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क्या एलईडी प्रकाश आंखों को चोट पहुंचाता है?

November 18, 2020

क्या एलईडी प्रकाश आंखों को चोट पहुंचाता है?

 

एलईडी लैंप गरमागरम दीपक, फ्लोरोसेंट लैंप और ऊर्जा-बचत लैंप के बाद एक नए प्रकार का प्रकाश स्रोत है।इसकी उच्च चमकदार दक्षता है, लेकिन कई लोग इसके प्रकाश-उत्सर्जक सिद्धांत और वर्णक्रमीय विशेषताओं को नहीं समझते हैं, और यह अपरिहार्य है कि यह इसके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को नुकसान नहीं पहुंचाएगा।आँख।वर्णक्रमीय रूप से, एल ई डी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश पारंपरिक तापदीप्त लैंप और फ्लोरोसेंट लैंप से बहुत अलग है।तथाकथित "स्पेक्ट्रम" का अर्थ है कि किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में "इंद्रधनुष" होता है।

 

तीन रंग एल.ई.डी.

पारंपरिक गरमागरम लैंप और फ्लोरोसेंट लैंप के प्रकाश में सूर्य के प्रकाश के रूप में "लाल नारंगी, पीले, हरे, नीले और बैंगनी" के समान सात रंग हैं।

 

हालांकि, सामान्य एलईडी "आरजीबी" के केवल तीन रंगों का उत्सर्जन करता है, जहां आर लाल है, जिसका अर्थ है लाल बत्ती;जी का अर्थ है हरा, जो कि हरा प्रकाश है;और बी का अर्थ है नीला, जो नीली रोशनी है।

 

ये तीन रंग एलईडी, 400nm और 500nm के बीच "ब्लू एलईडी" का सबसे महत्वपूर्ण और सबसे बुनियादी है।

नीले प्रकाश की विशिष्टता

Figure 1 Overall block diagram of the system

ब्लू-रे कहां है?

ऊपर "इंद्रधनुष" चित्र देखें।बाएं से दाएं, क्रम पराबैंगनी प्रकाश, दृश्य प्रकाश और अवरक्त प्रकाश है।दृश्यमान प्रकाश की तरंग दैर्ध्य रेंज 400 एनएम और 700 एनएम के बीच है, और 400 एनएम से 500 एनएम तक की तरंगदैर्घ्य सीमा नीले रंग की है, इसलिए इस बैंड को नीली रोशनी कहा जाता है।

प्रकाश की मूल इकाई को फोटॉन कहा जाता है।एक फोटॉन की तरंग दैर्ध्य आवृत्ति के विपरीत आनुपातिक है।नीली रोशनी की तरंग दैर्ध्य कम है, इसलिए आवृत्ति अधिक है।आइंस्टीन और प्लैंक के प्रकाश की मात्रा की गणना के सूत्र के अनुसार, हम जान सकते हैं कि फोटॉन की ऊर्जा प्लांक के स्थिर और फोटॉनों की आवृत्ति के उत्पाद के बराबर है, इसलिए नीले प्रकाश की फोटॉन ऊर्जा लाल और हरे रंग की रोशनी की तुलना में अधिक है ।ताकि हम प्रकाश के अन्य रंगों को "उत्साहित" करने के लिए नीली रोशनी का उपयोग कर सकें, जैसे कि नीली रोशनी द्वारा पीली रोशनी को "उत्साहित" किया जा सकता है।

 

ब्लू एलईडी तकनीक ने एक बार भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता था

1998 में ब्लू एलईडी तकनीक विकसित की गई थी, और प्रौद्योगिकी ने भौतिकी में 2014 का नोबेल पुरस्कार जीता।ऐसा प्रतीत होता है कि लंबा नीला एलईडी एक GaN चिप और yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG) को एनकैप्सुलेट करके बनाया गया है।GaN चिप 465 एनएम के बराबर तरंग दैर्ध्य λ के साथ नीली रोशनी और लगभग 30 एनएम के तरंग दैर्ध्य बैंडविड्थ का उत्सर्जन करता है।

 

एक सफेद एलईडी सफेद प्रकाश का उत्सर्जन कैसे करता है?

तो, घर की सफेद एलईडी सफेद रोशनी कैसे पैदा करती है?जैसा कि पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है, नीले फोटॉन की ऊर्जा अधिक है, इसलिए इसका उपयोग प्रतिदीप्ति को उत्तेजित करने के लिए किया जा सकता है।आमतौर पर, नीले एलईडी द्वारा उत्पन्न नीली रोशनी का उपयोग फॉस्फर पर पीले प्रकाश को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है (फ्लोरोसेंट लैंप के सिद्धांत के समान, फ्लोरोसेंट लैंप का प्रकाश आंतरिक दीवार पर फॉस्फर पर पराबैंगनी प्रकाश द्वारा उत्सर्जित होता है। प्रतिदीप्ति ट्यूब)।पीली रोशनी नीले प्रकाश से उत्साहित होने के बाद, उन्हें एलईडी से एक साथ शूट किया जाता है।हमें ऐसा लगेगा जैसे हमने सफेद रोशनी देखी है।वास्तव में, यह नीले और पीले रंगों का एक संयोजन है।

 

चलो एक सादृश्य बनाते हैं।ब्लू-रे "माँ" है और हुआंग गुआंग "बेटा" है।उनकी मां और बेटे समूह "सफेद रोशनी" का एकल परिवार बनाते हैं।

 

इस सिद्धांत के कारण, कई निर्माता सफेद एल ई डी की चमक को बेहतर बनाने के लिए, सीधे नीली रोशनी की तीव्रता में वृद्धि करते हैं, इसलिए तदनुसार पीली रोशनी बढ़ जाएगी, और परिणामस्वरूप सफेद रोशनी की चमक बढ़ जाएगी, लेकिन यह हमें इसका कारण बनेगी "नीले अतिरिक्त" समस्या की व्याख्या करें।

 

एलईडी रोशनी के स्पेक्ट्रम का वास्तविक माप

नीचे दिया गया आंकड़ा विभिन्न प्रकार के सफेद एल ई डी के मापा स्पेक्ट्रम को दर्शाता है।हम देख सकते हैं कि "ब्लू लाइट" 400nm और 500nm के बीच एक मजबूत शिखर है।

Figure 1 Overall block diagram of the system

यह एक एलईडी दिखाता है जो सफेद दिखता है, लेकिन वास्तव में इसके स्पेक्ट्रम में एक मजबूत नीला घटक होता है।

 

रेटिना पर नीली रोशनी का प्रभाव

इसलिए, चूंकि ब्लू-रे सफेद एल ई डी की "मां" है, इसलिए नीली रोशनी पर आंखों की भावना क्या है?

मानव आँख में प्रकाश प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ऊतक को रेटिना कहा जाता है।यदि प्रकाश स्रोत में 400-500 एनएम ब्लू लाइट बैंड की चमक बहुत अधिक है, तो प्रकाश स्रोत के दीर्घकालिक प्रत्यक्ष दृश्य के बाद आंख में रेटिना को फोटोकैमिकल क्षति हो सकती है।क्षति को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: दृश्य फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं में दृश्य वर्णक के साथ नीली रोशनी की सीधी प्रतिक्रिया के कारण होने वाली क्षति, और रेटिना वर्णक उपकला कोशिकाओं में लिपोफ्यूसीन के साथ नीले प्रकाश की प्रतिक्रिया के कारण क्षति।ये फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं बड़ी मात्रा में साइटोटॉक्सिक मुक्त कणों का उत्पादन करती हैं जो सामान्य विकास और रेटिना कोशिकाओं के कार्य को बाधित करती हैं।

 

हम दूसरे कोण से नीले प्रकाश की हानिकारकता पर भी विचार कर सकते हैं।लोगों की आँखें नीले एल ई डी से "अत्यधिक नीली रोशनी" को स्वीकार क्यों नहीं कर सकती हैं?क्योंकि मानव सौर मंडल में विकसित हुआ है, ब्लैकबॉडी विकिरण के वीन विस्थापन कानून के अनुसार, हम सूरज की सतह के तापमान के माध्यम से लगभग 550 एनएम पर सूर्य के प्रकाश की केंद्र तरंगदैर्ध्य की गणना कर सकते हैं, जबकि नीले एलईडी केंद्र तरंगदैर्ध्य 465 एनएम है, जो विचलन करता है सूरज से।प्रकाश की केंद्रीय तरंग दैर्ध्य, इसलिए एक विकासवादी दृष्टिकोण से, हमारी मानव आंखें "अत्यधिक" नीली रोशनी को स्वीकार नहीं कर सकती हैं।

 

जीवन में एलईडी ब्लू लाइट अतिरिक्त पहचान मानक

आम तौर पर, नियमित निर्माताओं द्वारा राष्ट्रीय गुणवत्ता निरीक्षण पर सूचीबद्ध किए गए उत्पादों में अत्यधिक नीली रोशनी के छिपे हुए खतरे नहीं होंगे।हालांकि, एलईडी लैंप के कुछ निर्माता नीले प्रकाश की तीव्रता को नियंत्रित करने पर ध्यान नहीं देते हैं।एलईडी लैंप में जो नीली रोशनी होती है, वह [अत्यधिक] होती है और आंखों के नीले विकिरण को नुकसान पहुंचाती है।

 

जीवन में, प्रकाश के कई स्रोत हैं जो नीले प्रकाश का उत्सर्जन कर सकते हैं - युबा, फ्लैट पैनल डिस्प्ले, एलईडी नीयन लाइट, फ्लोरोसेंट लाइट्स, लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, आईपैड, बड़े स्क्रीन वाले मोबाइल फोन, आदि सभी में पृष्ठभूमि प्रकाश स्रोत हैं, सभी जिसमें शॉर्ट-वेव ब्लू लाइट होती है।यदि नीली रोशनी "अत्यधिक" है, तो यह रेटिना को प्रभावित करेगा, इसलिए आपको अपनी आंखों से सीधे प्रकाश स्रोत को देखने से बचना चाहिए, और उपयोग के समय पर ध्यान देना चाहिए, और थोड़ी देर के लिए हर 20-30 मिनट में अपनी आँखें बंद कर लेनी चाहिए।

यदि आप एलईडी लाइट्स या खरीदे गए अन्य बिजली के उपकरणों में "नीली रोशनी की अधिकता" की समस्या से चिंतित हैं, तो आप "नेशनल स्टैंडर्ड ऑफ पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना जीबी / टी 20145-2006 / CIE S 009 / E: 2002 ( लैंप और लैंप सिस्टम के फोटोबायोफैटिसी)) यह निर्धारित करने के लिए कि एलईडी प्रकाश की नीली रोशनी अत्यधिक है - मानक एक विशिष्ट स्थानिक कोण पर नीले प्रकाश के चमकदार प्रवाह की ऊपरी सीमा देता है। (विशिष्ट मानक की सामग्री नहीं है। यहाँ विस्तार से सूचीबद्ध है, और इच्छुक पाठक इसे स्वयं देख सकते हैं।)

 

हालांकि, बाजार पर बेचे जाने वाले एलईडी लैंप के लिए, एलईडी नीले रंग को कैसे निर्धारित किया जाए, यह एक जटिल समस्या है।उदाहरण के लिए, नीचे प्रकाशित प्रकाश, इसकी प्रकाशित "वोल्टेज और आवृत्ति" से यह अनुमान लगाने में असमर्थ है कि नीली रोशनी अत्यधिक है, क्योंकि वोल्टेज और आवृत्ति विद्युत संकेतक हैं, और नीली रोशनी एक ऑप्टिकल संकेतक है।और इसका दावा किया गया "प्रकाश प्रवाह" एक ऑप्टिकल संकेतक है, लेकिन यह केवल सफेद प्रकाश का कुल चमकदार प्रवाह है, न कि नीली रोशनी का चमकदार प्रवाह, इसलिए औसत उपभोक्ता के लिए यह निर्धारित करना मुश्किल है कि क्या यह प्रकाश अत्यधिक नीला है।

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