文档介绍：金属卤化物灯的紫外防护
上海时代之光照明电器检测有限公司王晔
金属卤化灯是我们使用的比较广泛的光源。你知道吗?它最初是由高压汞灯演变而来的。
在早三十年,高压汞灯使用的比较多,虽然高压汞灯的光效不低,但其光色较差,发出的一
半以上可见光能集中在四根汞的特征谱线上(,,,578nm),因此它的光色偏
蓝、绿,缺少红色成份,平均显色指数只有 20~30。为了改善高压汞灯的颜色,除了采用荧
光粉或钨丝混合使用外,人们将一些金属卤化物添加到高压汞灯中去。放电时,金属发出自
己的特征谱线,填补汞谱线的空白,增加灯光的红色成份。这就诞生了金属卤化物灯。在点
燃金属卤化物灯时发出的光线除了可见光外还有一些紫外光,这是汞和金属卤化物产生的紫
外特征谱线。而这些紫外光是会对人带来伤害的。什么样的伤害?当紫外线照射眼睛和皮肤
的时间较长时,视网膜上出现弧光或盲点,辐照后 48 小时之内眼科检查可以看见视网膜损伤,
可以永久性的失去视觉。近年来,国际照明学会在这一方面制定了相关标准。将我们视线引
至金卤灯的紫外辐射领域,关注它的紫外辐射对人的伤害程度的评估。标准是这样规定的:
人在灯和灯系统附近受到的辐射不应超过一个曝辐限值。曝辐限值(EL)的具体值来自于不
同的 ICNIRP 导则。曝辐限值表明了这样一种条件,在该条件下,在一般人群中,几乎所有人
可以被反复照射而没有任何对射体健康不利的影响。在标准中曝辐限值适用于连续照射源,
辐射持续时间不能少于 ,也不能大于 8h。对于金属卤化物灯会引起的皮肤和眼睛的光
化学紫外危害曝辐限值是这样规定的:入射到没有采取保护措施的皮肤和眼睛的紫外辐射的
曝辐限值适用于照射时间在 8h 以内的情况。有效辐射的曝辐限值为 30J·m-2。为了保护眼
睛或皮肤不受由宽带光谱光源产生的紫外辐射的损伤,光源的有效积分光谱辐照度 Es 不应超
过由下式定义的限值。见下式:

式中:Es(λ,t)————辐照度,单位是 W·m-2·nm-1
Suv(λ)———光化学紫外危害加权函数
Δλ———波长带宽,单位是 nm
t———辐照时间,单位是 nm

图 1 皮肤和眼睛光化学紫外危害的光谱加权函数
光化学危害函数 Suv(λ)以图的形式在图 1 中给出。由于该函数的数值分布于好几个数量级,
所以 Suv(λ)以对数形式给出。此外,在表 1 中给出了 Suv(λ)的光谱值。皮肤和眼睛在没有
保护的情况下,允许在紫外辐射下照射的时间由公式 1 确定:
-------(1)
其中:
tmax———允许紫外照射的时间,单位是秒
Es———有效紫外辐射照度,单位是 W·m-2
由此我们看到在紫外辐射的范围内,根据波长的不同紫外辐射对人体的伤害程度不一样。科
学家找到了一根与紫外辐射的波长相关的加权系曲线。这样,我们就能有途径量化和评估紫
外对人的伤害程度。我们来看一张金属卤化物灯的紫外谱线图,如图 2,了解一下紫外辐射
的伤害值是如何计算出来的。首先,我们通过公式 3 来计算 200nm~400nm 的紫外辐照度,再
使计算公式与加权系数相关,见公式 4,
-------(3)
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