跳至主要內容 跳至頁尾
professional
photonics.

光學輻射之職業安全與光生物安全性

人造光學輻射──來自燈具、LED、電弧與輻射設備的非同調紫外線、可見光及紅外線輻射──一旦輻照度、波長與曝露時間超過特定限值,即可能對皮膚與眼睛造成光化學性或熱性傷害。光生物安全性係對此危害進行系統性評估:依 IEC 62471 將光源分類至風險群組、將經光譜加權之輻照度與曝露限值進行比對,並據以導出容許曝露時間或技術性防護措施。關鍵量測值包括光化學紫外線加權輻照度、藍光加權輻射亮度及紅外線輻照度;核心挑戰在於燈具之電氣額定值──例如其消耗功率──並無法可靠反映工作場所實際之光學危害程度。

技術如何發展?

在固化、照明與消毒領域中,寬頻水銀燈持續被 LED 系統取代,正將典型工作場所的光譜特性從連續光譜轉變為窄頻、多峰值發射;其結果是,以「典型」紫外線光譜為基礎的整體評估,越來越需要被光源專屬的光譜量測所取代。關於遠紫外線 UVC 消毒(200 至 230 nm)在有人使用之室內空間中應用的討論,於 2022 年促使 ACGIH 提高該波長範圍的限值(歐盟指令與 ICNIRP 維持不變),並隨著 IEC 62471-6:2022 的發布,訂定了一項專門針對殺菌用紫外線燈的產品標準;對職業安全而言,其結果是在這個歷來研究不足的波段中,對光譜解析量測技術的需求日益增加。在法規方面,歐洲安全標準 EN 12198 要求具有功能相關輻射發射之機械,必須將輻射風險之評估與降低文件化,作為 CE 符合性之一部分;其結果是,光生物風險評估越來越常被納入機械製造商的技術文件之中,而不僅僅是操作者的危害評估。最後,生產線持續自動化意味著,單次的定點量測正日益被整合式、永久安裝的感測系統所補充,此類系統可在持續運轉期間偵測偏差。

此應用領域的市場規模、成長率與資料來源,彙整於紫外線技術的市場發展頁面中。

光學輻射的光生物危害如何作用?

光學輻射透過兩種根本不同的機制對組織造成損傷。當能量足夠的光子被分子直接吸收,並破壞化學鍵或產生活性中間產物時,即發生光化學損傷:紫外線輻射即以此方式損害皮膚 DNA 與蛋白質(紅斑、光角膜炎),並在藍光光譜區域中,透過視網膜色素上皮內的光敏化劑(包括脂褐素/A2E)損害視網膜,產生活性氧物種。相對地,熱損傷則是由於能量輸入速度超過組織散熱的速度,一旦超過某些溫度閾值即導致蛋白質變性;此機制在可見光與紅外線範圍內的高輻照度,以及極短、高能量脈衝的情況下佔主導地位。何種機制佔優勢取決於波長、輻照度、脈衝持續時間,以及輻射在該組織中的穿透深度──因此「功率越高即越危險」這種一概而論的說法並不足夠。

紅斑作用光譜從 UV-B 到 UV-A 會下降三到四個數量級。紫外線指數是由紅斑加權輻照度所得出。

評估採用哪些技術?

針對危害評估與依據 IEC 62471 進行分類,有多種量測原理可供選擇,各適用於不同的需求 — 篩選、正式分類或連續監測。

技術特性優點限制典型應用
寬頻輻射計(依光化性、UV-A 或藍光加權)具固定內建加權函數(例如 S(λ)、B(λ))的濾光式感測器快速、耐用、成本低、適合現場使用加權曲線是針對參考光源設計;與其差異較大的頻譜(例如窄頻 LED)可能導致系統性量測誤差對已知、頻譜穩定光源進行快速合理性檢查
光譜輻射計透過光柵/偵測器陣列以波長解析方式量測光譜輻照度可由單一量測資料集依標準計算任何加權函數;對混合頻譜與多晶片 LED 具高穩健性資料擷取與分析工作量較高;單點量測速度較寬頻感測器慢依 IEC 62471 進行風險群組分類、混合光源、有爭議的頻譜範圍(例如遠紫外 UVC)
成像式亮度/輻射亮度量測以空間解析方式擷取延伸光源的輻射亮度分布可擷取視源直徑,此參數對藍光限值公式(延伸光源與點光源之區分)具決定性較單點量測複雜;校正工作量較高大面積燈具、顯示器、LED 面板之評估
個人劑量計穿戴於身上的感測器,可於整個工作班次記錄資料可擷取實際、隨位置與動作變化的個人劑量,而非單一固定點量測值通常為寬頻型,缺乏光譜資訊;需以參考光源進行校正移動性作業之長期監測,例如焊接、維修工作
連線/製程感測器(與 PLC 連接)永久安裝的感測器,具類比或數位輸出至廠區控制系統可連續監測,並可自動觸發連鎖保護機制通常僅擷取單一固定量測位置與幾何配置;無法取代定期之完整分類自動化紫外線固化與消毒系統

哪些製程參數具有決定性

在光生物安全性評估中,有數個物理量同時具有重要性,因為它們共同決定輻射能量如何轉換為生物效應。光源的光譜分布決定所測得的輻照度應以哪種加權函數(光化學紫外線、藍光、紅外線)進行評估──僅僅幾奈米(nm)的偏移即可使有效危害程度改變數個數量級,因為 S(λ) 或 B(λ) 等加權函數對波長極為敏感。眼睛或皮膚處的輻照度或輻亮度,連同照射時間,共同決定所接受的劑量;對藍光而言,表觀光源直徑(即受曝露者所見的視角大小)也很重要,因為它決定應套用擴展光源或點光源的極限公式。與光源的距離依平方反比定律作用,但僅適用於點光源,對擴展或準直光源(反射器、準直器)則不適用。最後,光源的操作時間或老化會影響實際發光情形,因為紫外線燈管與 LED 在其使用壽命期間,輸出功率與光譜組成可能會產生漂移。

有效輻照度是將光源光譜與作用光譜逐波長相乘所得。只有兩者重疊的部分會保留下來。

是什麼限制了製程或造成了誤差?

在實務上的危害評估中,反覆出現的錯誤假設可能導致結論過於樂觀而讓人誤以為安全,或是過於誇大而引發不必要的警覺。

燈具的電功率並非光學危害的量測指標:兩支具有相同耗電功率的燈管,可能擁有完全不同的效率、光譜與光束分佈,因此實際到達工作場所的加權輻照度無法從銘牌數據推算得出,而必須實際測量。同樣地,僅考量時間長短也並不足夠:藍光限值系統明確區分短時間曝露(以劑量為基礎,EB 最長至 100 s,LB 最長至 10,000 s)與連續曝露(超過此時間後,以輻照度或輻射亮度為基礎),因為主要的傷害機制會隨時間尺度而改變;假設所有曝露時間都適用單一「安全」輻照度並無物理依據。量測位置也會大幅改變結果:直接在燈具開口處進行的近場量測,與人員實際所在位置的量測結果不同,而對於延伸光源而言,輻射亮度還會隨觀察角度而變化。設備的材質與幾何結構會改變光譜:屏蔽、外殼壁面或防護屏對紫外線成分的過濾程度各不相同,因此在光源開放狀態下測得的危害程度,不能自動套用於防護罩後方的實際曝露情況。最後,每一項評估都僅在假定的邊界條件(運作狀態、距離、曝露時間)下有效;在維護、故障或清潔狀態下防護罩開啟的情況,需要另行評估,而這往往是常規量測容易忽略的部分。

深入探討:光譜、材質與幾何形狀的影響

上述三項因素彼此密切關聯。就光譜而言,加權函數 S(λ)(光化性紫外線危害)、B(λ)(藍光危害)與紅外線危害函數各自僅在其定義的波長範圍內作用,且呈現高度非線性的曲線;因此,一個寬頻光源即使總功率偏低,若其主要光譜範圍之外仍有次峰,仍可能在一個狹窄且加權係數很高的波段內產生顯著影響。就材質而言,一般窗用玻璃可濾除幾乎所有 UV-B 與 UV-C,但大部分 UV-A 仍會穿透——這樣的遮蔽足以防止紅斑,卻無法降低藍光危害。就幾何形狀而言,該標準以視角張角 α 區分小型(點)光源與大面積光源,因為對大面積光源而言,視網膜成像尺寸、以及因此所吸收能量的熱分布,會與具有相同輻射功率的點光源不同;因此,同一光源在距離 0.5 m 時依標準定義可能被視為「大面積」,而在距離 5 m 時則被視為「小型」。

相互律及其限制

對於許多光化學效應而言,Bunsen–Roscoe 相互律大致成立:生物效應主要取決於輻照度與時間的乘積,即劇量(曝露量)H = E · t,無論相同劇量是以短時間高強度施加,或以長時間低強度施加。對於作用光譜加權(actinic)紫外線輻照度而言,此關係可簡化為:

Eeff = ∫ E(λ) · S(λ) dλ

其中 E(λ) 為光譜輻照度,S(λ) 為依 ICNIRP/ACGIH 規定之作用光譜加權函數。允許曝露時間可由 8 小時曝露限值(ELV)推得:

tmax = ELV / Eeff

其中作用光譜紫外線輻射之 ELV = 30 J/m²(3 mJ/cm²),為目前廣泛認可的既定限值。然而,此關係並非在所有情況下皆成立:對於藍光危害而言,當曝露時間超過 100 s(EB)或 10,000 s(LB)時,限值公式會從以劇量(輻射曝露量)為基礎的量,切換為以輻照度為基礎的量──這表示在較長曝露時間下,視網膜修復機制會破壞劇量的簡單加成性。對於極短、高能量的脈衝(例如閃光燈管),相互律同樣不成立,因為熱損傷機制取決於峰值功率,而非累積能量。

另一個目前備受討論、涉及既有模型限制的例子,是用於有人員在場空間中進行表面及空氣消毒的遠紫外線 C(far-UVC,207–222 nm)輻射。傳統的作用光譜加權函數 S(λ) 主要是由 250 nm 以上的效應數據外推而得,暗示在較短波長下亦具有相當的危害性。然而,較新的閾值研究顯示,波長約 222 nm 的輻射幾乎完全被皮膚的死亡外層(角質層)以及眼睛最外層的細胞層吸收,尚未到達具活性、正在分裂的細胞──其實際穿透深度明顯低於波長較長的紫外線 C 輻射(Sliney & Stuck, 2021)。基於此,ACGIH 於 2022 年大幅提高了波長約低於 250 nm 之限值,相較於先前由通用 S(λ) 曲線導出的體系,並針對眼睛與皮膚分別提出報告。實務上,這意味著僅依據寬頻 S(λ) 模型對遠紫外線 C 光源進行評估,可能大幅高估其實際危害──此案例顯示,需要修正的並非量測方法,而是其所依據的危害模型本身。

將 30 J/m²(依作用光譜加權)的限值除以有效輻照度,即可得出每個工作日的容許照射時間。

實際案例:開放式紫外線固化線的允許曝露時間

假設條件:在紫外線乾燥線的間隙處(例如換捲或維修期間),於最近可接觸的操作人員位置量測到光化學紫外線加權輻照度為 Eeff = 1.0 W/m²──此數值級與已發表之開放式電弧光源數據相當(於 1 m 距離處為 0.28~7.85 W/m²)(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。

公式/模型:tmax = ELV / Eeff,其中 ELV = 30 J/m²(光化學紫外線輻射之 8 小時曝露限值)。

計算:tmax = 30 J/m² ÷ 1.0 W/m² = 30 s。

結果:在此位置每 8 小時工作班次內,允許的累積曝露時間為 30 秒。

技術解讀:即使是短暫的人工介入──例如在未關機或未加裝防護的情況下穿引材料或排除故障──也可能超過每日允許限值。這正是此類設備不應僅依賴抽點檢查,而需要連鎖保護裝置與連續在線監測的技術理由。

光生物安全評估應用於哪些領域?

在工業紫外線固化與紫外線黏接中,操作人員在設置、更換卷材或執行維護作業時可能暴露於開放輻射;此時,存取開口處的動作光譜加權輻照度即為關鍵量值(另請參閱紫外線黏接、灌封與封裝)。在電弧焊接中,會產生寬頻紫外線、可見光與紅外線成分,且在近距離下輻照度有時相當可觀;焊接人員之紫外線相關皮膚損傷在職業醫學文獻中已有討論,惟皮膚癌風險升高之證據並不一致(Falcone & Zeidler-Erdely, 2018);此外,光化學性紫外線角膜結膜炎(俗稱「電焊眼」)亦為眾所周知的急性危害。在照明技術(辦公室、工業及建築照明)中,LED 燈具必須依據 IEC 62471 進行藍光危害分級;研究顯示,一般 LED 照明在正常使用條件下,其危害程度並不高於傳統光源(Udovicic & Janßen, 2019)。在水、空氣及表面之紫外線消毒應用中,除對微生物之效力外,維護與故障排除時的可及性亦屬安全相關考量,尤其是針對用於有人員停留空間之新型遠紫外線 C 系統(請參閱紫外線消毒之安全性)。在顯示技術(相機模組、照明系統)中,只要輻射屬於功能相關發射,光生物分級即日益成為 CE 符合性評估之一部分(依產品性質,適用低電壓指令或機械指令)。

必須測量或監測哪些量值?

適合的測量量值取決於應用場合。若依 IEC 62471 進行初步風險群組分類,在最不利的可觸及位置進行單次光譜輻射計量測通常已足夠;對於已知且光譜穩定的光源,配備相符加權函數的已校正寬頻輻射計即可用於持續性檢查。若須評估多光源組合、窄頻 LED 晶片,或有爭議的光譜範圍(例如遠紫外線 UVC),則需要進行完整的光譜測量,因為寬頻感測器在其加權曲線與實際光源光譜不完全相符時,可能出現系統性偏差。一旦光源本身的尺寸決定了應採用哪種極限公式(延伸光源或點光源),空間解析度便成為必要條件;而對於脈衝或切換式光源(閃光燈管、PWM 調光 LED),則需要時間解析測量,因為 RMS 測量可能低估峰值負載。每次測量都必須記錄測量不確定度——包括校正的計量溯源性、感測器的光譜頻寬、斜向入射時的餘弦誤差,以及定位不準確度——因為這會直接影響與極限值之間的安全餘裕。適用的儀器(輻射計、光譜輻射計)是滿足這些要求的工具,而非其起點。

在自動化紫外線固化與消毒設備中,光生物安全性日益透過永久安裝、與 PLC 連結的感測器來確保,該感測器持續擷取安全相關位置的輻照度。其技術意義並非主要在於數位連接性本身,而在於能及時偵測燈管老化、個別 LED 晶片故障,或屏蔽偏離位置等情況,防止其導致真正的過度曝露——此感測系統因此執行了一項純週期性、於維護間隔期間人工測量無法達成的功能。若測得的輻照度超過所儲存的閾值,可直接觸發安全連鎖、關機或警告,而不必仰賴操作人員自行判斷。

IEC 62471 如何量測:距離、光圈孔徑、視野角

該標準不僅規定了限值,還規定了量測這些限值時所應遵循的條件。這一點在閱讀限值表時經常被忽略——但正是它決定了結果。

量測距離。一般照明用燈具是在該燈具產生 500 lx 照度的距離下進行量測。而對於所有其他燈具與燈具系統,則適用固定距離 200 mm。此差異相當可觀:對於近似點光源而言,200 mm 與一公尺之間的輻照度相差達 25 倍。同一顆燈依量測距離的不同,會落入不同的風險等級——因此,任何採用該分類結果的人都必須了解其量測依據為何。

光圈孔徑。輻照度是透過 7 mm 的光圈孔徑進行量測的,此孔徑相當於完全放大瞳孔的直徑。若感測器的入光面積過大,則會在較大面積上取平均值,對於非均勻光源會得出偏低的數值。

視野角。對於視網膜危害而言,所評估的並非輻照度,而是輻射率——且其視野角會依曝露時間而變化:長時間曝露約為 11 mrad,短時間曝露則約為 1.7 mrad。若視野角過大,小面積的明亮光源會在過大的範圍內被平均,使危害程度看起來比實際更小。

加權。該標準中的任何限值都不適用於未經處理的原始讀值。所比較的始終是經過加權後的量值:即以量測所得的光譜,分別乘以用於光化學紫外線的 S(λ)、用於藍光危害的 B(λ),或用於視網膜熱危害的 R(λ),並在整個範圍內加總計算。這正是為何光譜量測是標準做法,而寬頻輻射計僅屬例外——僅適用於光譜特性已知且穩定、其加權特性可由感測器準確重現的光源。

從限值到風險群組-UV 組成部分

危險性 評估量 豁免組(RG 0) RG 1 RG 2 RG 3
光化學紫外線,200~400 nm Eₛ,以 S(λ) 加權 ≤ 0.001 W/m² ≤ 0.003 W/m² ≤ 0.03 W/m² > 0.03 W/m²
UV-A,315~400 nm Eᵤᵥₐ,未加權 ≤ 10 W/m² ≤ 33 W/m² ≤ 100 W/m² > 100 W/m²
達到限值之時間(光化學)   8 小時 10,000 s 1,000 s 更短
達到限值之時間(UV-A)   1,000 s 300 s 100 s 更短

因此,風險等級並非獨立的尺度,而是以另一種形式表述的時間資訊:它們說明在多長的曝露時間之後即達到限值。RG 2 光源在 1,000 秒之後即超出光化作用限值——不到十七分鐘。這並非抽象的風險,而是腔室開啟狀態下一次維修作業的時間長度。

IEC 62471 本身並未訂定這些數值。它們來自 ICNIRP 指引,而該指引與 ACGIH TLVs 極為接近;該標準將其轉化為具有固定量測條件的測試程序,並據以劃分風險等級。在歐盟,這些數值透過 2006/25/EC 指令具有法律約束力,在德國則透過《人造光輻射條例》(OStrV)及其技術規則。對於紫外線光源而言,ACGIH TLV 與 ICNIRP 實際上完全一致;差異僅涉及個別波段與時間基準,而非數量級。依 IEC 62471 進行的分級尚不等於風險評估——該標準評估的是光源,而條例要求評估的是工作場所。

檔案下載:依 IEC 62471 的曝露限值(XLSX)——各項危害的限值、四個風險等級的發射限值以及量測條件,全部整理於一張表中。

該使用什麼儀器測量

儀器的選擇直接取決於測量條件:

  • 光譜輻射計適用於分類,以及任何光譜未知的光源。 UVpad E 使用外部感測頭測量 240 至 480 nm 的範圍,並提供光譜,從中可計算任何加權方式——無論是 S(λ) 或紅斑作用光譜皆可輕鬆計算。在實驗室中,SR900 涵蓋 200 至 1,100 nm,因此也能涵蓋藍光及視網膜範圍。
  • 寬頻輻射計適用於對已知光源進行持續檢測。 RMD Pro 可更換測量頭,包括具加權響應度的感測器(紅斑加權或光化學加權)——直接測量評估量,而非原始輻照度。
  • 永久安裝式感測器適用於危害並非發生於驗收階段,而是發生於運作中的場合——例如門口、氣閘及開放式固化生產線。相關量測範圍與輸出資訊列於紫外線感測器頁面。

每一次測量都伴隨其不確定度,因為它直接影響到與限值之間的安全邊際。不確定度來自校正的計量溯源性、感測器的光譜不匹配、斜向入射時的餘弦誤差,以及定位精度。Opsytec 在其通過 ISO 17025 認證的實驗室中進行校正,並可溯源至 PTB。

紅斑有效輻照度——曬傷背後的物理量,具有其專屬的作用光譜與劑量單位——相關內容見紅斑有效紫外線測量。該頁面回答的是與本頁相同的問題,但角度是從被測量本身出發,而非從標準規範出發。

此計算器於您的瀏覽器中執行,不會傳輸任何資料。

科學文獻顯示了什麼?

David H. Sliney 與 Bruce E. Stuck 在《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)一文中,針對眼睛與皮膚的新閾值資料,檢視了現行 UV-C 限值的生物學基礎,並得出結論:先前低於約 250 nm 的限值明顯過於保守——這正是 2022 年 ACGIH 針對遠紫外線(far-UVC)修訂限值的重要依據。

ICNIRP 的聲明《Light-Emitting Diodes (LEDs): Implications for Safety》(Health Physics, 2020, Vol. 118, No. 5, pp. 549–561, DOI: 10.1097/HP.0000000000001259)系統性地評估了紫外線、可見光與紅外線 LED 對健康的風險,並發現在合理可預見的使用條件下,不應預期會發生急性視網膜損傷,而閃爍與頻閃效應則被列為確實記錄到的效應。

L. M. Falcone 與 P. C. Zeidler-Erdely 在《Skin cancer and welding》(Clinical and Experimental Dermatology, 2018, Vol. 44, No. 2, pp. 130–134, DOI: 10.1111/ced.13783)一文中,回顧了焊接人員與紫外線相關皮膚癌風險的證據;現有文獻被認為有限且不一致,不過有一項病例對照研究指出,長期暴露的焊接人員頭頸部基底細胞癌風險有所提高。

A. Torriglia 等人在《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)一文中,於動物模型中檢視了傳統 LED 與 GaN-on-GaN LED 的視網膜光毒性,結果顯示既有的藍光加權函數可能低估了較短波長 LED 類型的危害。

L. Udovicic 與 M. Janßen 在《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)一文中,依據 IEC/EN 62471 檢視了 LED、白熱燈、鹵素燈與省電螢光燈以及筆記型電腦與智慧型手機顯示器的藍光危害,結果顯示一般 LED 照明在光生物安全性方面並不比傳統光源更具危害性。

客戶發表的文獻顯示了什麼?

目前已記錄的客戶發表文獻中,並無任何一篇專門處理光學輻射本身的職業危害評估。然而,有一篇主題相近的著作,從皮膚科防護的角度探討相同的生物終點——即光化性紫外線皮膚傷害,其照射作業使用了 BS-03 照射腔室:

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.

光生物學相關領域的其他著作,列於 客戶發表文獻 - 依主題。

文獻搜尋工具列出了我們所知有關 職業安全的所有發表文獻——可依裝置、領域與關鍵字搜尋。

技術背景與延伸資料

德國與歐盟的法規架構:德國《人工光學輻射員工保護條例》(OStrV),為歐盟指令 2006/25/EC 之落實規範;IEC 62471 / EN 62471 標準系列(燈具與燈具系統之光生物安全性),並搭配針對殺菌用紫外線光源之補充產品標準 IEC 62471-6:2022;機械安全標準 EN 12198,用於評估與降低輻射風險;以及國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)針對紫外線、可見光/紅外線與 LED 輻射所發布之指引。相關法規架構與對應限值之總覽,請參閱 紫外線相關指引、規範與標準。

各項標準所適用之波長界限為何、以及其差異之原因,於 光譜範圍與標準 中並列說明。就 IEC 62471 之限值而言,分類方式相當關鍵:某一數值依某一分類方式屬於 UV-B,依另一分類方式則屬於 UV-A,而其限值亦不相同。

職業安全與光生物安全常見問答

輻照度與輻射亮度有何差異?
輻照度(W/m²)描述照射到表面上的輻射功率,對皮膚以及評估眼睛處點光源皆具相關性。輻射亮度(W/(m²·sr))則額外考量立體角,適用於大面積延伸光源,因為它反映的是成像於視網膜上的面積。輻照度、輻射曝露量與螢光通量的正式定義,請參見 輻射度量。

為何燈管的電功率不足以作為危害評估依據?
不同燈管類型的效率、光譜與光束型態差異極大,因此電功率相同的兩支燈管,其光學有效輻照度可能大不相同。唯有直接量測光譜加權輻照度,才能提供可靠的答案。從電功率經電光效率至作用點量測值的一般推導過程,請參見 輻射度量。

IEC 62471 定義了哪些風險群組?
該標準依光譜加權輻照度或輻射亮度與規定的暴露限值比較,區分出免除群組以及危害程度遞增的風險群組 1 至 3。此分類決定了所需的標示與防護措施。

職場中每一個光源都需要量測嗎?
不一定需要逐一量測每個光源,但依 OStrV 規定,每項危害評估都須評估是否可能發生相關暴露。許多經認證的標準燈具已附有製造商分類;對於特殊應用、開放式光源或混合光譜,則須進行專門量測。

遠紫外線(222 nm)的限值目前有何變化?
較新的閾值資料顯示,222 nm 附近輻射對皮膚與眼睛的穿透深度較淺,因此其危害程度遠低於由較長波長外推而得的傳統加權函數所示。ACGIH 於 2022 年大幅提高了相應限值,並分別針對眼睛與皮膚提出報告。

德國適用的法律依據為何?
適用之規範框架為落實歐盟指令 2006/25/EC 的 OStrV,並輔以 IEC/EN 62471 系列標準作為燈具技術分類依據,以及適用於具功能性輻射發射機械設備之 CE 符合性的 EN 12198。

危害評估須多久重新進行一次?
法規並未規定固定的重新評估週期;OStrV 要求,凡設備、工作流程或知識水準有實質變化時即須更新評估。燈管因老化導致的光譜與功率變化,亦支持定期重複進行量測。

LED 的光譜分布對藍光危害有何影響?
發射光譜中藍光比例較高的 LED——例如色溫較高的冷白光型——在相同照度下,其藍光加權輻射亮度會高於暖白光或熱輻射光源。實際危害程度另取決於光源尺寸與觀看距離。

危害評估中的量測任務

每一次光學輻射危害評估背後的實際問題是:在真實、可觸及的工作位置上,實際存在的光譜加權輻照度或輻射亮度為何,以及在此基礎上允許的曝露時間為何?可靠的答案需要依光源與量測位置而定的光譜輻射計或輻射計量測,而非由電氣額定值推導出的估計值。

相關應用領域

職業安全與光生物安全與數個相鄰領域相接壤:醫學光療法探討的是相同的物理量,但針對的是醫囑照射而非非預期照射,光生物學與生物技術在研究中探討輻射對生物系統的作用,而紫外線黏接、灌封與封裝則是一項應用,其開放式設備存取點最常使風險評估變得重要。在特殊設備工程中,建設性防護措施通常自一開始便已納入設計。當開放式紫外線光源在沒有防護裝置的協作型機器人上運作時,評估方式會如何改變,詳見機器人技術單元。完整概覽請參閱紫外線應用總覽。

主題專家

作者:Dr. Mark Paravia

Dr.-Ing. Mark Paravia 是位於 Ettlingen 的 Opsytec Dr. Gröbel GmbH 的董事總經理,並負責領導經認證的校正實驗室。在 KIT 照明技術研究所從事脈衝式氙氣激子放電研究之後,他目前的研究重點為光學輻射量測技術。他是 DIN 標準委員會 FNL 7「光學輻射」的副主席,並為 DVGW 紫外線消毒專案小組的成員。

貴公司的光學輻射危害評估

若需在設備開放存取點與維護間隙處,快速且穩定地進行現場光化學加權輻照度量測,適合使用 RMD Pro 輻射計;若需依 IEC 62471 對混合光譜、LED 燈具或如遠紫外線 C(far-UVC)等具爭議的光譜範圍進行風險群組分級,則適合使用 SR900 光譜輻射計。若需對自動化紫外線固化與消毒設備進行連續、與 PLC 連結並具極限值警報功能的監測,則可選用 PLC.net 紫外線感測器。若需依 OStrV、2006/25/EC 與 EN 12198 進行正式現場評估與 CE 分級,本公司通過認證的紫外線校正實驗室將執行具計量溯源性的光學輻射量測。請與本公司洽談您的量測需求。