаметр зрачка принимается:

-если яркость источника достаточно высока (> 10 кд/м'²) и время воздействия излучения более 0,25 с, т. е. когда имеет место вредный фактор синего света или термическая опасность для сетчатки, -3 мм (площадь 7 мм²);

-    если яркость источника низкая, т. е. инфракрасное излучение с малым количеством или при отсутствии видимого излучения, - 7 мм (площадь 38,5 мм²). Диаметр зрачка 7 мм принимается также для оценки фотобиологической опасности от импульсных источников и/или при времени воздействия менее 0,25 с;

-    в случаях, когда используется источник ближнего ИК-излучения с высоким уровнем внешнего света, диаметр зрачка принимается равным 3 мм и предельная доза может быть приведена к большим значениям при помощи коэффициента, равного квадрату отношения диаметров зрачков. При этом предельная доза может быть увеличена на коэффициент (7/3)² = 5,5.

4.2.2    Стягиваемый угол источника и измерение поля обзора

Для излучения в пределах длин волн от 380 до 1 400 нм площадь облучения сетчатки - это важный элемент для определения предельных доз облучения для вредного фактора синего света и термической опасности для сетчатки. Поскольку роговица и хрусталик глаза фокусирует изображение источника

ГОСТ IEC 62471-2013

на сетчатку, лучший метод описания облучаемой площади - связать эту площадь со стягиваемым углом видимого источника а. В результате физического ограничения глаза наименьший объект, изображение которого может быть сформировано на сетчатке неподвижного глаза, ограничен минимальным значением а,™ даже для точечного источника. В настоящем стандарте значение а,™ равно 0,001 7 рад. При измерении излучения от видимых точек источников как импульсного, так и непрерывно воздействующего излучения высокой интенсивности, которые связаны с предельной дозой термической опасности для сетчатки за 0,25 с (время мигательного рефлекса), в качестве измерительного поля обзора следует использовать угол в 0,001 7 рад.

За время более чем 0,25 с быстрые движения глаза начинают размывать изображение источника на больший угол, определенный в настоящем стандарте как а^. За время воздействия в 10 с размытое изображение точечного источника занимает на сетчатке площадь, эквивалентную углу приблизительно 0,011 рад. Соответственно, эффективный стягиваемый угол а_ет использующийся при измерении энергетической яркости источника излучения применительно к термической опасности для сетчатки и вредному фактору синего света при времени воздействия в 10 с, принимается равным 0,011 рад. При продолжительности воздействия от 0,25 до 10 с aeff увеличивается от a_mi_n до 0,011 рад как квадратный корень от времени, т. е. пропорционально (wffl,5, т. е. = cwV(f/0,25). Данная временная зависимость должна применяться с осторожностью, так как недостаточно данных для ее подтверждения. Обычно нет необходимости использовать эту временную зависимость, так как источники излучения оцениваются обычно при времени 0,25 или 10 с, что определяется исходя из рассмотрения критериев риска, описанных в разделе 6.

Дополнительно для вредного фактора синего света за время воздействия более 100 с облучаемая от малого источника площадь сетчатки будет и дальше расширяться из-за регулярных движений глаз, за исключением случаев, когда глаз зафиксирован в медицинских целях, например при офтальмологических операциях. При измерении энергетической яркости источников излучения, которая сравнима с предельными дозами для фактора синего света, эффективный стягиваемый угол а_ея принимается равным 0,011 рад для времен меньше 100 с. За время более чем 10 000 с принимается равным 0,1 рад. Аналогично считается, что угол а_ея растет как квадратный корень от времени в пределах от 100 до 10 000 с, т. е. aeff = 0,011 -V(f/100) (примечание: формула приблизительная). Максимальное значение стягиваемого угла а_тах = 0,1 рад для всех типов опасностей для сетчатки, указанных в настоящем стандарте. Таким образом, если время более 10 000 с, a_eff эквивалентен а_тах.

Для видимых источников при стягиваемом угле больше предельная доза опасности для сетчатки не зависит от размера источника.

Стягиваемый угол источника продолговатой формы определяется по среднему арифметическому максимального и минимального углового размера источника. К примеру, размер трубчатого источника длиной 20 мм и диаметром 3 мм при наблюдении с расстояния г = 200 мм в направлении, перпендикулярном оси лампы, будет определяться исходя из среднего значения Z.

Z = (20 + 3)/2 = 11,5 мм.

Таким образом:

a = Z/r = 11,5 / 200 = 0,058 рад.

При вычислении среднего арифметического любой угловой размер более а_тах должен быть ограничен значением a,^ и любой угловой размер менее a_mi_n должен быть ограничен значением а™_п. Таким образом, если бы в указанном выше примере линейный размер был больше 20 мм, то для расчета эффективного размера источника использовалось бы значение 20 мм.

4.3 Дозы опасного излучения

4.3.1 Опасная доза актиничного УФ-излучения для кожи и глаз

Пределы для ультрафиолетового излучения, попадающего на незащищенные кожу или глаз, применяются в случае облучения в течение любого 8-часового периода. Воздействия продолжительностью более 8 ч могут не рассматриваться. Предельное значение для эффективной энергетической экспозиции составляет 30 Дж м"².

Для защиты от вредного воздействия на глаза или кожу ультрафиолетового излучения от широкополосного источника эффективная интегральная спектральная энергетическая освещенность E_s не должна превышать уровень, определенный как: