Sécurité au travail et sécurité photobiologique du rayonnement optique

Le rayonnement optique artificiel – rayonnement UV, visible et infrarouge incohérent émis par des lampes, des LED, des arcs électriques et des installations de rayonnement – peut provoquer des lésions photochimiques ou thermiques de la peau et des yeux dès que l'éclairement énergétique, la longueur d'onde et la durée d'exposition dépassent certaines limites. La sécurité photobiologique consiste en l'évaluation systématique de ce risque : classification d'une source dans des groupes de risque selon IEC 62471, comparaison de l'éclairement énergétique pondéré spectralement aux valeurs limites d'exposition, et détermination des durées d'exposition admissibles ou des mesures de protection techniques. Les grandeurs clés sont l'éclairement énergétique pondéré actinique UV, la luminance énergétique pondérée en lumière bleue et l'éclairement énergétique infrarouge ; le défi central est que les caractéristiques électriques d'une lampe – telles que sa puissance absorbée – ne renseignent pas de manière fiable sur le danger optique réel au poste de travail.

Le remplacement continu des lampes à vapeur de mercure à large bande par des systèmes LED dans la polymérisation, l'éclairage et la désinfection fait évoluer les profils spectriques typiques des postes de travail d'une émission continue vers des émissions à bande étroite et à pics multiples ; la conséquence est que les évaluations globales fondées sur des spectres UV « typiques » doivent de plus en plus être remplacées par une mesure spectrique spécifique à la source. Le débat autour de la désinfection far-UVC (200-230 nm) dans les espaces intérieurs occupés a conduit, en 2022, à une augmentation des limites ACGIH pour cette plage de longueurs d'onde (directive européenne et ICNIRP inchangées) et, avec la norme IEC 62471-6:2022, à une norme produit dédiée aux lampes UV germicides ; la conséquence pour la sécurité au travail est un besoin croissant de technologie de mesure à résolution spectrique précisément dans cette bande historiquement peu étudiée. Sur le plan réglementaire, la norme de sécurité européenne EN 12198 exige que les machines dont l'émission de rayonnement est liée à la fonction fassent l'objet d'une évaluation documentée et d'une réduction des risques de rayonnement dans le cadre de la conformité CE ; la conséquence est que les évaluations des risques photobiologiques sont de plus en plus intégrées dans la documentation technique des constructeurs de machines, et non plus seulement dans l'évaluation des risques de l'exploitant. Enfin, l'automatisation continue des lignes de production signifie que les mesures ponctuelles isolées sont de plus en plus complétées par des capteurs intégrés, installés de façon permanente, qui détectent les écarts pendant le fonctionnement en cours.

Les tailles de marché, les taux de croissance et les sources relatifs à ce domaine d'application sont résumés sur la page Évolution du marché de la technologie UV.

Le rayonnement optique endommage les tissus selon deux mécanismes fondamentalement différents. Les dommages photochimiques surviennent lorsque des photons d'énergie suffisante sont absorbés directement par des molécules et rompent des liaisons chimiques ou génèrent des intermédiaires réactifs : le rayonnement UV endommage ainsi l'ADN et les protéines de la peau (érythème, photokératite) et, dans la région spectrale bleue, endommage la rétine via des photosensibilisateurs présents dans l'épithélium pigmentaire rétinien (y compris la lipofuscine/A2E), en générant des espèces réactives de l'oxygène. Les dommages thermiques, en revanche, résultent d'un apport d'énergie plus rapide que ce que le tissu peut dissiper sous forme de chaleur, provoquant une dénaturation des protéines une fois certains seuils de température franchis ; ils prédominent en cas d'éclairement énergétique élevé dans le domaine visible et infrarouge, ainsi qu'avec des impulsions très courtes et de haute énergie. Le mécanisme qui prévaut dépend de la longueur d'onde, de l'éclairement énergétique, de la durée d'impulsion et de la profondeur de pénétration du rayonnement dans le tissu concerné – une règle générale du type « plus de puissance signifie plus de danger » est donc insuffisante.

Différents principes de mesure sont disponibles pour évaluer le danger et le classer selon la norme IEC 62471, chacun étant adapté à une question différente – dépistage, classification formelle ou surveillance continue.

Plusieurs grandeurs physiques comptent simultanément pour une évaluation photobiologique, car ensemble elles déterminent comment l'énergie rayonnante se traduit en un effet biologique. La distribution spectrale de la source décide de la fonction de pondération (UV actinique, lumière bleue, IR) par rapport à laquelle l'éclairement énergétique mesuré doit être évalué – un décalage de quelques nanomètres seulement peut modifier le danger effectif de plusieurs ordres de grandeur, car des fonctions de pondération telles que S(λ) ou B(λ) dépendent fortement de la longueur d'onde. L'éclairement énergétique ou la luminance énergétique au niveau de l'œil ou de la peau, associé(e) à la durée d'exposition, détermine la dose reçue ; pour la lumière bleue, le diamètre apparent de la source (angle sous-tendu tel que vu par la personne exposée) compte également, car il décide si la formule de limite pour les sources étendues ou ponctuelles s'applique. La distance à la source agit par la loi de l'inverse du carré, mais uniquement pour les sources ponctuelles, et cette loi ne s'applique plus pour les sources étendues ou collimatées (réflecteurs, collimateurs). Enfin, la durée de fonctionnement ou le vieillissement de la source affecte l'émission réelle, car les lampes UV et les LED peuvent voir leur puissance de sortie et leur composition spectrale dériver au cours de leur durée de vie.

Des hypothèses erronées récurrentes dans les évaluations pratiques des risques peuvent conduire à des conclusions faussement rassurantes ou faussement alarmantes.

La puissance électrique d'une lampe n'est pas une mesure du risque optique : deux lampes ayant la même consommation électrique peuvent présenter des rendements, des spectres et des répartitions de faisceau totalement différents, de sorte que l'éclairement énergétique pondéré atteignant réellement un poste de travail ne peut pas être déduit de la plaque signalétique – il doit être mesuré. De même, se limiter à la durée n'est pas suffisant : le système de limites pour la lumière bleue distingue explicitement les expositions courtes (basées sur la dose, jusqu'à 100 s pour E_B ou 10 000 s pour L_B) et l'exposition continue (basée sur l'éclairement énergétique ou la luminance énergétique, au-delà de ces durées), car le mécanisme de dommage dominant change avec l'échelle de temps ; supposer un éclairement énergétique « sûr » unique pour toutes les durées n'a aucun fondement physique. Le lieu de mesure modifie considérablement le résultat : les mesures en champ proche effectuées directement à l'ouverture d'une lampe diffèrent des mesures réalisées à la position réelle où se trouve le personnel, et pour les sources étendues, la luminance énergétique dépend en outre de l'angle d'observation. Le matériau et la géométrie de l'équipement modifient le spectre : les blindages, les parois du boîtier ou les écrans de protection filtrent les composantes UV à des degrés divers, de sorte qu'un risque mesuré à la source ouverte ne peut pas être automatiquement appliqué à l'exposition réelle derrière un capot. Enfin, chaque évaluation n'est valable que sous les conditions limites supposées (état de fonctionnement, distance, durée d'exposition) ; les états de maintenance, de défaut ou de nettoyage avec capots ouverts nécessitent une évaluation distincte que les mesures de routine négligent fréquemment.

Les trois facteurs ci-dessus sont étroitement liés. Sur le plan spectral, les fonctions de pondération S(λ) (risque UV actinique), B(λ) (risque lumière bleue) et la fonction de risque IR n'agissent chacune que dans leur plage de longueurs d'onde définie et selon un profil fortement non linéaire\u00a0; une source à large bande présentant des pics secondaires en dehors de sa plage spectrale principale peut donc néanmoins contribuer de manière significative dans une bande étroite fortement pondérée, malgré une puissance totale faible. Sur le plan des matériaux, le verre de fenêtre ordinaire filtre presque tout le rayonnement UV-B et UV-C mais transmet la majeure partie du rayonnement UV-A – une protection suffisante contre l'érythème, mais qui ne réduit en rien le risque lumière bleue. Sur le plan géométrique, la norme distingue les sources ponctuelles (petites) des sources de grande surface au moyen de l'angle sous-tendu α, car pour les sources de grande surface, la taille de l'image rétinienne, et donc la répartition thermique de l'énergie absorbée, diffère de celle d'une source ponctuelle de même puissance rayonnante\u00a0; une même source lumineuse peut donc être considérée comme «\u00a0grande\u00a0» à une distance de 0,5\u00a0m et «\u00a0petite\u00a0» à 5\u00a0m, au sens de la norme.

Pour de nombreux effets photochimiques, la loi de réciprocité de Bunsen–Roscoe s'applique approximativement : l'effet biologique dépend principalement du produit de l'éclairement énergétique et du temps, c'est-à-dire de la dose (exposition) H = E · t, indépendamment du fait que la même dose soit appliquée brièvement et intensément ou pendant une longue durée à faible niveau. Pour l'éclairement énergétique pondéré UV actinique, cela se simplifie en :

E_eff = ∫ E(λ) · S(λ) dλ

où E(λ) est l'éclairement énergétique spectrique et S(λ) la fonction de pondération actinique selon l'ICNIRP/ACGIH. La durée d'exposition admissible découle de la valeur limite d'exposition (VLE) sur 8 heures, comme suit :

t_max = VLE / E_eff

avec VLE = 30 J/m² (3 mJ/cm²) pour le rayonnement UV actinique, valeur limite établie et largement reconnue. Cette relation ne s'applique cependant pas sans exception : pour le risque lié à la lumière bleue, la formule limite passe, au-delà d'une durée d'exposition de 100 s (E_B) ou de 10 000 s (L_B), d'une grandeur fondée sur la dose (exposition énergétique) à une grandeur fondée sur l'éclairement énergétique – un indice que, pour des expositions plus longues, les mécanismes de réparation rétinienne rompent la simple additivité de la dose. Pour les impulsions très courtes et à haute énergie (par exemple les lampes flash), la réciprocité échoue également, car les mécanismes de dommage thermique dépendent de la puissance de crête plutôt que de l'énergie intégrée.

Un autre exemple, actuellement débattu, des limites des modèles établis concerne le rayonnement UVC lointain (207–222 nm), utilisé pour la désinfection des surfaces et de l'air dans des espaces occupés. La fonction de pondération actinique classique S(λ) a été extrapolée en grande partie à partir de données d'effets au-delà de 250 nm, impliquant un risque comparable à des longueurs d'onde plus courtes. Cependant, des études de seuil plus récentes montrent que le rayonnement autour de 222 nm est presque entièrement absorbé dans la couche externe morte de la peau (couche cornée) et dans les couches cellulaires les plus externes de l'œil avant d'atteindre les cellules vivantes et en division – la profondeur de pénétration réelle est nettement plus faible que pour le rayonnement UV-C de longueur d'onde plus longue (Sliney & Stuck, 2021). Sur cette base, l'ACGIH a considérablement relevé en 2022 les valeurs limites pour les longueurs d'onde inférieures à environ 250 nm, par rapport au système précédent dérivé de la courbe générique S(λ), et les a présentées séparément pour l'œil et pour la peau. En pratique, cela signifie qu'une évaluation des sources UVC lointaines fondée uniquement sur le modèle S(λ) à large bande peut surestimer considérablement le risque réel – un cas où ce n'est pas la mesure, mais le modèle de risque sous-jacent, qui a dû être corrigé.

Hypothèses : au niveau d'un espace libre sur une ligne de séchage UV (par exemple lors d'un changement de bande ou d'une réparation), un éclairement énergétique pondéré UV actinique de E_eff = 1,0 W/m² est mesuré au poste opérateur accessible le plus proche – un ordre de grandeur comparable aux valeurs publiées pour les sources à arc ouvertes (0,28 à 7,85 W/m² à 1 m de distance) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Formule/modèle : t_max = ELV / E_eff, avec ELV = 30 J/m² (valeur limite d'exposition sur huit heures pour le rayonnement UV actinique).

Calcul : t_max = 30 J/m² ÷ 1,0 W/m² = 30 s.

Résultat : la durée d'exposition cumulée admissible à ce poste est de 30 secondes par équipe de huit heures.

Interprétation technique : même une brève intervention manuelle sans arrêt ni protection – par exemple pour réenfiler une bande ou éliminer un défaut – peut dépasser la limite journalière admissible. C'est la raison technique pour laquelle un tel équipement nécessite non pas des contrôles ponctuels, mais des dispositifs d'interverrouillage et une surveillance en ligne continue.

Dans la polymérisation UV et le collage UV industriels, les opérateurs peuvent être exposés à un rayonnement ouvert lors du réglage, du changement de bande ou de la maintenance ; ici, l'éclairement énergétique pondéré actiniquement au niveau des ouvertures d'accès est la grandeur critique (voir aussi Collage, enrobage et encapsulation UV). Dans le soudage à l'arc, des composantes UV, visibles et IR à large bande apparaissent avec un éclairement énergétique parfois considérable à courte distance ; les lésions cutanées liées aux UV chez les soudeurs sont discutées dans la littérature de médecine du travail, bien que les preuves d'un risque accru de cancer de la peau soient incohérentes (Falcone & Zeidler-Erdely, 2018) ; en outre, la kératoconjonctivite UV photochimique (« coup d'arc ») est un danger aigu bien connu. Dans la technique d'éclairage (éclairage de bureau, industriel et architectural), les luminaires à LED doivent être classés selon le danger de la lumière bleue conformément à la norme IEC 62471 ; des études montrent que l'éclairage LED général, dans des conditions normales d'utilisation, n'est pas plus dangereux que les sources lumineuses classiques (Udovicic & Janßen, 2019). Dans la désinfection UV de l'eau, de l'air et des surfaces, outre l'efficacité contre les micro-organismes, l'accessibilité lors de la maintenance et du dépannage est pertinente en matière de sécurité, en particulier avec les systèmes UVC lointains plus récents destinés aux locaux occupés (voir Sécurité de la désinfection UV). Dans la technologie d'affichage (modules de caméra, systèmes d'éclairage), la classification photobiologique fait de plus en plus partie de l'évaluation de conformité CE (au titre de la directive basse tension ou de la directive machines, selon le produit) partout où le rayonnement constitue une émission liée à la fonction.

La grandeur de mesure appropriée découle de l'application. Pour une classification initiale en groupe de risque selon IEC 62471, une mesure spectroradiométrique unique à la position accessible la plus défavorable est souvent suffisante ; pour des sources connues et spectralement stables, un radiomètre à large bande étalonné avec une fonction de pondération adaptée peut servir aux contrôles courants. Lorsque la composition de plusieurs sources, des puces LED à bande étroite ou des plages spectrales contestées (par exemple l'UVC lointain) doivent être évaluées, une mesure spectrale complète est nécessaire, car les capteurs à large bande peuvent présenter un écart systématique lorsque leur courbe de pondération ne correspond pas exactement au spectre réel de la source. La résolution spatiale devient nécessaire dès lors que la taille de la source elle-même détermine quelle formule de limite s'applique (source étendue ou ponctuelle) ; une mesure résolue dans le temps est requise pour les sources pulsées ou commutées (lampes flash, LED pilotées en PWM), car les mesures RMS peuvent sous-estimer la charge de crête. Pour chaque mesure, l'incertitude de mesure – comprenant la traçabilité de l'étalonnage, la bande passante spectrale du capteur, l'erreur cosinus en incidence oblique et l'imprécision de positionnement – doit être documentée, car elle influe directement sur la marge de sécurité par rapport à la valeur limite. Un instrument adapté (radiomètre, spectroradiomètre) est un outil permettant de répondre à ces exigences, et non leur point de départ.

Dans les équipements automatisés de polymérisation UV et de désinfection, la sécurité photobiologique est de plus en plus assurée par des capteurs installés en permanence, couplés à un automate, qui saisissent en continu l'éclairement énergétique aux positions pertinentes pour la sécurité. L'intérêt technique ne réside pas d'abord dans la connectivité numérique, mais dans le fait que le vieillissement des lampes, la défaillance de puces LED individuelles ou un blindage mal positionné sont détectés à temps, avant qu'ils n'entraînent une surexposition réelle – le système de détection remplit ainsi une fonction qu'une mesure purement périodique et manuelle réalisée lors des intervalles de maintenance ne peut assurer. Si l'éclairement énergétique mesuré dépasse un seuil enregistré, cela peut déclencher directement un verrouillage, un arrêt ou un avertissement, plutôt que de laisser la détection au personnel d'exploitation.

La norme prescrit non seulement des limites, mais aussi les conditions dans lesquelles elles sont mesurées. Ce point est régulièrement négligé lors de la lecture des tableaux de limites - or il détermine le résultat.

La distance de mesure. Les lampes d'éclairage général sont mesurées à la distance à laquelle la lampe produit 500 lx. Pour toutes les autres lampes et systèmes de lampes, une distance fixe de 200 mm s'applique. La différence est considérable : entre 200 mm et un mètre, on observe un facteur 25 sur l'éclairement énergétique pour une source approximativement ponctuelle. La même lampe se classe dans un groupe de risque différent selon la distance - quiconque reprend une classification doit donc savoir sur quelle base elle a été mesurée.

L'ouverture. L'éclairement énergétique est capté à travers un diaphragme d'ouverture de 7 mm - le diamètre de la pupille entièrement dilatée. Un capteur à grande surface d'entrée effectue une moyenne sur une surface plus étendue et renvoie une valeur trop faible pour une source inhomogène.

Le champ de vision. Pour les risques rétiniens, ce n'est pas l'éclairement énergétique mais la luminance énergétique qui est évaluée - et celle-ci s'accompagne d'un champ de vision qui dépend de la durée d'exposition : environ 11 mrad pour les expositions longues, 1,7 mrad pour les expositions courtes. Avec un champ trop large, une petite source lumineuse intense est moyennée sur une surface trop grande et le risque paraît plus faible qu'il ne l'est réellement.

La pondération. Aucune limite de la norme ne s'applique à une valeur brute. Ce qui est comparé est toujours la grandeur pondérée : le spectre mesuré multiplié par S(λ) pour l'UV actinique, B(λ) pour le risque lié à la lumière bleue ou R(λ) pour le risque thermique rétinien, puis sommé sur la plage considérée. C'est pourquoi la mesure spectrale constitue le cas normal et le radiomètre à large bande l'exception - admissible pour des sources connues et spectralement stables dont le capteur reproduit la pondération.

Les groupes de risque ne constituent donc pas une échelle en soi, mais une indication de temps sous une autre forme : ils indiquent après quelle durée d'exposition la limite est atteinte. Une source RG 2 dépasse la limite actinique après 1 000 secondes – un peu moins de dix-sept minutes. Il ne s'agit pas d'un risque abstrait, mais de la durée d'une intervention de maintenance avec la chambre ouverte.

La norme IEC 62471 ne définit pas elle-même ces valeurs. Elles proviennent des lignes directrices de l'ICNIRP, très proches des TLV de l'ACGIH ; la norme les traduit en une procédure d'essai avec des conditions de mesure fixes et une classification en groupes de risque. Dans l'UE, elles deviennent contraignantes par la directive 2006/25/CE et en Allemagne par l'ordonnance relative aux rayonnements optiques artificiels (OStrV) et ses règles techniques associées. Pour les sources UV, les TLV de l'ACGIH et les valeurs de l'ICNIRP sont pratiquement identiques ; les différences portent sur certaines bandes et références temporelles, pas sur l'ordre de grandeur. Une classification selon la norme IEC 62471 ne constitue pas encore une évaluation des risques – la norme évalue la source, tandis que l'ordonnance exige une évaluation du poste de travail.

À télécharger : Limites d'exposition selon la norme IEC 62471 (XLSX) – les limites par type de danger, les limites d'émission des quatre groupes de risque et les conditions de mesure réunies sur une seule feuille.

Le choix de l'instrument découle directement des conditions de mesure :

• Les spectroradiomètres pour la classification et pour toute source dont le spectre n'est pas connu. Le UVpad E mesure de 240 à 480 nm avec une tête de capteur externe et fournit le spectre à partir duquel toute pondération peut être calculée – S(λ) tout comme le spectre d'action érythémal. En laboratoire, le SR900 couvre de 200 à 1 100 nm et atteint ainsi également les plages de la lumière bleue et rétinienne.
• Les radiomètres à large bande pour le contrôle continu d'une source connue. Le RMD Pro accepte des têtes de mesure interchangeables, y compris des capteurs à sensibilité pondérée (pondération érythémale ou actinique) – mesurant directement la grandeur évaluée plutôt qu'un éclairement énergétique brut.
• Les capteurs installés en permanence lorsque le risque ne survient pas à la réception mais en cours de fonctionnement – aux portes, sas et lignes de polymérisation ouvertes. Les plages et les sorties sont répertoriées sur les pages des capteurs UV.

Chaque mesure est assortie de son incertitude, car celle-ci intervient directement dans la marge de sécurité par rapport à la limite. Elle résulte de la traçabilité de l'étalonnage, de l'écart spectral du capteur, de l'erreur en cosinus en cas d'incidence oblique et de la précision de positionnement. Opsytec étalonne dans son laboratoire accrédité ISO 17025, avec traçabilité au PTB.

L'éclairement énergétique efficace érythémal – la grandeur à l'origine du coup de soleil, avec son propre spectre d'action et sa propre unité de dose – est traité sous mesure de l'UV efficace érythémal. Cette page répond à la même question que celle-ci, mais du point de vue du mesurande plutôt que de la norme.

David H. Sliney et Bruce E. Stuck, dans « A Need to Revise Human Exposure Limits for Ultraviolet UV-C Radiation » (Photochemistry and Photobiology, 2021, Vol. 97, No. 3, pp. 485–492, DOI : 10.1111/php.13402), ont examiné les bases biologiques des limites UV-C existantes au regard de données de seuil plus récentes pour l'œil et la peau, et ont conclu que les limites précédentes en dessous d'environ 250 nm étaient nettement trop prudentes – un fondement essentiel des limites ACGIH révisées de 2022 pour le far-UVC.

La déclaration de l'ICNIRP « Light-Emitting Diodes (LEDs): Implications for Safety » (Health Physics, 2020, Vol. 118, No. 5, pp. 549–561, DOI : 10.1097/HP.0000000000001259) évalue systématiquement les risques pour la santé liés aux LED UV, visibles et infrarouges, et constate qu'aucun dommage rétinien aigu n'est à attendre dans des conditions d'utilisation raisonnablement prévisibles, tandis que le scintillement et les effets stroboscopiques sont cités comme effets réellement documentés.

L. M. Falcone et P. C. Zeidler-Erdely, dans « Skin cancer and welding » (Clinical and Experimental Dermatology, 2018, Vol. 44, No. 2, pp. 130–134, DOI : 10.1111/ced.13783), ont passé en revue les données concernant le risque de cancer de la peau lié aux UV chez les soudeurs ; la littérature disponible est jugée limitée et incohérente, bien qu'une étude cas-témoins ait rapporté un risque accru de carcinome basocellulaire de la tête et du cou chez les soudeurs exposés à long terme.

A. Torriglia et al., dans « Retinal phototoxicity and the evaluation of the blue light hazard of a new solid-state lighting technology » (Scientific Reports, 2020, Vol. 10, Article 6733, DOI : 10.1038/s41598-020-63442-5), ont examiné la phototoxicité rétinienne des LED conventionnelles par rapport aux LED GaN-on-GaN dans un modèle animal et ont montré que la fonction de pondération de la lumière bleue établie pourrait sous-estimer le danger des types de LED à longueur d'onde plus courte.

L. Udovicic et M. Janßen, dans « Photobiological safety of common office light sources » (Proceedings of the 29th CIE Session, Washington D.C., 2019, pp. 1256–1261, DOI : 10.25039/x46.2019.PO110), ont examiné le danger lié à la lumière bleue des lampes LED, à incandescence, halogènes et fluocompactes ainsi que des écrans d'ordinateurs portables et de smartphones selon la norme IEC/EN 62471, et ont montré que l'éclairage LED général n'est pas photobiologiquement plus dangereux que les sources lumineuses conventionnelles.

Aucune des publications clients documentées ne traite de l'évaluation des risques professionnels liés au rayonnement optique lui-même. Un travail thématiquement proche examine toutefois le même critère biologique – les dommages cutanés actiniques dus aux UV – sous l'angle de la protection dermatologique, avec irradiation au moyen d'une chambre d'irradiation BS-03 :

Protective effects of sunscreen (50+) and octatrienoic acid 0.1% in actinic keratosis and UV damages
Pinto, Daniela, et al. « Protective effects of sunscreen (50+) and octatrienoic acid 0.1% in actinic keratosis and UV damages. » Journal of Investigative Medicine 70.1 (2022) : 92–98.

D'autres travaux issus de domaines connexes de la photobiologie sont répertoriés sous Publications par les clients - par thème.

Le moteur de recherche de publications répertorie toutes les publications sur la sécurité au travail que nous connaissons – consultables par appareil, domaine et mot-clé.

Le cadre réglementaire en Allemagne et dans l'UE : l'ordonnance allemande relative à la protection des salariés contre les risques dus au rayonnement optique artificiel (OStrV), transposant la directive européenne 2006/25/CE, la série de normes IEC 62471 / EN 62471 (Sécurité photobiologique des lampes et des appareils utilisant des lampes) avec la norme de produit complémentaire IEC 62471-6:2022 pour les sources UV germicides, la norme de sécurité des machines EN 12198 pour l'évaluation et la réduction des risques liés aux rayonnements, ainsi que les recommandations de la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) relatives aux rayonnements UV, visible/IR et LED. Un aperçu du cadre réglementaire avec les valeurs limites associées est disponible sous Directives, normes et standards en UV.

• OStrV (ordonnance allemande relative à la protection des salariés contre les risques dus au rayonnement optique artificiel), dernière modification le 18 oct. 2017 (gesetze-im-internet.de)
• Directive 2006/25/CE (eur-lex.europa.eu)
• IEC 62471-6:2022 (webstore.iec.ch)
• Recommandations ICNIRP relatives aux UV, 2004 (icnirp.org)
• Déclaration ICNIRP sur les LED, 2020 (icnirp.org)
• Règlement Machines (UE) 2023/1230, annexe III n° 1.5.10 à 1.5.13 (eur-lex.europa.eu)

Les limites de longueur d'onde applicables selon chaque norme, ainsi que les raisons de leurs différences, sont présentées côte à côte sous Plages spectrales et normes. Pour les limites selon IEC 62471, l'affectation est déterminante : une valeur qui relève de l'UV-B selon une classification appartient à l'UV-A selon une autre – avec une limite différente.

Quelle est la différence entre l'éclairement énergétique et la luminance énergétique ?
L'éclairement énergétique (W/m²) décrit la puissance rayonnante atteignant une surface et est pertinent aussi bien pour la peau que pour l'évaluation de sources ponctuelles au niveau de l'œil. La luminance énergétique (W/(m²·sr)) prend en outre en compte l'angle solide et est nécessaire pour les sources étendues de grande surface, car elle reflète la zone imagée sur la rétine. Les définitions formelles de l'éclairement énergétique, de l'exposition énergétique et de la fluence sont données dans grandeurs radiométriques.

Pourquoi la puissance électrique d'une lampe ne suffit-elle pas comme mesure du danger ?
L'efficacité, le spectre et la répartition du faisceau diffèrent considérablement selon les types de lampes, de sorte que deux lampes de même puissance électrique peuvent produire des éclairements énergétiques optiquement efficaces très différents. Seule une mesure directe de l'éclairement énergétique pondéré spectralement fournit une réponse fiable. La dérivation générale – de la puissance électrique, via l'efficacité électro-optique, jusqu'à la grandeur mesurée au point d'action – est donnée dans grandeurs radiométriques.

Quels groupes de risque définit la norme IEC 62471 ?
La norme distingue un groupe exempté et des groupes de risque 1 à 3 de dangerosité croissante, déterminés à partir de l'éclairement énergétique ou de la luminance énergétique pondérés spectralement, comparés à des valeurs limites d'exposition définies. Cette classification détermine les exigences en matière d'étiquetage et de mesures de protection.

Chaque source lumineuse du poste de travail doit-elle être mesurée ?
Pas nécessairement chaque source individuelle, mais chaque évaluation des risques au titre de l'OStrV exige d'apprécier si une exposition pertinente peut se produire. De nombreux luminaires standard certifiés portent déjà une classification du fabricant ; pour les applications spéciales, les sources ouvertes ou les spectres mixtes, une mesure dédiée est nécessaire.

Que change-t-on actuellement dans les limites pour l'UVC lointain (222 nm) ?
Des données de seuil plus récentes montrent que la faible profondeur de pénétration du rayonnement autour de 222 nm dans la peau et l'œil implique un danger nettement inférieur à celui suggéré par la fonction de pondération classique, extrapolée à partir de longueurs d'onde plus longues. L'ACGIH a considérablement relevé les limites correspondantes en 2022 et les a communiquées séparément pour l'œil et la peau.

Quelle base juridique s'applique en Allemagne ?
Le cadre applicable est l'OStrV, qui transpose la directive européenne 2006/25/CE, complétée par la série de normes IEC/EN 62471 pour la classification technique des lampes et par la norme EN 12198 pour les machines à émission de rayonnement liée à la fonction, dans le cadre de la conformité CE.

À quelle fréquence une évaluation des risques doit-elle être renouvelée ?
Il n'existe aucun intervalle légal fixe ; l'OStrV exige une actualisation dès que l'équipement, les processus de travail ou l'état des connaissances évoluent de manière significative. Les variations spectrales et de puissance des lampes liées au vieillissement plaident en faveur d'une répétition régulière de la mesure.

Quel rôle joue la distribution spectrale d'une LED dans le risque lié à la lumière bleue ?
Les LED présentant une forte proportion de bleu dans leur spectre d'émission – comme les types blanc froid à température de couleur élevée – produisent une luminance énergétique pondérée par la lumière bleue plus élevée que les sources blanc chaud ou thermiques à éclairement lumineux égal. Le danger réel dépend en outre de la taille de la source et de la distance d'observation.

La question pratique qui se pose derrière toute évaluation des risques liés au rayonnement optique est la suivante : quel éclairement énergétique ou quelle luminance énergétique pondérés spectralement sont réellement présents au poste de travail réel et accessible, et quelle durée d'exposition est admissible sur cette base ? Une réponse fiable nécessite une mesure spectroradiométrique ou radiométrique adaptée à la source et au lieu de mesure – et non une estimation dérivée des caractéristiques électriques.

La sécurité au travail et la sécurité photobiologique jouxtent plusieurs domaines voisins : la photothérapie médicale traite les mêmes grandeurs physiques pour une exposition prescrite médicalement plutôt que non intentionnelle, Photobiologie & biotechnologie étudie l'effet du rayonnement sur les systèmes vivants dans le cadre de la recherche, et le collage, enrobage et encapsulation UV est l'application dont les points d'accès ouverts aux équipements rendent le plus souvent une évaluation des risques pertinente. Des mesures de protection constructives sont fréquemment intégrées dès la conception dans l'ingénierie d'équipements spéciaux. La façon dont l'évaluation évolue lorsqu'une source UV ouverte fonctionne sur un robot collaboratif sans protecteur est exposée sous robotique. La vue d'ensemble complète se trouve dans l'aperçu applications UV.

Pour une mesure rapide et robuste sur site de l'éclairement énergétique pondéré actiniquement au niveau des points d'accès ouverts des équipements et des interstices de maintenance, le radiomètre RMD Pro est adapté ; pour la classification en groupes de risque selon la norme IEC 62471 avec des spectres mixtes, des luminaires LED ou des plages spectrales contestées telles que le UV-C lointain, le spectroradiomètre SR900. Pour une surveillance continue, couplée à un automate, des installations automatisées de polymérisation UV et de désinfection avec alarme sur valeur limite, le capteur UV PLC.net est disponible. Pour une évaluation formelle sur site et une classification CE selon l'OStrV, la directive 2006/25/CE et la norme EN 12198, le laboratoire d'étalonnage UV accrédité effectue des mesures traçables du rayonnement optique. Parlez-nous de votre application de mesure.