一، اصل فنی: ویژگی های طیفی و منابع خطر
چراغ های LED رشد گیاهان از مواد نیمه هادی مانند InGaN/GaN برای ارسال طول موج های خاصی از نور استفاده می کنند. طراحی طیفی آنها بر اساس حساس ترین نوارها برای فتوسنتز گیاهان است که نور قرمز (660 نانومتر) و نور آبی (450 نانومتر) است. این مقررات دقیق رشد گیاه را بسیار کارآمدتر می‌کند، اما دو خطر بزرگ را نیز به همراه دارد:
خطر نور آبی: نور آبی با طول موج 415-455 نانومتر انرژی زیادی دارد و می تواند مستقیماً از طریق قرنیه و عدسی به شبکیه برود. تحقیقات انجام شده توسط کمیسیون بین المللی روشنایی (CIE) نشان می دهد که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور آبی با شدت بالا ممکن است به سلول های اپیتلیال رنگدانه شبکیه آسیب برساند و در نتیجه خطر دژنراسیون ماکولا را افزایش دهد. به عنوان مثال، یک برند خاص از نور گیاهی LED، 1200 میکرو وات بر سانتی‌متر مربع تابش نور آبی را در فاصله 30 سانتی‌متر شناسایی کرد که 20 درصد بیشتر از حد استاندارد IEEE 1000 میکرو وات بر سانتی‌متر مربع است.
باقی مانده اشعه ماوراء بنفش: برخی از محصولات ارزان قیمت ممکن است مقادیر کمی از اشعه ماوراء بنفش (UV{0}}A 380nm) را به دلیل مشکلات در نحوه بسته بندی نشت کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که قرار گرفتن روزانه در معرض 0.5 mW/cm² UV{4}}A به مدت 8 ساعت در طول 3 سال می‌تواند باعث آسیب DNA در سلول‌های اپیتلیال قرنیه شود و میزان بروز آب مروارید را افزایش دهد.
2، انواع ریسک: شدت، زمان و اختلاف بین افراد
1. میزان نور و مدت زمان قرار گرفتن در معرض آن
Effects in the short term: Being directly in strong light can generate temporary glare, which can make your eyesight blurry or give you headaches. For instance, an operator at a plant manufacturer had eye tiredness symptoms after changing LED lights for two hours straight without wearing goggles. The tear film rupture time had dropped to 5 seconds (normal value>10 ثانیه) وقتی بررسی شد.
تجمع طولانی مدت-: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در موقعیت هایی با PPFD بالا (چگالی شار فوتون فتوسنتزی) ممکن است آسیب نور شبکیه را تسریع کند. تحقیقات شبیه‌سازی نشان داد که قرار گرفتن در معرض 800 میکرومول بر متر مربع در ثانیه نور آبی به مدت 8 ساعت در روز منجر به کاهش 15 درصدی تراکم سلول‌های مخروطی شبکیه پس از 3 سال شد.
2. منحصر به فرد بودن ترکیب طیفی
نور قرمز و آبی کافی نیست: برخی از برندها نسبت نور آبی قرمز را روی 8:1 تنظیم می‌کنند تا به رشد سریع‌تر گیاهان کمک کنند، اما این ممکن است به دلیل طیف کنتراست بالا، چشمان شما را سریع‌تر خسته کند. در کارآزمایی‌های مقایسه‌ای، شرکت‌کنندگانی که در محیطی با نسبت نور قرمز-آبی 6:1 به مدت 2 ساعت کار کردند، 40 درصد افزایش در دفعات پلک زدن و 25 درصد کاهش ترشح اشک را نشان دادند.
اثر بارق: مدارهای رانندگی که خیلی خوب نیستند ممکن است باعث سوسو زدن نور شوند (فرکانس)<100Hz), which might give you headaches and make your eyes strain. High-frequency testing revealed that the flicker depth of a specific batch of products reached 35%, surpassing the IEEE suggested value of less than 5% by a factor of 7.
3. تفاوت در میزان حساسیت افراد
عامل سن: افراد بالای 40 سال لنزهایی دارند که احتمال زرد شدن آنها بیشتر است، نور آبی کمتری از آن عبور می کند (30٪ کمتر)، و به تابش خیره کننده حساس تر هستند. تحقیقات بالینی نشان می دهد که شیوع خستگی چشم در این گروه 22 درصد بیشتر از میزان مشاهده شده در افراد جوان در محیط LED است.
حساسیت ژنتیکی: جمعیت های خاصی دارای ژن های رنگدانه شبکیه چشم (مانند جهش ABCA4) هستند که ظرفیت کاهش یافته برای ترمیم آسیب نور آبی را نشان می دهند و نیاز به تنظیم دقیق سطوح قرار گرفتن در معرض روزانه دارند.
3، طرح حفاظت: استانداردهای بهینه سازی فنی و استفاده
1. طراحی بهتر محصولات
بهینه سازی طیفی: با استفاده از طراحی "طیف کامل + نور قرمز و آبی قابل کنترل" برای برآورده کردن نیازهای گیاهان در حالی که نور آبی را کاهش می دهد. به عنوان مثال، یک شرکت برنامه "نور سلامت گیاهان" را آغاز کرده است که میزان نور آبی را از 30٪ به 18٪ کاهش می دهد و نور زرد 590 نانومتری را برای کمک به خستگی چشم اضافه می کند.
ساختار ضد تابش نور: یک صفحه منشور در مقیاس نانو، منبع نور نقطه‌ای را در یک منبع نور سطحی پخش می‌کند و مقدار تابش نور یکنواخت (UGR) را از 28 به 16 کاهش می‌دهد که استاندارد محیط‌های اداری است.
سیستم کم نور هوشمند: دارای حسگر نور داخلی- است که به طور خودکار خروجی را بر اساس میزان نور اتاق تغییر می‌دهد تا از نوردهی بیش از حد جلوگیری شود. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این سیستم می‌تواند مقدار نور در ناحیه عملیاتی را از تغییر بیش از حد به ± 50 μ mol/m² · s حفظ کند.
2. تنظیم قوانین برای نحوه استفاده
کنترل فاصله: چراغ ها باید حداقل 1.5 متر بالاتر از سطح زمین نصب شوند و 0.8 تا 1.2 متر از سطح کار فاصله داشته باشند. اندازه‌گیری‌ها نشان داده‌اند که می‌توان شدت تابش نور آبی را به سطح ایمن کاهش داد.<400 μ W/cm ²) at this distance.
مدیریت زمان: از قانون "20-20-20" استفاده کنید که می گوید هر 20 دقیقه کار به فاصله 20 فوت (6 متر) به مدت 20 ثانیه نگاه کنید. مطالعاتی که موارد را پیگیری می‌کنند نشان داده‌اند که اپراتورهایی که از این قانون پیروی می‌کنند 60 درصد کمتر در معرض خستگی چشم هستند.
برای ایمنی شخصی، بهتر است از عینک هایی استفاده کنید که معیارهای EN166 را داشته باشند و کمتر از 15 درصد نور آبی را از خود عبور دهند. آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داده است که استفاده از این عینک‌ها می‌تواند آستانه آسیب حرارتی شبکیه را تا سه برابر افزایش دهد.
3. ارتقای استانداردها در صنعت
گواهی ایمنی فوتوبیولوژیکی: ایجاد یک سیستم گواهی ایمنی فوتوبیولوژیکی IEC 62471 برای چراغ‌های LED کارخانه را تشویق کنید و نشان دادن سطوح خطر نور آبی (RG0-RG3) را ضروری کنید. در حال حاضر، اتحادیه اروپا می گوید که همه تجهیزات روشنایی کارخانه باید این گواهی را قبل از فروش داشته باشند.
استاندارد حد PPFD: طبق دستورالعمل ASABE، PPFD در فضاهای کاری سرپوشیده نباید بیشتر از 1000 μ mol/m² · s باشد. اگر نوردهی کوتاه باشد (کمتر از 2 ساعت)، می توان آن را تا 1500 میکرومول بر متر مربع · ثانیه افزایش داد.
