解讀非激光光輻射安全的制造導(dǎo)則

蔡喆 吳曉晨 陳慧挺

(國家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 (中山)，中山 528400)

1 引言

照明領(lǐng)域以前關(guān)注的人體安全項(xiàng)目主要為電氣安全，自從LED等多種光源漸漸走進(jìn)千家萬戶，人們開始關(guān)注使用燈具的另外一種安全:光輻射安全。在光輻射安全檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)中，早于2002年國際照明協(xié)會(huì) (CIE)就根據(jù)國際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)相應(yīng)的曝輻限值出版了CIE S 009/E:2002 Photobiological safety of lamps and lamp systems，該標(biāo)準(zhǔn)于2006年被IEC等同采用為IEC62471:2006。而目前 IEC62471正在被修改為 IEC62471—1，主要就是為了和IEC/TR 62471—2形成一個(gè)垂直的標(biāo)準(zhǔn)系列。

所有的非激光類燈和燈系統(tǒng)的光輻射危害都是采用IEC62471進(jìn)行評(píng)估的，該標(biāo)準(zhǔn)既包括了傳統(tǒng)的鎢絲燈也包括了LED半導(dǎo)體照明器具，同樣氣體放電燈等其他燈也是采用該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類評(píng)估的。IEC62471雖然提供了一個(gè)所有類別的燈的危險(xiǎn)等級(jí)分類系統(tǒng)和測(cè)試方法，但是沒有指導(dǎo)燈和燈系統(tǒng)制造商或者使用者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得樣品的危險(xiǎn)等級(jí)后，如何采用該危險(xiǎn)等級(jí)分類去安全使用該樣品。

在這種情況下，IEC出版了 IEC/TR 62471—2，使之與IEC62471:2006形成一個(gè)垂直標(biāo)準(zhǔn)系列。出版IEC/TR 62471—2的主要目標(biāo)就是制造商或者使用者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得樣品的危險(xiǎn)等級(jí)后，根據(jù)不同場(chǎng)合的需要，采用何種危害等級(jí)的燈，比如指導(dǎo)在某種工作場(chǎng)所需要安裝使用某種等級(jí)以下的燈。

該技術(shù)報(bào)告也明確說明了不適用于故意曝露于太陽的曬黑設(shè)備、眼科儀器、其他醫(yī)療美容設(shè)備的光學(xué)輻射的安全要求。報(bào)告主要闡述了以下幾個(gè)要求:

2 對(duì)IEC62471:2006的補(bǔ)充

在IEC62471:2006的標(biāo)準(zhǔn)中，只提及了燈和燈系統(tǒng)的危害等級(jí)的分類方法、各危害等級(jí)的最低潛在危害限值等，然而在IEC/TR 62471—2中根據(jù)幾十個(gè)樣品的燈的使用經(jīng)歷以及光輻射意外傷害的分析，進(jìn)一步補(bǔ)充并詳細(xì)羅列出四個(gè)危害等級(jí)分級(jí)依據(jù)如表1所示。

表1 危害等級(jí)描述

除了這個(gè)說明的補(bǔ)充之外，該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還特別補(bǔ)充了以下另外幾個(gè)檢測(cè)原則:

1.在測(cè)量過程中，必須考慮燈具在使用過程中的最差的假設(shè)條件，比如假設(shè)最長的曝輻時(shí)間、假設(shè)最大的瞳孔直徑、最近的注視距離等等，如果燈是整合在另外的產(chǎn)品之中，或者其他容易產(chǎn)生爭議的情況下，燈必須在最小的注視距離和最長的曝輻時(shí)間去評(píng)估燈的危害等級(jí)。這一點(diǎn)是在IEC62471:2006里面沒有明確提出的檢測(cè)要點(diǎn)。

2.雖然在光輻射安全系列標(biāo)準(zhǔn)中，燈和燈系統(tǒng)包括所有的光源包括LED光源，而且在CLT決議中也明確了LED不執(zhí)行IEC60825標(biāo)準(zhǔn);但在本技術(shù)報(bào)告中，半導(dǎo)體超輻射發(fā)光二極管 (SLDs)或者用于光纖通信中的LED應(yīng)該考慮采用激光安全標(biāo)準(zhǔn)IEC60825來評(píng)估該類產(chǎn)品的安全等級(jí)。因?yàn)樵擃惍a(chǎn)品從使用上來看，這些非相干光具有與激光相類似的特點(diǎn):單色、以及極小的點(diǎn)光源。所以要注意并不是所有的的二極管都執(zhí)行IEC62471標(biāo)準(zhǔn)。

3.由于單個(gè)光源有可能使用在多種場(chǎng)合，單個(gè)光源測(cè)量 (包括LED光源)或者燈具組件都應(yīng)該在200mm的距離下評(píng)估危害等級(jí)，危害值以及危害等級(jí)都應(yīng)該出現(xiàn)在用戶說明書當(dāng)中。所以在測(cè)量LED光源時(shí)應(yīng)該一律采用200mm距離。

3 制造商如何評(píng)估危害等級(jí)

首先，該技術(shù)報(bào)告還明確了制造商評(píng)估危害等級(jí)時(shí)，必須分兩類燈具去評(píng)估。

要求制造商在對(duì)樣品進(jìn)行危害等級(jí)分類時(shí)，首先必須明確樣品的用途。第一種，普通照明用燈(GSL)，對(duì)于這類產(chǎn)品測(cè)量輻照度和空間平均輻亮度時(shí)，必須在產(chǎn)生500 lx照度下去獲得危害值。第二種，其他所有的燈，包括殺菌燈、信號(hào)燈、數(shù)據(jù)傳輸燈、加熱燈等，測(cè)量時(shí)一律在200 mm距離下獲得危害值。

500lx是我們普通照明時(shí)所用的一般最大使用照度，所以在評(píng)估普通照明用燈時(shí)采用該照度去測(cè)量;而200 mm是我們?nèi)搜鄣纳肀茏尵嚯x，考慮到非普通照明用燈的各種場(chǎng)合的各種用處，與燈具使用中預(yù)期最差條件的原則，該類燈具必須在200mm距離下測(cè)量。如果樣品不進(jìn)行預(yù)先分類的話，將改變最終的危害等級(jí)分類結(jié)果。

其次，本技術(shù)報(bào)告首次提出，在評(píng)估危害等級(jí)時(shí)，光源制造商以及燈具制造商之間的關(guān)系。

某些燈具采用了傳統(tǒng)的光源，燈具只是添加了光源支架和供電系統(tǒng)，而這些添加的附件并沒明顯改變燈的光輻射特性，所以這些燈具制造商可以采用光源制造商所提供的危害等級(jí)直接轉(zhuǎn)換成該燈具的危害等級(jí)，而不用單獨(dú)評(píng)估，如熒光燈支架制造商可直接采用熒光燈光源制造商所提供的危害等級(jí)。

但是除了這種情況外，其他類型的情況需要詳細(xì)的考慮。主要從兩方面考慮:

1)輻照度量/曝輻量限值。

如果危害類型為200mm～400mm或者1400mm～3000mm的光譜范圍的輻照度或者曝輻量的IEC62471條款，單個(gè)光源的危害等級(jí)報(bào)告并不能簡單的轉(zhuǎn)換成對(duì)等的燈具危害等級(jí)。因?yàn)闊艟邥?huì)改變光源很多方面的光輻射特性。所以一般的燈具相對(duì)于光源都看成是一個(gè)新的產(chǎn)品去重新評(píng)價(jià)危害等級(jí)。比如危害類型是紫外光化危害的金鹵燈，由于反射器等燈具器件有可能會(huì)增強(qiáng)其紫外輻照度水平。

2)輻亮度限值。

如果危害類型為輻亮度 (380mm～1400mm光譜范圍)的條款，由于測(cè)試條件限制了單個(gè)光源包括LED光源都必須在200mm距離下測(cè)量，且該光譜范圍的危害限值與視場(chǎng)角的反比例關(guān)系可以得出，只要是單個(gè)光源包括LED光源在一個(gè)危害等級(jí)中，該光源的陣列或者由該光源組成的燈具都不會(huì)超過該危害等級(jí)，只有可能一樣的危害等級(jí)或者更低的危害等級(jí)。所以如果在確認(rèn)危害類型為輻亮度條款下的光源特別是LED光源的制造商的光輻射安全危害等級(jí)可以直接轉(zhuǎn)換使用該光源的燈具的光輻射安全等級(jí)。

所以燈具制造商可以根據(jù)光源制造商所提供的光輻射安全報(bào)告，再按危害類型進(jìn)行一定的分析，可判斷是否可以完全采用光源制造商所提供光輻射危害等級(jí)。特別是LED燈具的制造商，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并不需要對(duì)每個(gè)LED燈具產(chǎn)品分別進(jìn)行光輻射安全測(cè)量;但是對(duì)于某些包括紫外或者紅外部分光譜的燈具，并不能直接采用光源制造商的光輻射危害等級(jí)，需要對(duì)每個(gè)燈具進(jìn)行測(cè)量。

4 燈具危害等級(jí)標(biāo)簽要求

本技術(shù)報(bào)告要求燈具的危害等級(jí)標(biāo)簽在使用壽命期間必須能永久的固定、清晰、易讀的標(biāo)于產(chǎn)品上，標(biāo)識(shí)的大小可以根據(jù)產(chǎn)品大小縮放，但是如果由于產(chǎn)品的大小或者設(shè)計(jì)問題，標(biāo)簽在無法標(biāo)識(shí)于產(chǎn)品上的情況下，允許危害等級(jí)標(biāo)簽標(biāo)識(shí)于包裝或者說明書上。同時(shí)，警告標(biāo)識(shí)樣式應(yīng)該符合IEC60417—1的要求。

在不超過該燈具曝輻限值的情況下，標(biāo)識(shí)必須位于容易閱讀的位置。制造商必須根據(jù)表2相對(duì)應(yīng)內(nèi)容標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)字體應(yīng)選用黑色字體印制于黃色底面上，且該標(biāo)識(shí)的復(fù)制樣式應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)于用戶的使用說明書中。

表2 燈系統(tǒng)危害等級(jí)標(biāo)簽的相關(guān)要求

除表2內(nèi)容之外，如果燈的危害等級(jí)高于無危害類，該技術(shù)報(bào)告還要求在用戶手冊(cè)中提供以下信息:

1)制造商必須清晰陳述該燈或燈系統(tǒng)超出無危害類燈具、危害大小取決于用戶的使用或者安裝情況。

2)除了無危險(xiǎn)類燈具，其他燈具存在一定的輻射危害。

3)如果該燈具依靠距離來防止其曝輻值的增大，必須用圖示標(biāo)明危害距離大小以及曝輻值。

4)如果該燈具產(chǎn)生不止一種危害類型，只能給出危害的最大距離。

5)必須有足夠的正確安裝、組裝、維持、安全使用的說明，同時(shí)包括對(duì)造成曝輻危害的可能性做出清晰的警告。

6)對(duì)安全操作程序和可預(yù)見的事故、故障或危險(xiǎn)等異常狀態(tài)提出建議。在安全程序中盡可能的詳細(xì)闡述該燈維修程序。

7)標(biāo)識(shí)的復(fù)制樣式必須有表3中的解釋條款。

8)考慮是否需要將該標(biāo)識(shí)標(biāo)于不同種類的控制器上。

如上條款可知，燈具上的危害等級(jí)標(biāo)簽必須以最高的危害等級(jí)作為警告標(biāo)識(shí)。在警告標(biāo)識(shí)下方標(biāo)注相應(yīng)條款的表2和表3相應(yīng)內(nèi)容即可。

表3 標(biāo)簽的信息和指南的解釋條款

5 結(jié)語

該技術(shù)報(bào)告主要作為IEC62471的一個(gè)垂直標(biāo)準(zhǔn)，使燈和燈系統(tǒng)光生物安全性檢測(cè)成為一個(gè)更為完整的測(cè)量體系，使該標(biāo)準(zhǔn)體系的危害等級(jí)評(píng)估具有更強(qiáng)的可操作性。同時(shí)通過對(duì)該測(cè)量體系的實(shí)施，能使人類在安全使用人工照明方面得到更進(jìn)一步的保障。提升了對(duì)產(chǎn)品輻射危害標(biāo)簽的要求，方便了使用者辨識(shí)燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性。

［1］IEC/TR 62471－2:2009 Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety［S］．

［2］IEC 62471:2006 Photobiological safety of lamps and lamp systems［S］．

［3］ANSI/IESNA RP－27.1－05 Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamps and Lamp Systems-General Requirements［S］．

［4］ANSI/IESNA RP－27.2－00 Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamps and Lamp Systems-Measurement Systems［S］．

［5］ANSI/IESNA RP－27.3－07 Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamps-risk group classification and labeling ［S］．