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光辐射安全测试PhotobiologicalSafetyTest杭州浙大三色仪器有限公司SensingInstrumentsCo.,Ltd2011.6内容Content•测量目标Measurementtarget•测量原理MeasurementPrinciple•测量步骤MeasurementSteps•测试系统TestSystem•测量过程Measurementprocess•不确定度Uncertainty•常见问题Q/A测量目标Measurementobject•测量参数Measurementparameter:–皮肤和眼睛的光化学危害有效辐射照度ActinicUVhazardES–眼睛近紫外危害有效辐射照度Near-UVhazardEUVA–眼睛热危害有效辐照度InfraredradiationhazardfortheeyeEIR–皮肤热危害有效辐射照度ThermalhazardfortheskinEH–视网膜蓝光危害有效辐射亮度RetinalbluelighthazardLB–视网膜热危害有效辐射亮度RetinalthermalhazardLR/LIR–表观光源对弦角Angularsubtenseα•评价光安全等级Photobiologicalsafetyclassification测量原理MeasurementPrinciple•有效辐照度测量–皮肤和眼睛的光化学危害有效辐射照度ActinicUVhazardES–眼睛近紫外危害有效辐射照度Near-UVhazardEUVA–眼睛热危害有效辐照度InfraredradiationhazardfortheeyeEIR–皮肤热危害有效辐射照度ThermalhazardfortheskinEH•有效辐亮度测量–视网膜蓝光危害有效辐射亮度RetinalbluelighthazardLB–视网膜热危害有效辐射亮度RetinalthermalhazardLR/LIR有效辐照度测量Eff.Irradiancemeasurement•测量条件Measurementcondition–光接收口面大小Inputaperturediameter；–测量距离Measurementdistance；–视场角大小Fieldofview；–光接收口要具有余弦响应Cosineresponse；–测量仪器光谱响应要满足不同光安全参数的光谱响应曲线Spectralresponse。光接收口面大小Inputaperturediameter•光接收口面直径InputaperturediameterD–7mm≤D≤50mm测量距离Measurementdistance•测量距离MeasurementdistanceH–对于GLS,H距离处,口面D处照度为500lux,但H不能小于200mm–ForGLS,atadistancewhichproducesanilluminanceof500lux,butnotatadistancelessthan200mm–对于非GLS,H=200mm–Else,H=200mm视场角大小Fieldofview•视场角FOV2A–Es,Euva,Eir:2A=1.4rad–Eh:2A=180°光接收口要具有余弦响应•为什么要具有余弦响应？–根据有效辐照度的定义：有效辐照度是单位面积上的有效辐通量，如图，假设一束有效辐通量为φ平行光以角度a入射到探测器口上，光束直径b，那么：有效辐照度E=φ*cosa/(π*b*b/4)=E0*cosaE0是光束垂直入射时的有效辐照度直径b夹角aCosineresponse•Why?–Irradiance:QuotientoftheradiantfluxdΦincidentonanelementofasurfacecontainingthepoint,bytheareadAofthatelement–Asshowninfigure,beamradiantfluxφ,Then:–Eff.irradianceE=φ*cosa/(π*b*b/4)=E0*cosaE0istheEff.Irradiancewhentheangleofincidence(a)is0.ba光谱响应曲线Spectralresponse•皮肤和眼睛光化学危害曲线ActinicUVhazard•眼睛近紫外危害曲线Near-UVhazard•眼睛热危害曲线Infraredradiationhazardfortheeye皮肤和眼睛光化学危害曲线CIE1931λ曲线皮肤和眼睛光化学危害曲线•如图所示，测量皮肤和眼睛的光化学危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到200nm~400nm波段内的光辐射的情况下，才会测得Es的数值–200nm~400nm波段内相同辐照度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的Es值不一定相同。–相同辐照度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应Es值分布曲线和皮肤和眼睛的光化学危害曲线一致眼睛近紫外危害曲线10315nm400nm眼睛近紫外危害曲线•如图所示，测量眼睛近紫外危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到315nm~400nm波段内的光辐射的情况下，才会测得Euva的数值–315nm~400nm波段内相同辐照度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的Euva值相同。–相同辐照度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应Euva值分布曲线和眼睛近紫外危害曲线一致眼睛热危害曲线10780nm3000nm眼睛热危害曲线•如图所示，测量眼睛热危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到780nm~3000nm波段内的光辐射的情况下，才会测得Eir的数值–780nm~3000nm波段内相同辐照度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的Eir值相同。–相同辐照度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应Eir值分布曲线和眼睛热危害曲线一致测试仪器光谱辐射分析仪光纤光纤探头光谱辐射分析仪余弦接收器•光谱辐照计测试仪器测得光谱辐照度分布软件输入光谱响应曲线计算得到对应的有效光谱辐照度测试仪器•辐照计漫射器滤光片光电传感器测试仪器漫射片光谱透过率分布*滤光片光谱透过率分布*光电传感器光谱响应有效辐照计探头响应曲线=有效辐照计探头响应曲线=有效辐照计探头响应必须与对应有效辐照度曲线一致有效辐亮度测量Eff.radiancemeasurement•测量条件Measurementcondition–光接收口面大小；–测量距离；–视场角大小；–测量仪器光谱响应要满足不同光安全参数的光谱响应曲线。光接收口面大小•光接收口面直径D–7mm≤D≤50mm测量距离•测量距离L–对于GLS,L距离处,口面D处照度为500lux–对于非GLS,L=200mmL视场角αeff大小光谱响应曲线•视网膜蓝光危害曲线Retinalbluelighthazard•视网膜热危害曲线Retinalthermalhazard•弱视觉刺激视网膜热危害曲线Retinalthermalhazard蓝光和热危害曲线视网膜蓝光危害曲线•如图所示，测量视网膜蓝光危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到300nm~700nm波段内的光辐射的情况下，才会测得LB的数值–300nm~700nm波段内相同辐亮度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的LB值不一定相同。–相同辐亮度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应LB值分布曲线和视网膜蓝光危害曲线一致视网膜热危害曲线•如图所示，测量视网膜热危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到380nm~1400nm波段内的光辐射的情况下，才会测得LR的数值–380nm~1400nm波段内相同辐亮度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的LR值不一定相同。–相同辐亮度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应LR值分布曲线和视网膜热危害曲线一致弱视觉刺激视网膜热危害曲线•如图所示，测量弱视觉刺激视网膜热危害的仪器必须具有图示的光谱响应曲线。–仪器仅在接收到780nm~1400nm波段内的光辐射的情况下，才会测得LIR的数值–780nm~1400nm波段内相同辐亮度不同波长的光照射到仪器接收口上，仪器测试得到的LIR值不一定相同。–相同辐亮度的不同波长上的光照射仪器接收口，仪器测试的不同波长的对应LIR值分布曲线和视网膜热危害曲线一致测量仪器•同理,可以采用光谱辐亮度计或者有效辐亮度计测量视网膜蓝光危害和热危害.测量功能Measurementfunction•有效紫外辐射测量EffectiveUVradiationmeasurement•光生物安全测量PhotobiologicalSafetymeasurement–测量ES,EUVADetermineES,EUVA–测量LBDetermineLB–测量LR,LIRDetermineLR,LIR–测量EIR,EHDetermineEIR,EH–测量表观光源对边角Determineα–光辐射安全评价Classification有效紫外辐射测量EffectiveUVradiationmeasurementErp/Es/Euva测量（200nm~800nm）Result1(*.speE)VIS辐照度校准Erp/Es/EuvaMeasurement(200nm~800nm)Result1(*.speE)UVIrradianceCalibrationVISIrradianceCalibrationUV辐照度校准光生物安全测量•ES,EUVA,EIR,EH200~400nm?400~800nm?YesNoErp/Es/Euva测量（200nm~800nm）Result1(*.speE)800~3000nm?UV辐照度校准VIS辐照度校准NoYesErp/Es/Euva测量（380nm~800nm）Result2(*.speE)VIS辐照度校准YesEh/Eir测量（380nm~3000nm）Result3(*.speE)Eh/Eir校准Photobiologicalsafetymeasurement•ES,EUVA,EIR,EH200~400nm?400~800nm?YesNoErp/Es/EuvaMeasurement（200nm~800nm）Result1(*.speE)800~3000nm?UVIrradianceCalibrationVISIrradianceCalibrationNoYesErp/Es/EuvaMeasurement（380nm~800nm）Result2(*.speE)VISIrradianceCalibrationYesEh/EirMeasurement（380nm~3000nm）Result3(*.speE)Eh/EirCalibration光生物安全测量•LB,LR,LIR无红外（800nm）辐射?YesNoLb校准Lb测量Result4(*.speL)YesLr/Lir校准表观光源测量Result5(*.eva)Lb测量Result4(*.speL)Lr/Lir测量Result6(*.speL)表观光源测量Result5(*.eva)Lb校准Photobiologicalsafetymeasurement•LB,LR,LIRNoIR(800nm)radiation?YesNoLbCalibrationLbMeasurementResult4(*.speL)YesLr/LirCalibrationMeasuretheapparentsourceResult5(*.eva)LbMeasurementResult4(*.speL)Lr/LirMeasurementResult6(*.speL)MeasuretheapparentsourceResult5(*.eva)LbCalibration光生物安全测量•安全等级评价:导入测试结