Защита зрения при работе со светодиодами без рассеивателя

Рис. 1. Оптическая система глаза строит на сетчатке изображение яркого объекта. Чувствительная ткань сетчатки в области, на которую спроецировано яркое изображение, может быть повреждена

Высокая облученность небольшой области сетчатки приводит к ее тепловому и фотохимическому повреждению. Тепловое повреждение сетчатки происходит немедленно и выражается в тепловом разрушении биологических компонентов клеток. Фотохимическое повреждение, или «повреждение синим светом», развивается в течение 12–24 ч после облучения. И тепловые, и фотохимические повреждения сетчатки видны при офтальмологическом осмотре как депигментация, симптомы проявляются в виде появления слепой области (скотомы) в поле зрения. При сильном повреждении потеря зрения необратима.

Рис. 3. Красные очки не пропускают наиболее опасную коротковолновую компоненту

В качестве пробных лабораторией «Архилайт» были измерены очки российского производства из красного поликарбоната Carbomix-10 UV 123П. Эти же очки были розданы на тестирование сорока производителям светодиодной светотехники — участникам выставки «Интерлайт–2012». Были измерены зависимость коэффициента светопропускания материала очков от длины волны и изменение спектра холодного белого света светодиода Cree XM-L до и после прохождения через линзы.

Рис. 4. Область пропускания красных очков

Как показано в [3], норматив 5000 кд/м² для светильников в помещениях с постоянным пребыванием людей соответствует требованию к площади рассеивателя не менее чем 1 см² на один излучаемый люмен. В стандарте [1] принято, что источники белого света не представляют термической и фотохимической опасности для сетчатки вплоть до яркости 10⁴ кд/м². Современный осветительный светодиод может излучать до 200 лм с площади в 1 мм², что соответствует габаритной яркости порядка 10⁸ кд/м². Таким образом, для достижения безопасного уровня яркости в 10⁴ кд/м² необходимо, чтобы средство защиты зрения уменьшало степень опасности яркого источника света на четыре порядка. Темные очки с таким пропусканием должны иметь оптическую плотность 4, что соответствует требованиям к очкам для электросварки. Очки для вспомогательных работ при электросварке, а также для газосварки и тем более для высокоширотных экспедиций, водных просторов, горного туризма и т. д. не имеют достаточной оптической плотности и не обеспечивают должной защиты.

Рис. 5. Спектр светодиода XM-L холодного белого света и спектр этого же светодиода при тех же условиях, но после прохождения светового потока через красные очки (видно полное поглощение коротковолновой составляющей и значительное уменьшение общей энергии излучения)

Спектры поглощения красных прозрачных пластиков разных марок, измеренные в разных лабораториях, имеют несколько отличные, но похожие спектры, и можно предполагать, что любые очки насыщенного красного цвета (без малинового или иного оттенка) будут иметь примерно одинаковые защитные свойства. Таким образом, красные очки целесообразно использовать для устранения опасности синего света и значительного уменьшения опасности термического фотоповреждения сетчатки при работе с открытыми светодиодами, если необходимо ориентироваться и видеть рабочее поле. Но полной защитой зрения от открытого мощного осветительного светодиода они не являются. Возможно, для более полной защиты стоит использовать очки, поглощающие все длины волн, вплоть до глубокого красного, совместно с освещением рабочего места лампой накаливания (или светодиодной лампой с диодами глубокого красного света). Проверенным и действенным способом защиты зрения остаются либо рассеиватель достаточной площади [3], либо очки для электросварки с оптической плотностью не менее 4.