【GB国家标准】 灯和灯系统的光生物安全性

GB/T 20145—2006 / CIE S 009/E:2002 灯和灯系统的光生物安全性 Photobiological safety of lamps and lamp systems (CIE S 009/E; 2002, IDI) 2006-03-06 发布 2006-11-01 实施 前言 GB/T 20145—2006 / CIE S 009/E:2002 本标准等同采用 CIE S 009/E:2002（灯和灯系统的光生物安全性，英文版）。此外，本标准做了下列编辑性修订： a) “本国际标准”改为“本标准”； b) 用小数点“.”代替作为小数点的“,”； c) 删除 CIE S 009/E:2002 的前言。 本标准的附录 A、附录 B、附录 C 为资料性附录。本标准由中国轻工业联合会提出，由全国照明电器标准化技术委员会 (SAC/TC 224) 归口。 本标准起草单位：国家电光源质量监督检验中心（北京）、浙江三色仪器有限公司。 本标准主要起草人：张颖、华树明、葛同升。 引言 在行业安全标准还未正规的时代，就已经发明和生产了大量的灯。与单一波长的激光系统相比，对灯和灯系统的光学辐射危害的评估和控制更为复杂，其辐射测量十分困难。因为所要测量的不是一个简单的点光源，而是一个扩展光源，它可能会被漫射体或投影物镜改变，并且灯的光谱分布可能受辅助光学器件、漫射体、透镜以及类似的装置和操作条件变化的影响而改变。为了评估一个宽波段光源（例如弧光灯、白炽灯、荧光灯阵列灯或灯系统），首先需要确定在距人最接近的一个或多个点上由光源发出的光辐射的光谱分布。对于照明系统来说，这一重要的发射光谱分布，由于光路中光学元件（例如投影物镜）的过滤，可能与仅由灯自身发出的实际光谱分布不同。其次，光源的尺寸或投影的尺寸必须在视网膜危害光谱区加以说明。再者，可能有必要确定辐照度和有效辐照度与距离的变化关系。在设有精密仪器的情况下，进行测量不是一件易事。因此，决定在本标准中制定对灯和/或灯系统的参考测量技术，以及测量技术与所描述的危险类别分级结合在一起，将为灯的生产厂商和使用者提供确定一般灯和灯系统的具体生物学危害的依据。光学辐射危害与某些灯和灯系统有关，本标准的目的就是为评估与不同灯和灯系统相关的辐射危害提供一个标准的技术。 1 范围 GB/T 20145—2006 / CIE S 009/E:2002 灯和灯系统的光生物安全性 本标准对评估灯和灯系统（包括各种灯具）的光生物安全性给予指导。对于所有非相干宽带电光源，也包括发光二极管 (LED)，但不包括激光，在 200 nm 至 3000 nm 波长范围内的光学辐射的光生物危害的评估和控制，本标准对曝露限值、参考测量技术和分级计划进行了明确规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 CIE 17.4: 1987 国际照明词汇 (HI.V (IEC/CIE 联合出版)) CIE 53: 1982 辐射计和光度计性能的评价方法 (IEC 53: 1984) CIE 105: 1993 脉冲光学辐射源的光谱辐射测量 ISO/IEC Guide 25: 测量不确定度的表示指南 3 术语、定义、符号及缩写 3.1 光化学剂量 (actinic dose) 用相应的波长条件下的光化学反应光谱值进行加权的剂量。单位：J·m⁻²。 注：这个定义意味着在考察光化学作用时使用了光化学反应光谱，该反应光谱已转化为其最大值。剂量单位相近，所以在给出一个量值时，有必要指出该数值指的是哪种剂量或光化学剂量。 3.2 对边角 (angular subtense) 视见光源对应于观察者的眼睛或测量点形成的规角。在本标准中指的是全角，而不是半角。单位：rad。 注：用作投射装置的反射镜和透镜通带会改变对边角，也就是说，视见角的大小不同于实际光源的对边角。 3.3 孔径、孔径光阑 (aperture, aperture stop) 用于限定平均光辐射测量区域的开孔。对于光谱辐照度测量来说，这个开孔通常是放在辐射度计/光谱辐射度计入射狭缝前面的一个小积分球的进口。 3.4 蓝光危害 (blue light hazard, BLH) 由波长主要介于 400 nm 与 500 nm 的辐射照射后引起的光化学作用，导致视网膜损伤的潜能。如果照射时间超过 1 秒，这种损害机理将起主要作用，而且是热损害机理的数倍之多。 3.5 连续发光灯 (continuous wavelength lamp, CW lamp) 工作时，连续光输出时间大于 0.25 s 的灯，即非脉冲灯。注：在本标准中，普通照明 (GLS) 灯泡是指连续灯。 3.6 红斑 (erythema) 皮肤发红的现象。在本标准中是指由于人造光源辐射导致的炎症而引起的皮肤发红。 3.7 辐照距离 (exposure distance) 人受灯或灯系统辐照的最近点的距离。对于窄角各方向辐射的灯，这个距离从灯丝或弧光灯的中心开始测量；对于有透镜的反射型灯，这个距离从透镜的外侧边缘开始测量；对于没有透镜的反射型灯，从反射器的端面开始测量。单位：m。 3.8 曝露限值 (exposure limit, EL) 不会导致不利的生物作用的眼或皮肤所能承受的辐照水平。 3.9 眼睛运动 (eye movements) 正常人的眼睛，当注视一个物体时，会以若干赫兹的频率做轻微的无规则运动。这种眼睛的快速运动导致一个点光源的图像被散布于视网膜的一个区域，这个区域的大小相当于约 0.011 弧度的对边角。此外，对于由本标准决定的眼睛运动（例如阅读），如果注视时间超过 1 秒，注视的能力就会下降，从而导致辐射能量在视网膜上的进一步散布。 3.10 视场 (field of view) 探测器（例如辐射度计/光谱辐射度计）所能接收到的立体角（接收角），探测器在这个区域内接收辐射。单位：sr。 注：1. 现场不应与视见光源的对边角 α 相混淆；2. 有时候使用平面带弧度描述旋转对角的视场外角。 3.11 普通照明用灯 (general lighting service lamps, GLS lamps) 用于照明空间的灯泡，该空间一般被人占据或观察，例如用于办公室、学校、家庭、工厂、道路或汽车照明的灯泡。但不包括用于电影放映、复印、太阳晒黑、工业加工、医疗和探照灯等领域的灯。 3.12 危害距离 (hazard distance) 参见皮肤危害距离或眼睛危害距离。 3.13 照度 (illuminance) 投射包含该点的面元上的光通量除以该面面积 dA。单位：lx。 3.14 红外辐射 (infrared radiation, IR) 波长大于可见辐射波长的光学辐射。200 nm 到 780 nm 之外的区域，红外辐射通带被分为：IR-A (780 nm - 1400 nm)、IR-B (1400 nm - 3000 nm)、IR-C (3000 nm - 10000 nm)。红外辐射经常用投射到表面的单位面积上的光谱总辐射量（辐射照度）来衡量。红外辐射应用的例子：工业加热、干燥、烘烤和照相复制。在红外观测系统中，光源和探测器的光谱特性非常重要。 3.15 预期使用 (intended use) 按照供应商提供的说明书、指导和信息来使用产品，享有服务或进行操作。 3.16 辐照度 (irradiance) 投射到包含该点的面元上的辐射通量除以该面面积 A。单位：W·m⁻²。