หลักการทางเทคนิค: ลักษณะสเปกตรัมและแหล่งที่มาของความเสี่ยง
ไฟ LED สำหรับการเจริญเติบโตของพืชใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่น InGaN/GaN เพื่อส่งแสงความยาวคลื่นบางค่าออกไป การออกแบบสเปกตรัมขึ้นอยู่กับแถบที่ไวที่สุดสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ซึ่งได้แก่ แสงสีแดง (660 นาโนเมตร) และแสงสีน้ำเงิน (450 นาโนเมตร) กฎระเบียบที่แน่นอนนี้ทำให้การเจริญเติบโตของพืชมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ก็มาพร้อมกับความเสี่ยงใหญ่สองประการ:
อันตรายจากแสงสีฟ้า: แสงสีฟ้าที่มีความยาวคลื่น 415–455 นาโนเมตร มีพลังงานมากและสามารถทะลุผ่านกระจกตาและเลนส์ไปยังเรตินาได้โดยตรง การวิจัยที่ดำเนินการโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) ระบุว่าการได้รับแสงสีน้ำเงินที่มีความเข้มสูง-เป็นเวลานานอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์เยื่อบุผิวเม็ดสีที่จอประสาทตา ดังนั้นจึงเพิ่มความเสี่ยงของการเสื่อมสภาพของจอประสาทตา ตัวอย่างเช่น ไฟ LED จากโรงงานบางยี่ห้อตรวจพบการปล่อยแสงสีน้ำเงิน 1200 μ W/cm ² ที่ระยะห่าง 30 ซม. ซึ่งมากกว่าขีดจำกัดมาตรฐาน IEEE 1000 μ W/cm ² ถึง 20%
สารตกค้างจากรังสียูวี: สินค้าราคาถูกบางชนิดอาจมีแสงอัลตราไวโอเลตรั่วไหลออกมาเล็กน้อย (UV-A 380nm) เนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับวิธีการบรรจุ การตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าการได้รับรังสี UV 0.5 mW/cm² ต่อวัน-A เป็นเวลา 8 ชั่วโมงในช่วง 3 ปีสามารถกระตุ้นให้เกิดความเสียหายของ DNA ในเซลล์เยื่อบุกระจกตา และเพิ่มอัตราการเกิดต้อกระจก
2 ประเภทของความเสี่ยง: ความรุนแรง เวลา และความแตกต่างระหว่างบุคคล
1. ปริมาณแสงและระยะเวลาที่แสงได้รับ
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 วินาที) เมื่อได้รับการตรวจสอบ
การสะสมในระยะยาว-: การสัมผัสกับสถานการณ์ที่มี PPFD สูง (ความหนาแน่นของโฟตอนฟลักซ์สังเคราะห์แสง) เป็นเวลานานอาจทำให้จอประสาทตาเสียหายเร็วขึ้น การตรวจสอบการจำลองแสดงให้เห็นว่าการได้รับแสงสีฟ้า 800 μmol/m²·s เป็นเวลา 8 ชั่วโมงต่อวัน ส่งผลให้ความหนาแน่นของเซลล์กรวยจอประสาทตาลดลง 15% หลังจากผ่านไป 3 ปี
2. ความเป็นเอกลักษณ์ของการผสมผสานสเปกตรัม
แสงสีแดงและสีน้ำเงินไม่เพียงพอ: บางยี่ห้อตั้งค่าอัตราส่วนแสงสีแดงสีน้ำเงินเป็น 8:1 เพื่อช่วยให้พืชเจริญเติบโตเร็วขึ้น แต่อาจทำให้ดวงตาของคุณเหนื่อยล้าเร็วขึ้นเนื่องจากมีสเปกตรัมคอนทราสต์สูง ในการทดลองเปรียบเทียบ ผู้เข้าร่วมที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอัตราส่วนแสงสีแดง-สีน้ำเงิน 6:1 เป็นเวลา 2 ชั่วโมง มีความถี่ในการกะพริบตาเพิ่มขึ้น 40% และน้ำตาหลั่งลดลง 25%
ผลของแสงแฟลช: วงจรการขับที่ไม่ดีนักอาจทำให้แสงกะพริบได้ (ความถี่<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. ความแตกต่างในเรื่องความอ่อนไหวของผู้คน
ปัจจัยด้านอายุ: ผู้ที่มีอายุมากกว่า 40 ปีมีเลนส์ที่มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นสีเหลือง แสงสีฟ้าผ่านได้น้อยกว่า (น้อยกว่า 30%) และมีความไวต่อแสงสะท้อนมากกว่า การวิจัยทางคลินิกระบุว่าความชุกของอาการเมื่อยล้าของดวงตาในกลุ่มนี้สูงกว่าที่พบในคนหนุ่มสาวที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มี LED ถึง 22%
ความไวต่อพันธุกรรม: ประชากรบางกลุ่มมียีนเรตินอักเสบรงควัตถุ (เช่น การกลายพันธุ์ ABCA4) ที่แสดงความสามารถในการซ่อมแซมความเสียหายจากแสงสีฟ้าลดลง และจำเป็นต้องมีการควบคุมระดับการสัมผัสในแต่ละวันอย่างเข้มงวด
3 แผนการป้องกัน: มาตรฐานสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพทางเทคนิคและการใช้งาน
1. การออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น
การเพิ่มประสิทธิภาพสเปกตรัม: ใช้การออกแบบ "สเปกตรัมเต็มรูปแบบ + แสงสีแดงและสีน้ำเงินที่ควบคุมได้" เพื่อตอบสนองความต้องการของพืชในขณะที่ลดแสงสีน้ำเงิน ตัวอย่างเช่น บริษัทแห่งหนึ่งได้เริ่มโปรแกรม "Plant Health Light" ซึ่งจะลดปริมาณแสงสีน้ำเงินจาก 30% เหลือ 18% และเพิ่มแสงสีเหลือง 590 นาโนเมตรเพื่อช่วยบรรเทาอาการปวดตา
โครงสร้างป้องกันแสงสะท้อน-: แผ่นปริซึมระดับนาโนจะกระจายแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดไปยังแหล่งกำเนิดแสงบนพื้นผิว ซึ่งจะลดค่าแสงสะท้อนสม่ำเสมอ (UGR) จาก 28 เหลือ 16 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับสภาพแวดล้อมในสำนักงาน
ระบบหรี่แสงอัจฉริยะ: มีเซ็นเซอร์วัดแสง-ในตัวที่จะเปลี่ยนเอาต์พุตโดยอัตโนมัติตามปริมาณแสงในห้องเพื่อหลีกเลี่ยงการเปิดรับแสงมากเกินไป การทดสอบแสดงให้เห็นว่าระบบสามารถป้องกันไม่ให้ปริมาณแสงในพื้นที่ปฏิบัติงานเปลี่ยนแปลงมากเกินไปเป็น ± 50 μmol/m ² · s
2.ตั้งกฎเกณฑ์วิธีใช้งาน
การควบคุมระยะห่าง: ควรติดตั้งไฟให้สูงเหนือพื้นดินอย่างน้อย 1.5 เมตร และอยู่ห่างจากพื้นผิวการทำงาน 0.8 ถึง 1.2 เมตร การวัดได้แสดงให้เห็นว่าความเข้มของรังสีแสงสีฟ้าสามารถลดลงสู่ระดับที่ปลอดภัยได้ (<400 μ W/cm ²) at this distance.
การบริหารเวลา: ใช้กฎ "20-20-20" ซึ่งบอกให้มองออกไป 20 ฟุต (6 เมตร) เป็นเวลา 20 วินาทีทุกๆ 20 นาทีของการทำงาน การศึกษาที่ติดตามสิ่งต่างๆ เปิดเผยว่าผู้ปฏิบัติงานที่ปฏิบัติตามกฎนี้มีโอกาสเกิดอาการเมื่อยล้าดวงตาน้อยลง 60%
เพื่อความปลอดภัยส่วนบุคคล ควรใช้แว่นตาที่ตรงตามเกณฑ์ EN166 และปล่อยให้แสงสีน้ำเงินผ่านได้น้อยกว่า 15% การทดสอบในห้องปฏิบัติการพบว่าการสวมแว่นตาเหล่านี้สามารถเพิ่มเกณฑ์ความเสียหายจากความร้อนของเรตินาได้สามเท่า
3. ยกระดับมาตรฐานในอุตสาหกรรม
การรับรองความปลอดภัยทางแสงชีวภาพ: ส่งเสริมการสร้างระบบการรับรองความปลอดภัยทางแสงชีวภาพ IEC 62471 สำหรับไฟโรงงาน LED และทำให้จำเป็นต้องระบุระดับอันตรายจากแสงสีน้ำเงิน (RG0-RG3) ขณะนี้สหภาพยุโรปกล่าวว่าอุปกรณ์ให้แสงสว่างในโรงงานทั้งหมดจะต้องผ่านการรับรองนี้ก่อนจึงจะสามารถขายได้
มาตรฐานขีดจำกัด PPFD: ตามแนวทาง ASABE PPFD ในพื้นที่ทำงานภายในอาคารไม่ควรสูงกว่า 1000 μ mol/m ² · s หากการเปิดรับแสงสั้น (น้อยกว่า 2 ชั่วโมง) สามารถเพิ่มเป็น 1500 μ mol/m ² · s
