GB∕ T 30117.4-2023 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全　第4部分：測量方法（正式版）

31.260GB/T30117.4—2023燈和燈系統(tǒng)的光生物安全第4部分：測量方法Photobiologicalsafetyoflampsandlampsystems—Part4:Measuringmethods(IECTR62471-4:2022,MOD)2023-11-27發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T30117.4—2023 V V 1 13術語、定義和縮略語 13.1術語和定義 13.2縮略語 2 34.1概述 34.2安全預防措施 34.3危害評估概述 34.4危害類別選擇 44.5評估級別 44.6初始篩查 44.7測量的物理量 44.8測量不確定度 5測試條件 5.1概述 5.3環(huán)境條件(A級) 5.4供電電源 5.5產品配置 5.6光學對準 6.2光譜輻照度和輻亮度 6.3成像設備 6.4瞬態(tài)發(fā)射 6.5光源的大小和位置 7.1概述 7.2輻照度或輻亮度 7.3表觀光源的位置及對向角 7.4瞬態(tài)發(fā)射 附錄A(資料性)危害類別的確定 附錄B(資料性)儀器的描述 ⅡGB/T30117.4—2023B.1雙單色儀 B.2單單色儀 B.3陣列光譜儀 B.4探測器 B.5入射光學裝置 B.6測量幾何結構 B.72D成像探測器 附錄C(資料性)應用實例 C.2示例1——LED手電筒 C.3示例2——紅外鎢絲燈 C.4示例3——緊湊型熒光燈(CFL) C.5示例4——-LED燈泡 附錄D(資料性)“真實”光源輻亮度和空間平均輻亮度的關系 附錄E(資料性)瞬態(tài)發(fā)射測量 E.1概述 E.2脈沖持續(xù)時間 E.3平均輻照度和平均輻亮度 附錄F(資料性)不確定度分析 40附錄G(資料性)報告形式 41G.1概述 41 41附錄H(資料性)雜散輻射 附錄I(資料性)熱輻射源的光譜輻照度外推方法 45 46圖1輻照度測量示意圖 5圖2視場覆蓋狀態(tài)的考慮 6圖3使用透鏡和孔徑光闌直接測量輻亮度的示例 7圖4輻亮度的間接測量 8圖5矩形光源示例 9圖6不均勻輻亮度分布示例 9圖7發(fā)射分布圖示例 圖B.1擴散器光學示例 圖B.2輻照度測量示意圖 圖B.3單個薄透鏡輻亮度測量的幾何結構 圖B.4一般輻亮度測量的幾何結構 圖B.5孔徑光闌設置在透鏡后方 圖B.6孔徑光闌設置在透鏡前方 圖B.72D成像探測器的示例 圖C.1LED手電筒示例 ⅢGB/T30117.4—2023圖C.2輻亮度分布示例 圖C.3光譜輻射分布 圖C.4紅外鎢絲燈示例 圖C.5輻亮度分布示例 圖C.6光譜輻亮度和輻照度分布 圖C.7燈的輻亮度分布 圖C.8緊湊型熒光燈(CFL)的示例 圖C.9輻亮度分布示例 圖C.10光譜輻亮度和輻照度分布 圖C.11輻亮度分布示例 圖C.12LED燈泡的示例 圖D.1確定(時間積分)輻亮度的常用測量條件 圖D.2熒光粉涂層白光LED器件的B(λ)加權輻亮度分布 圖E.1瞬態(tài)脈沖波形的示例 圖E.2可調色溫的白光LED燈的示例 圖E.3單脈沖波形 圖E.4光譜隨時間變化的脈沖測量的示例 表1GB/T30117相應部分中考慮的光輻射危害 3表2推薦的波長準確度 表3推薦的帶寬 表A.1潛在危害類別示例 GB/T30117.4—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T30117《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全》的第4部分。GB/T30117已經發(fā)布了以下——第2部分：非激光光輻射安全相關的制造要求指南；——第3部分：對人體的強脈沖光源設備的安全使用準則；——第4部分：測量方法；本文件修改采用IECTR62471-4:2022《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全第4部分：測量方法》。文件類型由ISO的技術報告調整為我國的國家標準。本文件與IECTR62471-4:2022相比做了下述結構調整：-—附錄C對應IECTR62471-4:2022中的附錄F;——附錄D對應IECTR62471-4:2022中的附錄I;——附錄E對應IECTR62471-4:2022中的附錄D;TR62471-4:2022中的附錄E;——附錄G對應IECTR62471-4:2022中的附錄H; 附錄H對應IECTR62471-4:2022中的附錄G:——附錄I對應IECTR62471-4:2022中的附錄C。本文件與IECTR62471-4:2022的技術差異及其原因如下：——用規(guī)范性引用的GB/T30117(所有部分)替換了IEC62471,以便于本文件的應用：會(ICNIRP2013)中關于脈沖光源視網膜熱危害評價的要求。本文件做了下列編輯性改動：——增加了第1章中的注；-—刪除了3.2中的縮略語“HID”,因文中并未出現(xiàn)該術語；——刪除了表1下方的注；——刪除了4.7.4.3中的注2;——增加了公式(3)下方的注；-—對圖中的部分字母符號增加符號說明；請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國光輻射安全和激光設備標準化技術委員會(SAC/TC284)歸口。VGB/T30117.4—2023MMGB/T30117.4—2023估則需要精密的儀器和詳細的分析。為了提供一個僅在必要時進行詳細測量的應用框架，本文件介紹了兩種測量方法。A級是指高精合作為嚴格評判出具數(shù)據(jù)報告時使用。GB/T30117擬由以下部分構成?！?部分：基本要求。目的在于規(guī)范非相干光產品光值及危險等級分類方法。 第2部分：非激光光輻射安全相關的制造要求指南。目的在于規(guī)范非激光產品光輻射安全要 第3部分：對人體的強脈沖光源設備的安全使用準則。目的在于為保護暴露在光輻射危險及相關危害中的人提供建立安全措施和程序的指導。 第4部分：測量方法。目的在于規(guī)范燈和燈系統(tǒng)光生物安全的測試條件和測試方法——第6部分：紫外線燈產品。目的在于規(guī)范紫外線保證使用相關產品的光輻射安全。-—第7部分：主要發(fā)射可見光的光源和燈具。目的在于為主要發(fā)射可見光的光源和燈具相關產1GB/T30117.4—2023燈和燈系統(tǒng)的光生物安全第4部分：測量方法本文件描述了依據(jù)GB/T30117(所有部分)確定燈和燈系統(tǒng)可達光輻射水平所要進行的輻射度和光譜輻射度測量方法。注：本文件涉及A級評估和B級評估。A級評估是準確的測量方法，使用精密的光譜輻射測量設備對可達光輻射2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。systems)GB/T30117(所有部分)界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1.1在特定距離和GB/T30117相應部分定義的測量條件下確定的輻射水平。3.1.2探測器輸出信號隨輸入光束角度的變化函數(shù)。3.1.3限定平均光發(fā)射測量接受區(qū)域的開孔。3.1.4注2:如果孔徑光闌前面沒有透鏡，入瞳的位置和大小與孔徑光闌相同。孔徑光闌前2GB/T30117.4—2023注3:入瞳很重要，因為從光源采集的光輻射量取3.1.5注4:在測量不同物距的亮度或輻亮度時，這個3.1.6視場光闌fieldstop限定平均光發(fā)射測量視場(立體)角的開孔。3.1.7A級評估levelAassessment3.1.8B級評估levelBassessm由接受過簡單培訓的操作人員利用普通簡便的寬帶輻射計或光度計估算可達發(fā)射值。3.1.93.1.103.1.11光譜加權函數(shù)spectralwe3.1.12光譜輻照度乘以光譜加權函數(shù)(3.1.11),并在加權函數(shù)的3.1.13光譜輻亮度乘以光譜加權函數(shù)(3.1.11),并在加權函數(shù)的有效波長范圍內積分得到的輻射量。下列縮略語適用于本文件。CCD:電荷耦合器件(charge-coupleddevice)CCT:相關色溫(correlatedcolortemperature)CMOS:互補金屬氧化物半導體(complementarymetal-oxide-semiconductor)CW:連續(xù)光(continuouswave)FOV:視場(fieldofview)GLS:普通照明用(generallightingservice)3GB/T30117.4—2023LED:發(fā)光二極管(light-emittingdiode)NMI:國家計量機構(nationalmetrologyinstitute)PMT:光電倍增管(photomultipliertube)則。本文件包含對GB/T30117相應部分的解釋和有關實施燈和燈系統(tǒng)光輻射測量的補充信息。本文件中所描述的方法足以滿足GB/T30117相應部分的測量要求。如果有其他等效測量技過分析光源和產品設計特性來確定。4.2安全預防措施在測量過程中，燈或燈系統(tǒng)發(fā)出的光輻射可能對操作人員的眼睛和皮膚有潛在的危害。這些危害應適當通風。材料造成損壞。應評估非金屬的關鍵安全部件(如電線護套)因長期暴露在紫外線下老化而產生的GB/T30117相應部分為發(fā)射波長范圍為200nm～3000nm的所有電發(fā)光的燈和燈系統(tǒng)的光生物安全提供了評估和分類方法。光輻射危害的評估考慮了對皮膚、眼睛的前部組織(角膜、結膜和晶狀體)和視網膜的影響，見表1。激光產品不包括在此范圍內，但滿足IEC60825-1:2014中4.4相關要求且作為普通光源用的激光產品適用于本文件。危害類別作用光譜波長范圍nm被測物理量符號單位光化學紫外Suy(λ)200～400輻照度W·m-2近紫外315～400輻照度EuvAW·m-2視網膜藍光B(λ)300～700空間平均輻亮度視網膜藍光(小光源)B(λ)300～700輻照度W·m-2視網膜熱R(λ)380～1400空間平均輻亮度W·m-2·sr-1視網膜熱(弱視覺刺激)R(λ)780～1400空間平均輻亮度LikW·m-2·sr-1眼睛紅外輻射780～3000輻照度EIRW·m-24GB/T30117.4—2023與一般的輻射度測量不同，本文件用于測量這些輻射量的方法(見第5章)是專門考慮了生物物理機制，包括在孔徑或視場(FOV)上進行平均值測量。如果不考慮這些測量條件，光輻射危害可能會誤判。本文件的評估方法同時適用于燈和燈系統(tǒng)。GB/T30117相應部分提供了風險組分類的條件，在該條件下可將燈的風險組分類轉化為燈系統(tǒng)的風險組分類。4.4危害類別選擇已知光源類型，則應選擇表1中列出的危害類別對具體的產品進行評估。表A.1列出了與一系列典型光源有關的潛在危害類別。如果有疑問，可在進行更詳細的分析之前對整個光譜發(fā)射范圍進行測量。4.5評估級別除特殊的輻照外，大多數(shù)燈和燈系統(tǒng)都是安全的，并且不會造成光生物危害。然而，仍有一些燈和燈系統(tǒng)所發(fā)射的光輻射可能對健康造成不利影響。因此，只需要對后一種情況進行仔細地測量。本文件推薦兩種級別的評估方法，即A級和B級。A級是最準確的方法，使用精密的光譜輻射測量設備對可達光輻射進行測定，可在所有情況下使用。儀器的描述見附錄B。B級是使用普通簡便的儀器進行測量，例如操作人員僅需通過簡單培訓就能使用的寬帶輻射計或光度計?？煽紤]將B級作為初步篩查，以確定是否需要進行詳細分析。B級的應用不適用于已知有潛在危險的光源(包括紫外線燈),也不適用于需要考慮視網膜熱危害的情況。與所有的測量一樣，測量不確定度是重要的，特別是在B級評估的情況下預估可達發(fā)射已接近發(fā)射限值時。如果B級評估無法明確指定風險組，則建議進行A級評估。附錄C列舉了幾種燈的風險組評估的實例。4.6初始篩查當光源發(fā)出白光且光源的亮度低于10?cd·m-2時，不需要詳細分析。光源的亮度可通過測量或已有參數(shù)計算得到。使用視場小于光源發(fā)光面積的亮度計，可以直接采用得到的讀數(shù)。亮度可以通過在離光源距離為D處測量得的照度Ev和預計的光源發(fā)光面積A來估算，見公式也可根據(jù)數(shù)據(jù)表，按公式(2)由發(fā)光強度Iy(cd)計算，或按公式(3)由光通量Φv、發(fā)光面積A和光束半發(fā)射角θ計算得到亮度。注：上述發(fā)光面積A不大于風險組對應的測量視場范圍。4.7測量的物理量4.7.1發(fā)射波長 (2) (3)考慮到光生物安全危害的寬光譜范圍以及這些危害量的波長依賴性，需要對燈和燈系統(tǒng)的光輻射5GB/T30117.4—2023進行光譜分析。對于光譜加權函數(shù)與波長密切相關的光化學紫外危害、視網膜藍光危害和視網膜熱危GB/T30117相應部分適用的光譜范圍是200nm～3000nm,其中超過1400nm不做波長測量的表A.1列出了一系列與典型光源類型有關的危害類別。以下描述適用于寬帶輻照度和光譜輻照度的測量。-—近紫外危害，EuvA; 儀器應滿足以下要求：a)具有直徑為7mm～50mm的平面圓形入射孔徑；b)接受輻射的圓錐中心線垂直于入射孔徑的平面；c)角度空間響應與探測器表面的法線夾角(在接收角內)呈余弦變化。測量得到的值。在這種情況下應使用7mm的入射孔徑。標引序號和符號說明：h--—視場光闌至入射孔徑的距離；s-—孔徑光闌的直徑；6GB/T30117.4—2023以下描述適用于寬帶輻亮度和光譜輻亮度的測量。在確定視場和給定距離時，測量燈或燈系統(tǒng)的空間平均輻亮度，以評估以下危害：——視網膜藍光危害，LB; 視網膜熱危害，Lp—--—視網膜熱危害(弱視覺刺激),LIR。本測量方法考慮了生物物理現(xiàn)象，包括瞳孔收縮和眼球運動。隨著曝光時間的增加，在視網膜上產生的圖像擴散至一個較大的區(qū)域，由視網膜照射區(qū)域的時間相關對向角所確定。對于給定曝光時間，視網膜輻照度可從一個視場的輻亮度測量中得到，該視場與時間相關對向角相匹配。GB/T30117相應部分根據(jù)危害類別、風險組以及可能的脈沖源，規(guī)定了特定的視場。測量視場與光源的大小無關。對于對向角小于規(guī)定視場的光源，如圖2b)所示，其空間平均輻亮度可能小于光源的真實輻亮度。該空間平均輻亮度的生物有效值是與發(fā)射限值比較的適當值。由于空間平均輻亮度取決于測量視場與在光源平面上的空間輻亮度分布的重疊程度，因此在與評估距離不同的距離上進行測量時應注意。詳細要求見5.5.3,進一步的解釋見附錄D。a)光源尺寸大于視場(過滿)b)光源尺1——測量視場FOV;圖2視場覆蓋狀態(tài)的考慮輻亮度可以通過兩種方式之一來測量：使用直接成像技術或在定義的幾何條件下設置視場測量輻照度的方式間接獲得。采用如圖3所示的光學系統(tǒng)直接測量輻亮度。儀器應滿足以下要求：——直徑7mm～50mm的平面圓形入瞳；———將輻射源成像到探測器上；--—直徑為d的圓形視場光闌，以建立規(guī)定的平均視場；——根據(jù)測量距離調節(jié)測量圖像距離H的裝置。光學透鏡的入瞳作為光平均的孔徑，應根據(jù)該平面的空間輻照度均勻性選擇該孔徑值。對于空間輻照度不均勻的光源，例如窄光束反射式燈，其峰值輻亮度可能明顯高于使用大入瞳孔徑的測量值。在這種情況下，應使用7mm的入瞳孔徑。當孔徑光闌位于成像透鏡后面時，入瞳可能成一個實像或虛像。詳情見B.6.2。77GB/T30117.4—20232——入瞳和出瞳(重合的情況);d——視場光闌直徑；圖3使用透鏡和孔徑光闌直接測量輻亮度的示例間接輻亮度的測量采用4.7.2和B.6.1中所述的輻照度光學裝置，通過將一個光闌(充當視場光闌)放置于距離表觀光源足夠近的位置來確定視場，以產生所需的測量視場(見圖4)。視場光闌的直徑f由公式(4)計算。為較小值時 (4)γ——接收角。然后由測量得到的輻照度E計算出輻亮度L,經公式(5)計算。 (5)其中立體角Ω,對應接收角γ,由公式(6)計算：γ為較小值時 (6)該方法僅適用于窄視場(如GB/T30117相應部分中的評估),并且(表觀)光源是可達的。否則實際的光闌只起到孔徑光闌的作用，而不是視場光闌。8GB/T30117.4—2023f——視場光闌直徑；圖4輻亮度的間接測量——視網膜熱危害(弱視覺刺激),LIr。的基于輻照度的藍光小光源的測量方法。此時不需要測量光源尺寸。平均對向角α由光源(實際的或表觀的)發(fā)光峰值50%以上的發(fā)光區(qū)所對應的尺寸和評估距離計對于空間上均勻充滿的光源，可以確定大于50%發(fā)光區(qū)的尺寸；圓形光源的對向角根據(jù)公式(7)計9GB/T30117.4—2023算，長方形光源的對向角根據(jù)公式(8)計算。d/2D為較小值時…………(7)和b/2D為較小值 (8)d——與測量方向垂直的(表觀)光源直徑；D——相對于(表觀)光源的測量距離；a、b——在與測量方向垂直的兩個相互正交的方向上(表觀)光源的尺寸。圖5矩形光源示例對于不均勻的光源，可以使用成像技術拍攝光源的相對輻亮度分布圖。通過圖像計算在不超過αmx范圍內確定超過光源峰值亮度50%有效明亮光斑的圓形等效區(qū)域，由公式(7)計算得到對向角，如a)圖6不均勻輻亮度分布示例4.7.5瞬態(tài)發(fā)光除視網膜熱危害需另外進行峰值輻亮度分析外，其他所有危害都測量時間平均值。關于測定時間平均輻亮度和時間平均輻照度的詳細信息，見附錄E。GB/T30117.4—2023如附錄F所示，在測量光源發(fā)出的輻射時，需要考慮潛在的各種誤差來源。如果在風險組分類中5測試條件雖然產品需設置為最強的光輻射狀態(tài)，但測試環(huán)境條件取決于所采用的評估級別。第5章中描述的實驗室條件僅是A級評估的要求。雖然B級評估可在自然光環(huán)境條件下進行(從測量結果中減去環(huán)境光的貢獻),但推薦使用暗室或暗箱。被測發(fā)射光源的測量結果和相關不確定度受環(huán)境因素影響。環(huán)境溫度可能會影響大多數(shù)類型光源的光發(fā)射特性，特別是氣體放電燈和LED產品(溫控LED除外)。測量過程中產生的臭氧(例如源自UV-C的臭氧)可能會影響準確度，并可能造成安全危險。測量紅外光譜時，某些波段的光輻射輸出可能會因大氣吸收引起波動。響)。應仔細檢查以確保暗室各表面(如墻壁、地板和天花板)的外來輻射和反射不會明顯影響測量結5.3環(huán)境條件(A級)應滿足以下環(huán)境條件： ——相對濕度：≤65%。燈或燈系統(tǒng)應根據(jù)相關產品標準中給出的電源要求進行供電。如果沒有相關標準，則應采用產品5.5產品配置在為了分類而進行測量的情況下，則需要同時調整操作、維護和服務指南中列出的所有控制和設準直光學件?？v向標準將包含對具體要素評估的指導。光輻射的測量是在最大輻射輸出條件下進行的。如果輻射輸出在最高水平狀態(tài)下發(fā)生顯著變化，則測量可以在穩(wěn)定狀態(tài)下進行，并且調整為最大光輻射輸出。需要注意的是，相對光譜分布在穩(wěn)定狀態(tài)和最高水平狀態(tài)下可能有所不同。除產品規(guī)范中另有規(guī)定外，脈沖燈或燈系統(tǒng)通常不需要預熱。但測量時需要考慮脈沖間的重復性。測量是在儀器測量孔徑相對于燈或燈系統(tǒng)的位置和方向以探測到最大光輻射的情況下進行。移動測量儀器或改變角度以獲取最大讀數(shù)。測量前要適當?shù)臏蕚湟员苊饣蛳裏o關的輻射對測量的影響。在理想情況下，產品的光生物安全性評價宜在產品正常使用的距離內進行。這些信息應在產品標準中提供。在沒有產品標準的情況下，GB/T30117相應部分為基于輻照度和輻亮度的危害提供了特定的測量距離。測量距離不必與評估距離相等。當光源太強烈而會損壞儀器時，可采用更大的測量距離。當評估距離處的測量信號很弱時，可采用較短的距離來提高測量信噪比。在測量距離和評估距離之間轉換結果時應謹慎。5.5.3.2基于輻照度的危害評估距離處的輻照度可由測量距離處的結果與下列其中一項計算：——在評估距離處與在測量距離處以單個波長測量的信號的比值；——在評估距離處與在測量距離處用合適的輻射計或照度計測量的輻照度或照度的比值。在測量白光光源時，照度計的使用不受限制。對于可見光中發(fā)射的其他光源，包括一些紫外光和彩色光源，則照度計所測得的照度可能不準確。然而，在考慮照度計在兩段距離上所記錄的相對照度值的另外，還可以應用平方反比定律。用平方反比定律將光源距離r?處的輻照度E?與光源距離r?處的輻照度E?相關，見公式(9)。E?×r?2=E?×r?2…………(9)在考慮具有光束整形光學的光源時應注意，因平方反比定律適用于遠場條件，該條件是從更大的光如果已知反射鏡或透鏡的焦距f、光源的直徑D和反射鏡(或透鏡)的孔徑a,則可根據(jù)公式(10)估計投影系統(tǒng)的閃光距離r::在實踐中，孔徑的值通常是全反射鏡直徑的50%～70%。5.5.3.3基于輻亮度的危害空間平均輻亮度取決于測量視場與光源平面上空間輻亮度分布的重疊程度。根據(jù)公式(11),只有在修正了視場測量距離上的測量結果可用于推算評估距離上的結果，修正視場是為了確保測量的光源面積相同。式中：Y?——在修正距離處測量的修正FOV;Yo——評估測量距離處所需FOV;GB/T30117.4—2023D?-——修正后的測量距離。若不能將視場大小修改為y?,則可將視場大小降低至確?？蓽y得“真實”輻亮度L的視場大小(完全填滿的視場亮度),可以根據(jù)發(fā)射器的發(fā)光區(qū)域估計出評估距離處的空間平均輻亮度L?,并假設發(fā)光區(qū)域具有均勻的空間輻亮度，由公式(12)計算。As———視場中光源的發(fā)光面積；AFov——評估距離處視場所包圍的面積。在不能改變視場的情況下，根據(jù)公式(13),評估距離處的空間平均輻亮度L?可以根據(jù)測量距離的結果L。估算出。Apov.o-——測量距離處視場所包圍的面積；A?—-—評估距離視場中光源的發(fā)光面積；A?！獪y量距離視場中光源的發(fā)光面積；Apov.——評估距離處視場所包圍的面積。5.6光學對準………………考慮到圖7所示光發(fā)射的角度和空間變化，被測光源應以記錄最大可達發(fā)射值的方式定位。當燈或燈系統(tǒng)包含一系列的光源類型時，被測光源應以具有最大給定危害的光源類型為準。例如考慮到RGBLED的藍光危害，測量視場應以藍光發(fā)光器件為主要考慮對象。a)空間輻亮度變化b)角強度變化圖7發(fā)射分布圖示例對于以輻照度表示的危害，測量應在峰值輻照度方向進行，由多個光源匯聚到交叉點的燈系統(tǒng)(如環(huán)形燈)除外，該情況應在交叉點處進行測量。對于以輻亮度表示的危害，除考慮峰值輻射強度的方向外，還需要考慮光源的空間變化與測量視場之間的關系。對于燈具，峰值光強的方向可從被測光源的現(xiàn)有數(shù)據(jù)中獲得或通過使用分布式光度計來確定。測量的角度步進間隔應小于光束角的1/20。擴展光源表面不均勻的變化可通過輻亮度入射光學裝置對發(fā)光面進行掃描測量，或用成像式輻亮度計進行預先評估。成像輻亮度計的像素分辨率要足夠高，以便在小視場目標上確定熱點位置。GB/T30117.4—2023由于A級代表了對被測光源可達發(fā)射量的最準確測量，需使用光譜輻射測量設備及其附件，同時寬帶探測器和光譜輻射計的結合在許多情況下可以改進測量過程。利用濾光片匹配探測器可以快加權函數(shù)以及光輻射接收幾何結構，該光學幾何結構與光源的風險分類有關。危害評估的結果可能會對可達發(fā)射量的準確評估并不意味著要用現(xiàn)有最高性能的光譜輻射計?？紤]到在測量光源的空間平均輻亮度時可能的測量難度，可以使用成像儀來幫助確定光源的輻亮更多詳情參見GB/T30117相應部分和CIE063。危害測量中要考慮與波長密切相關的光譜加權函數(shù)。建議使用單色儀(以及相應的探測器)、攝譜儀或陣列光譜儀確定光源的光譜圖。B.1介紹了這些儀器。c)雜散光；雖然GB/T30117相應部分所涵蓋的全光譜范圍為200nm～3000nm,但可依據(jù)光源類型對該范確定了要進行測量的波長范圍之后，就需要考慮儀器的波長準確度。波長誤差會對測量造成明顯的影響，特別是光譜加權函數(shù)隨波長明顯變化的加權量。為了最大限度地減少這種影響，GB/T30117相應部分根據(jù)相應輻射量的加權函數(shù)也提供了的波長準確度的建議，如表2所示。注意的是對超過GB/T30117.4—2023波長范圍波長準確度2與波長準確度類似，儀器的光譜帶寬是儀器的光譜帶通函數(shù)的半峰值寬度(FWHM);它可能會不同程度地影響光譜的加權結果。較寬的光譜帶寬會在帶寬范圍內對入射輻射功率進行測量，但光譜線了帶寬(FWHM)的建議值，如表3所示。應注意避免出現(xiàn)因帶寬太小而降低儀器的靈敏度(表現(xiàn)出較高的噪聲等效輻照度或輻亮度)的情況。波長范圍400～600沒有帶寬限制分之一(即1/N,N為整數(shù))。應注意的是，帶寬對于給定的儀器可能是不可調整的。通過測量具有單一譜線的激光可以確定帶寬的形狀，即狹縫函數(shù)。由于激光的譜線寬度明顯小于限值水平。當儀器讀數(shù)為0或低于測量限值時，應報告噪聲等效輻照度或輻亮度。儀器的靈敏度應覆蓋光源的全部發(fā)射強度范圍。由已校準的光譜輻射計測量入射光遮蓋時所得到的噪聲等效輻照度或輻亮度，不應超過對應的風險組發(fā)射限值的10%。雜散光性能是對所涉及波長之外的其他光信號的抑制程度。雜散光抑制不良可能會產生超過該波雜散光通常僅對測量光化學紫外危害的微弱輻射量有限制，而且可能會使該測量產生較大誤差。為了獲得1%的準確度，對帶外輻射的抑制需要達到10-?的量級。這采用雙單色儀很容易實現(xiàn)，但是采GB/T30117.4—2023可通過在入射光學裝置前插入一個長波通濾波器，評估用于光譜輻射計的校準燈和被測燈產生的雜散光對測量的影響。記錄在截止區(qū)域且高于截止水平的信號是雜散光貢獻。通過該光譜區(qū)域的雜散全反映雜散光對測量不確定度的貢獻。詳情見附錄H。當被測光源的光輸出范圍相對用于校準測量系統(tǒng)的標準光源大很多時，測量系統(tǒng)的線性度會影響測量結果。應評估系統(tǒng)的線性度，并在確認線性響應的范圍內進行測量。任何與功率水平差異對應的入射光學系統(tǒng)定義了收集光線的幾何結構。由于光生物安全評價中考慮了生物物理現(xiàn)象，該幾何結構可能不同于一般輻射度測量中所通?？紤]的幾何結構?！哂兄睆綖?mm～50mm的平面圓形入射孔徑；——具有從法線到探測器區(qū)域隨角度余弦(高達0.7rad)變化的角度空間響應；——對光的偏振度不敏感。a)光譜范圍的角響應；b)透射或反射方式；c)低通量對儀器靈敏度的影響。-——具有直徑為7mm～50mm的平面圓形入瞳；--—將輻射光源成像到探測平面上；b)光學畸變；c)高通量對儀器飽和度的影響；GB/T30117.4—2023d)能夠查看測量區(qū)域以便對準；e)入瞳的位置。通常很難獲得在200mm處聚焦并在寬光譜范圍內使用的無像差光學系統(tǒng)。雖然可以根據(jù)光譜范確定度評估報告中考慮這一點。輻照度校準的推薦光源是用于紫外區(qū)域的氘放電燈和用于近紫外線、可見光和紅外線區(qū)域的校準鹵鎢燈。氘燈可以在保持其光譜形狀的同時改變輸出電平。使用氘燈對200nm～350nm范圍內的光譜輻射計的校準結果應與使用鹵鎢燈對300nm～350nm范圍內的光譜輻射計的校準結果相比進行調推薦的輻亮度校準光源是空間均勻輻亮度標準源，例如包括校準鹵鎢燈在內的基于積分球等標準源。輸出窗口在任何情況應完全覆蓋測量視場，并具有優(yōu)于90%的輻亮度均勻性。a)校準光源的光譜范圍不應小于對應危害類別的波長范圍；b)光譜功率分布應連續(xù)；c)若光譜輻射計的線性度得到證明，則輸出的輻照度或輻亮度水平不必接近與風險組分類相對應的發(fā)射限值；d)落在測量設備中輸入光學裝置限制孔徑上的光束應均勻分布，即落在孔徑上的不均勻度應小于5%;e)光源應具有足夠的光輸出穩(wěn)定性；f)該校準應溯源至國家計量機構。光譜輻射計的波長校準應根據(jù)合適的波長校準標準進行定期驗證，包括但不限于固定發(fā)射峰值的考慮到在使用上述儀器測量光源的空間平均輻亮度時的潛在測量難度，可以使用成像設備來幫助B.7中詳述的此類裝置僅適用于測量由單一類型發(fā)射器組成的光源，因此在光源發(fā)射區(qū)域內的光譜分布變化可忽略不計?！獙⒄麄€輻射光源成像到圖像傳感器上；——對偏振光不敏感；——具有已知的光譜響應度。GB/T30117.4—20236.4瞬態(tài)發(fā)射瞬態(tài)發(fā)射分布的測定通常使用能在所考慮的光譜范圍內快速響應的光電探測器。當一個光源包含應的波長。單脈沖源的光譜分析只有用陣列光譜儀或由燈的驅動電路外部同步信號觸發(fā)的光譜儀才能連續(xù)脈沖光源的光譜分析可以通過陣列光譜儀或由燈電子驅動的外部同步信號觸發(fā)的光譜儀進個快速響應寬帶探測器與光譜采樣同步工作。在考慮風險組分類的時間基準和儀器引入的任何平均值(如暴露時間或測量積分時間)時需謹慎?？紤]到輻亮度危害，另一種方法是使用成像輻亮度計(例如CCD相機),由燈的驅動電路外部同步信號觸發(fā)。為了確定光源的對向角α,需要確定發(fā)射水平超過其峰值50%的光源的有效面積。當使用投影光上放置一個探測器來確定50%的發(fā)射維度，而更可靠的解決方案是使用固態(tài)相機。硅基CCD或CMOS相機僅對1050nm以下的光譜敏感，因此只有在驗證了表觀光源光譜足夠均B級測量是用普通簡便的寬帶輻射計或光度計進行的，操作人員只需經簡單培訓。B級測量只作傳感器。7.2輻照度或輻亮度雖然可以獲得光譜匹配很好的光度計，但通常很難獲得在擴展光譜區(qū)域內具有平坦光譜響應的輻射計，即很難對被測光源實現(xiàn)精確的光譜匹配。例如UVA那樣害加權函數(shù)。具有平坦光譜響應的熱探測器是可用的。但是如果沒有能對其平坦光譜響應進行修正的——由于校準光源和被測光源之間的光譜分布可能存在差異而產生的失配誤差；因此，B級的應用不適用于已知有潛在危險的光源(包括紫外線燈),也不適用于需要考慮視網膜熱危害的光源。附錄A提供了可使用B級評估的光源類型的指導。宜謹慎選擇B級儀器，確保所選儀器在光源的標稱發(fā)射附近具有高響應。例如，用一個在相應波長上具有最小響應的照度計來測量紫色LED(410nm)是沒有意義的。有一些輻射計可以提供與光生物安全分析中使用的光譜加權函數(shù)相對接近的匹配，在所有其他情況下，由于難以考慮這些函數(shù)的光譜依賴性，宜仔細考慮為加權值的應用。一般來說，輻射計的入射光學系統(tǒng)只能用于測量紫外線、可見光和紅外光譜區(qū)域的輻照度。光度計有照度計(輻照度)和亮度計(輻亮度)兩種。詳情請參閱ISO/CIE19476(光度計)和CIE220(紫外線輻射計)。低壓汞燈主要在253.7nm、297nm、313nm、365nm等紫外區(qū)域產生光譜。根據(jù)CIE220,專用于檢測這些光譜線的紫外輻照度計可以通過對這些波長應用光譜加權函數(shù)來確定加權輻照度。應注意的是，一些譜線相對較低的振幅可能由于高光譜加權因子而對加權輻照度有較高的貢獻。窄帶光源的光譜，如單色LED,僅跨越幾十納米?？墒褂脤拵綔y器，例如一個集成了輸入孔徑或輻照度計的光功率計，由一個參考光源在相關波長下校準，可以用來確定發(fā)射量。7.2.4已知的光譜分布在某些情況下，所評估的光源具有已知的光譜分布，但其光譜輻照度(例如光譜功率)未知。在這種情況下，光譜分布可以根據(jù)寬帶測量或有限光譜范圍內的光譜輻射測量的結果轉換為光譜輻照度。使用寬帶輻射計，光譜輻照度可由公式(14)計算。式中：Erad——輻射計在評估距離處所記錄的輻照度；X(λ)——光源的相對光譜分布；Rre(λ)——輻射計的名義相對光譜響應率。λ1和λ?定義了輻射計響應的光譜范圍?！敱粶y光源在可見光區(qū)域發(fā)射時，可以用照度計測量其照度Ev,以確定發(fā)射器的光譜輻照度E(λ),由公式(15)計算。 (15)式中：Ey——由照度計在評定距離處測得的照度；V(λ)——光視覺的光譜發(fā)光效率函數(shù)。用一個校準過的光譜輻射計測量λ?到λ?的有限范圍內測量輻照度，全范圍的光譜輻照度E(λ)可以用公式(16)從λ。處的單個值計算，也可以用公式(17)從波長范圍內的積分量計算。 (16) (17)GB/T30117.4—2023Emeas(λ)———在λ?~λ2內記錄的光譜輻照度；X(λ)——發(fā)射的相對光譜分布。假設光譜輻照度E(λ)與已知光譜分布X(λ)具有相似的光譜形狀，只是在幾何程度上有所不同。如果輻射源的亮度隨觀看角度的變化而變化，或者光源安裝在帶有反射元件的燈殼中，通常不會發(fā)生這種情況。7.2.5基于亮度由于輻射計對光源的視覺感知，為輻亮度幾何配置的輻射計僅限于亮度計，在這種情況下，可以應用上述強調的基于測光的方法。在其他情況下，間接測定輻亮度的方法可以使用一個輻亮度探測器，并通過在光源處設置一個孔徑光闌來限制視場的方法間接確定輻亮度。當被測光源在可見光區(qū)域發(fā)射時，可以用亮度計測量亮度Lv:Ly——亮度計在規(guī)定視場下測得的亮度；X(λ)——發(fā)射的相對光譜分布(至少覆蓋評估波長和可見光區(qū)域);V(λ)—-—光視覺的光譜發(fā)光效率函數(shù)。視網膜危害的評估宜在特定視場下進行，這通常是不可能通過亮度計實現(xiàn)的。在可能的情況下，亮度測量宜通過選擇距離和視場的組合來進行，使測量區(qū)域未填滿光源?？臻g平均輻亮度Lact,a可由公式(19)計算。Lct——未經空間平均得到的加權輻亮度；Agource——估計的光源面積；AFov——評估距離處視場所包圍的面積?！谄渌闆r下，可以使用一個輻照度探測器，并通過在光源處設置一個孔徑光闌來限制視場的方法間接測量輻亮度。7.3表觀光源的位置及對向角對于B級評估，不需要測量表觀光源的位置和對向角。假設最壞情況下對向角為0.1rad,則忽略表觀光源位置的影響。7.4瞬態(tài)發(fā)射對于B級評估，不需要測量瞬態(tài)發(fā)射?？梢约僭O用方形波分布和占空比來計算時間平均值。GB/T30117.4—2023(資料性)危害類別的確定了解光源類型可以減少需要考慮的危害數(shù)量，例如，藍色LED泵浦熒光粉涂層不會發(fā)出紫外線或紅外輻射。表A.1提供了一個非詳盡的光源類型列表和相應的主要危害。表A.1潛在危害類別示例光源類型危害類別光化學紫外線近紫外視網膜藍光視網膜熱眼睛紅外輻射LEDUVLED(200nm～400nm)××彩色LED(380nm～780nm)X(紫色LED激發(fā))×X(藍色LED激發(fā))×白光LED(RGB)X紅外LED(780nm～3000nm)X×激光激發(fā)白光光源(藍色激光激發(fā))X×白熾燈白熾燈××鹵鎢燈××X×紅外加熱器X×放電燈GLS用熒光燈××GLS用高壓鈉燈(HPS)XGLS高壓汞燈(HPM)×××GLS用金屬鹵化物(MH)燈××XXX放電燈(非GLS)氘×X高壓鈉(HPS)X高壓汞(HPM)××X金屬鹵化物(MH)×XXX×紫外線殺菌燈××紫外線黑光燈××滅蟲燈××GB/T30117.4—2023(資料性)儀器的描述B.1雙單色儀雙單色儀具有非常好的雜散光性能，特別在紫外波段是推薦的測量儀器。對于普通照明用(GLS)光源的光化學紫外危害測量，由強的可見光輻射引起的雜散光可能成為主要的誤差來源。采用雙單色要仔細設計，以避免在較短的紫外區(qū)域信號過低。紫外敏感型光電倍增管(PMT)在紫外區(qū)域比在可見B.2單單色儀盲(日盲型)光倍增管或紫外帶通濾波器來抑制的影響。當被測燈的發(fā)光只在有限的光譜區(qū)內，并且在該區(qū)域之外不存在可能導致雜散光的其他光輻射時(例如單色光LED),單單色儀也是非常適合的。B.3陣列光譜儀使用光電二極管陣列或CCD探測器的陣列光譜儀，在特定的光譜范圍內的光譜數(shù)據(jù)幾乎可以同時記錄。相對于掃描式儀器需要幾分鐘時間，其優(yōu)點是光譜信息可以在幾分之一秒的時間內記錄下來。的，應該明確給出并符合GB/T30117相應部分的要求。陣列光譜儀通常用于B級測量。值得注意的是大多數(shù)誤差源(如雜散光和探測器噪聲)產生的錯誤結果是夸大潛在光輻射危害程度。對于CCD光譜輻射計，陣列探測器在短波紫外區(qū)靈敏度低，從而會限制它們的應用。使用陣列光譜儀時應采取另外的修正方法以減少噪聲和雜散光。B.4探測器在光生物安全評估中遇到的光譜輻照度和光譜輻亮度等級在不同光源之間有很大差異。應根據(jù)要求的靈敏度、信噪比、動態(tài)范圍和光譜范圍來選擇相應的探測器。采用光電倍增管(PMT)的光譜輻射PbS和InGaAs探測器則適合用在較長波長(最高3000nm)范圍的紅外輻射測量。B.5入射光學裝置a)單色儀入射狹縫上的不均勻響應；b)對入射光輻射的響應與角度有關，例如光源尺c)不同偏振態(tài)的光輻射引起的偏振效應。在光譜輻射計的輸入光路中加入一個漫射器。GB/T30117.4—2023562圖B.1擴散器光學示例積分球具有良好的漫射性能，平均測量區(qū)域的光輻射，更好地用作入射光學裝置。應注意的是，由于積分球內部的多次反射，即使是由涂層材料引起的輕微熒光也會被強烈放大。如果存在較高強度的GB/T30117.4—2023下降。這種漫射器便于與光纖或寬帶探測器緊密結合。導光勻光柱具有很高的光輻射傳輸效率。導光管的襯底材料折射率是影響其臨界角的唯一因正確設計的反射漫射板也可以作為連接到光譜輻射計或寬帶輻射計的輸入裝置。在離開漫反射器的入射輻射路徑上設置一個光闌作為視場光闌。給定角度下的入射輻射垂直于漫射板。另一個位于反射路徑上的光闌盡可能地遠離反射面，使入射輻射充分均勻。從該光闌孔出射的反射輻射被成像在光譜輻射計的入射狹縫上。需要注意光譜輻射計的成像光學系統(tǒng)不要對來自待測光源的任何輻射產生B.6測量幾何結構為了測量給定燈或燈系統(tǒng)的輻照度和加權輻照度，圖B.2給出了由輻照度探測器和視場光闌構成的原理結構。通過在光源位置放置視場光闌限制測量區(qū)域實現(xiàn)被測光源的光輻射在接收角(Y)內測量。如果這樣的結構難以實現(xiàn)，如在投光燈具的情況下，這個視場光闌可以設置在與光源分開的位布)。測量需要在給出最大讀數(shù)的光束位置進行。如果采用光譜輻亮度測量方法，則用光譜輻射計代替該探測器。B.6.2輻亮度測量幾何結構通過輻亮度測量獲得的物理量用于評估視網膜危害。被測光源的光輻射是通過在規(guī)定視場上的空GB/T30117.4—2023間平均來測量的。光學透鏡通常用于把光源的發(fā)射光會聚到探測器的測量視場上，對于發(fā)射的光束分布為不均勻的光源，需要一個直徑為7mm的孔徑光闌。在單透鏡的情況下，當測量距離(D′)與儀器校準距同時，視場光闌的面積應進行相應地調整，以保持接收角(Y)不變。如圖B.3所示，視場光闌的面積從A1——入瞳和出瞳；2——孔徑光闌；3——視場光闌；4——探測器；A——視場光闌的面積(校準時);A'——視場光闌的面積(測量時);B——表現(xiàn)光源(校準時);B′——表現(xiàn)光源(測量時);D——校準距離；圖B.3單個薄透鏡輻亮度測量的幾何結構單個薄透鏡通常難以實現(xiàn)高成像質量，特別是在大視場測量時更加明顯。在一般的儀器中，光學系統(tǒng)是采用多個透鏡組成的，如圖B.4所示。接收角(Y)、入瞳大小和測量距離應符合GB/T30117相應部分和其他應用標準中的評估要求。探測器的輸出(V)由公式(B.1)計算。V=Rph×L×T×A×Ω…………(B.1)式中：R——探測器的響應度；L--—被測光源在測量視場上的平均輻亮度；T——光學系統(tǒng)的透射率；A——視場光闌的面積；Ω--—立體角。為了實現(xiàn)可重現(xiàn)的讀數(shù)，探測器的孔徑立體角(Ω)和視場光闌面積(A)需要恒定，否則應進行修正或/和重新校準。GB/T30117.4—2023標引序號和符號說明：1——測量視場；3———人瞳；4——出瞳；5視場光闌；A——視場光闌的面積；B——表現(xiàn)光源；D———測量距離；Ω--—立體角；y——接收角。圖B.4一般輻亮度測量的幾何結構一個典型的輻亮度測量幾何結構如圖B.5所示?？讖焦怅@設置在光學透鏡后面，形成一個恒定的探測器孔徑立體角。當目標光源設置在不同距離時，通過移動透鏡對進行聚焦測量時，輻亮度讀數(shù)保持不變。標引序號和符號說明：2——光學透鏡；3——孔徑光闌(也即出瞳);5-——視場光闌；6———探測器；D——測量距離。Ω——立體角；)接收角。然而，在這種情況下入瞳是由前面的透鏡對孔徑光闌所成的像，通常是位于透鏡后的一個虛像。測GB/T30117.4—2023為了方便確定入瞳，孔徑光闌可以設置在光學透鏡前，測量距離是從該孔徑光闌到被測光源位置，如圖B.6所示。然而，在不同距離的測量中，需要對決定探測器孔徑立體角的出瞳變化進行校正。3——孔徑光闌(也即入瞳);5-—視場光闌；測量。可以采用另一種測量輻亮度的方法，即在光源處放置一個孔徑光闌來限定測量視場區(qū)域，進行輻照在該圖像平面上放置一個用于測量的孔徑光闌。測量視場取決于該孔徑光闌的直徑。線性2D成像探測器，如CCD相機，通常用在視網膜熱危害評估時確定一個較大光源在規(guī)定測量通過將光譜亮度計與未經過光譜校正的成像CCD相機組合來實現(xiàn)。光譜亮度計在同一測量場內測量的光譜加權輻亮度可用于校準CCD相機的讀數(shù)。根據(jù)風險組分類，在所要求接收角下的最大輻射度可權函數(shù)進行光譜校正CCD相機。否則，不同顏色的芯片應分開處理。對于視網膜熱危害的評估，發(fā)射限值與表觀光源的對向角有關。CCD相機可以根據(jù)光源的輻亮度分布來確定光源的發(fā)光面積尺寸。長范圍到達1400nm的紅外敏感相機。GB/T30117.4—2023圖B.7為一個帶光學透鏡的2D成像探測器的示例。計算表觀光源(B)到光學透鏡前焦平面的測量距離D,對向角α由公式(B.2)計算。α=2arctan(d/2f)≈d/f…………(B.2)f——反射鏡或透鏡的焦距。A——表觀光源B的像；圖B.72D成像探測器的示例GB/T30117.4—2023(資料性)燈和燈系統(tǒng)的光度和輻射數(shù)據(jù)以制造商規(guī)格書或測試實驗室報告的形式提供，例如光通量和輻射額外的測量。下面舉幾個例子來說明計算和測量的可能方法。C.2示例1——LED手電筒一個LED手電筒如圖C.1所示。圖C.1LED手電筒示例a)B級測量步驟如下。2)確定潛在危害類別，并根據(jù)已知信息確定測量的物理量。對于典型的白光LED燈，藍光危害是主導效應。已知亮度L>10?cd·m-2意味著需要進一步的測量。因此，藍光危害的加權輻亮度需要用A級方法來測量。b)A級測量步驟如下。圖C.2輻亮度分布示例2)使用與CCD相機耦合的光譜輻射計測量在接收角(0.1rad)上的平均光譜輻亮度，從300nm～750nm的光譜輻亮度分布如圖C.3所示。波長/nm圖C.3光譜輻射分布3)確定表觀光源的尺寸(見圖C.2),然后計算對向角，α=0.03176rad。4)通過圖像處理對光源進行全部輻亮度分布掃描，使用0.1rad(用于豁免組)搜索熱點，視網膜藍光危害加權輻亮度是通過將光譜輻亮度的積分乘以視網膜藍光危害的光譜加權函數(shù)計算獲得的，即LB(0.1rad)=4.834×103W·m-2·sr-1。如果可接近發(fā)射超過豁免組的極限，則使用0.011rad(風險組1)搜索熱點，確定加權輻射，即Ls(0.011rad)=5)可達發(fā)射超過風險組1的限值，但低于風險組2的限值則被測光源屬于視網膜藍光危害風險組2。C.3示例2——紅外鎢絲燈紅外鎢絲燈如圖C.4所示。圖C.4紅外鎢絲燈示例2)確定潛在危害種類和測量參數(shù)。由于玻璃燈泡阻擋了UVB的發(fā)射，只有非常低的UVA發(fā)射。因此，將考慮視網膜藍光危害、視網膜熱危害和眼睛紅外輻射危害；此外，亮度L(2.638×10?cd·m-2)超過豁免組的亮度標準(10?cd·m-2),需要測量視網膜藍光危b)A級測量步驟如下。1)CCD相機用于確定被測光源的輻亮度分布(見圖C.5);圖C.5輻亮度分布示例2)分別采用輻亮度幾何和輻照度幾何的光譜輻射計，測量380nm～和380nm～3000nm的光譜輻照度(見圖C.6);50圖C.6光譜輻亮度和輻照度分布3)確定表觀光源的尺寸(見圖C.7),然后計算對向角大小，α=0.011rad,這意味著視網膜熱危害的極限為2.5×10?W·m-2·sr-1;圖C.7燈的輻亮度分布4)通過圖像處理掃描光源全輻亮度分布，搜索接收角上的熱點，確定視網膜藍光危害加權輻亮度和視網膜熱危害加權輻亮度；視網膜藍光危害加權輻亮度為Lp(0.1rad)=14.7W·m-2·sr-1,低于豁免組的限值；視網膜熱危險加權輻亮度為Lr(0.011rad)=C.4示例3——緊湊型熒光燈(CFL)緊湊型熒光燈(CFL)如圖C.8所示。8,00E-02600F-020.00E-02圖C.8緊湊型熒光燈(CFL)的示例2)確定潛在危害類別，這里考慮了視網膜藍光危害和近紫外危害。此外，亮度L=3.568×10?cd·m-2超過了GLS源豁免組的亮度限制(10?cd·m-2),因此需要測量視網膜藍光b)A級測量步驟如下：1)CCD相機用于確定被測源的輻亮度分布(見圖C.9);圖C.9輻亮度分布示例300nm～750nm的光譜輻照度分布(見圖C.10);23004005006007008004)根據(jù)圖C.11所示的輻亮度分布圖計算視網膜藍光危害加權輻亮度，Lg(0.1rad)=27.6W·m-2·sr-1,在0.1rad條件下測GB/T30117.4—2023圖C.11輻亮度分布示例5)燈的風險組為豁免組。C.5示例4——LED燈泡一個LED燈泡如圖C.12所示。圖C.12LED燈泡的示例a)B級測量步驟如下：1)根據(jù)產品規(guī)格書等資料，檢查被測光源的光譜范圍、亮度等參數(shù)：2)根據(jù)已知信息確定潛在危害類別和測量的物理量。對于典型的白光LED燈，視網膜藍光危害是主要危害，已知亮度L<10?cd·m-2意味著不需要進一步的測量，燈的風險組為豁免組。GB/T30117.4—2023(資料性)燈的發(fā)射水平低于規(guī)定的輻亮度水平(按風險組),則最終燈具也不可能超過該可達發(fā)射限值。通常，通過測量輻射功率P可以確定(時間積分)輻亮度L(見圖D.1),輻射功率P則通過在定義的測量距離D和定義的測量孔徑光闌獲得?？讖降闹睆絛定義了孔徑的立體角Ω以及測量區(qū)域Arov展到FOV之外，如圖D.1所示(即a>Y)。光源的輻亮度根據(jù)公式(D.1)由測量通過孔徑、測量面積Afov和立體角Ω的輻射功率P計算獲得：P[W]=L[W·m-2sr-1]×2[sr]×AFov[m2]……(D.1)用同樣的方法測量時間積分輻亮度。然而，用輻射能Q取代光功率P的測量?！?D.2)因此，上面使用的術語FOV和立體角已經是積分的大小，上面給出的功率公式已經是一個積分值。d——孔徑的直徑；r——測量距離；a——表觀光源的對向角；然而，考慮到眼睛物理運動和成像特性，GB/T301FOVradFOVrad限值0.1(RG0)0.011(RG1)7.5×1030.0117(RG2)1.1×10?4×10?方法得到的測量結果與傳統(tǒng)的輻亮度測量結果不同，但該結果更接近于光源對眼部造成的危害?？臻g平均輻亮度要求在規(guī)定接收角γ上測量，該角度值與暴露時長相關。因小于光源(過滿，見圖2a)]或大于光源(未填滿，圖2b)],這取決于風險組確定的單個光源大小和適用的暴露時長。這與傳統(tǒng)的輻亮度測量有很大的不同，傳統(tǒng)測量中光源總是延伸到測量區(qū)域之外。無論實如果單光源擴大后的對向角大于所用的接收角[并且實際上測量的是“真實”光源輻亮度，見圖2a)],則可以應用輻亮度的守恒。如果光源的擴大小于FOV,則只有當光源的面積相對于FOV保持不變時，基于輻亮度守恒的這種安全聲明才是有效的。將單燈或LED集成到燈具(陣列)中或加上放大光學器件時將改變該關系。注2:光源的對向角大于FOV時的輻亮度守恒假定光源是均勻的，即光源的輻亮度在整個光源上是恒定的。如果光源是不均勻的，則在光源周圍根據(jù)FOV掃描測量以確定最壞的情況。具體而言，對于豁免風險組的設備和最嚴限制視網膜藍光危害，接收下的評估距離為200mm,相應的平均FOV直徑為20mm。LED芯片、單個LED或普通燈絲的尺寸一般來說，豁免風險組的光源在10000s的曝光時間內是安全的，較短的暴露時間或觀看時間內也應該是安全的，即它應符合風險組1和風險組2的標準。因此，至少對于器件來說，嚴格遵守燈具安全標準的分類要求是不合適的。燈具或LED制造商應確定“真實”光源的輻亮度，以便與限值和分類進行比較，此時通常適用0.0017rad的最小接收角。在均勻大光源的情況下，此時FOV總是過滿(見圖2a)],由此產生的輻亮度值應該與FOV無關。種評估可能對最終產品或燈系統(tǒng)或燈具過于嚴格，在這種情況下，制造商宜考慮用相應的FOV來評估產品。圖D.2給出了一個熒光粉涂層的白光LED器件的例子，用成像輻亮度計測量了B(λ)加權輻亮度。熒光粉涂層的白光熒光粉涂層的白光LED藍光危害300400500600700800波長/nma)光譜輻亮度分布b)測量數(shù)據(jù)表圖D.2熒光粉涂層白光LED器件的B(λ)加權輻亮度分布GB/T30117.4—2023radradradradradrad圖D.2熒光粉涂層白光LED器件的B(λ)加權輻亮度分布(續(xù))根據(jù)風險組規(guī)定，采用了3個接收角來進行評估。圖D.2中的數(shù)據(jù)表是指每個FOV下測得的輻亮如上所述，如果該評估的器件是為將來集成到一個復雜系統(tǒng)中，并采用了0.0017rad的測量接收角，則其歸屬于風險組2,因為在這種情況下它超過了風險組1的限值。這是一個非常保守的最壞情況然而，如果該器件被作為最終產品，并且風險組分類是嚴格限定的一些安全措施),則應根據(jù)GB/T30117相應部分進行全面分析。在這種情況下，最終產品將歸為風險組1,因為用相應的FOV測量時，B(λ)加權輻亮度僅超過豁免風險組的限值。GB/T30117.4—2023(資料性)瞬態(tài)發(fā)射測量當被測光源的脈沖持續(xù)時間小于0.25s時，采用脈沖光源評估程序。根據(jù)GB/T30117相應部分的相關標準時間基準來測量時間平均輻照度和/或時間平均輻亮度。對于視網膜熱危害，測量脈沖的輻亮度劑量和/或峰值輻亮度。如果脈沖信息未知，則需先測量光源的脈沖波形。對于脈沖光源的測量，可以使用以下設備。a)需要一個快速響應光電探測器來記錄脈沖光源的瞬態(tài)發(fā)射波形。探測器的敏感波長應覆蓋待測光譜區(qū)域。使用硅光電二極管的方法只有在驗證光譜的均勻性足以確保對可見光區(qū)域的測量與對紅外區(qū)域或紫外區(qū)域的測量是等效的情況下，才能應用。b)陣列光譜輻射計可用于確定脈沖光源在給定曝光時間內的平均輻照度或輻亮度。然而，該曝光持續(xù)時間的設置是為獲得合適的信號水平以保證測量要求的信噪比，而不同于風險分類的評判時間基準；因此要合理地去設定該曝光持續(xù)時間。對于很強的脈沖光源，需要在單脈沖的整個持續(xù)時間內或脈沖序列的整數(shù)周期內對積分的光輻射信號進行衰減。c)由單色儀與快速響應光電探測器以及高速電路組成的時間分辨光譜輻射計，可用于測量每個波長設置下的時間分辨的光譜輻照度(或輻亮度)分布。d)成像輻亮度計(例如CCD相機)可用于測量擴展光源的相對輻亮度分布，以確定最大發(fā)射區(qū)域。測量的曝光需要由外部同步信號觸發(fā)。E.2脈沖持續(xù)時間對脈沖持續(xù)時間的測量應注意。a)對于發(fā)射脈沖光或調制光的光輻射源，應確定脈沖持續(xù)時間。如果持續(xù)時間大于或等于0.25s,則可將其視為連續(xù)光源，否則為脈沖光源。對于視網膜熱危害，測量脈沖的寬度(1μs～0.25s),先確定αmax,再計算可達發(fā)射限值。b)脈沖光源的瞬態(tài)發(fā)射強度可以通過使用快速響應光電探測器或特定波長的時間分辨光譜輻射計來測量，光源的標稱脈沖寬度△t是根據(jù)測得的瞬態(tài)發(fā)射波形來確定的，其中發(fā)射強度高于其峰值的50%。c)當發(fā)射持續(xù)時間小于0.25s的視網膜熱極限以峰值輻亮度表示(如GB/T30117.5中的情況),而不是以曝輻射量表示，脈沖持續(xù)時間tp根據(jù)公式(E.1)計算的時間確定：tp=D/Lmax…………(E.1)其中Lmas是脈沖的峰值輻亮度；D是整個脈沖在時間T中的總輻亮度劑量(如圖E.1所示),根據(jù)公式(E.2)由瞬態(tài)輻亮度L(t)與從t?到t?時間以間隔(△t)積分確定：…………(E.2)GB/T30117.4—2023圖E.1瞬態(tài)脈沖波形的示例1)對于多色光源，例如由低相關色溫(CCT)(A)和高相關色溫(CCT)(B)兩種LED組成的可調色溫白光LED燈，如圖E.2所示，探測器的光譜靈敏度函數(shù)將顯著影響記錄的發(fā)射波形。實線表示光度檢測器測量的信號曲線，虛線表示視網膜藍光危害的光譜加權輻亮度波。在這種情況下，可以分別測量不同顏色成分的發(fā)射波形，并需要考慮光譜加權圖E.2可調色溫的白光LED燈的示例要一個由7mm入瞳組成的輸入光學裝置來累積平均掃描光束。脈沖持續(xù)時間要在整個掃描光斑中的所有可達位置上確定。E.3平均輻照度和平均輻亮度脈沖光源的平均輻照度，對于近紫外危害和眼睛紅外輻射危害是通過對輻照度的時間積分來確脈沖光源的平均輻亮度，根據(jù)分類的評判時間基準通過對視網膜藍光危害和視網膜熱危害的光譜加權輻亮度進行時間積分來確定。a)B級方法可使用快速響應寬帶探測器記錄脈沖發(fā)光的瞬時輻照度或瞬時輻亮度波形。視網膜藍光危害和視網膜熱危害的平均輻亮度是通過在給定的0.25s時間內的光譜加權輻亮亮度在脈沖持續(xù)時間內的時間積分?；鶞蕦Πl(fā)光的瞬時輻照度時間進行平均計算得到。注1:如果探測器連接到光電流時間積分電路，則能夠直接獲得加權曝輻照量和加權輻亮度劑量。b)由脈沖光源驅動電路的外部同步信號觸發(fā)的陣列光譜輻射計，適用于測量近紫外、可見光和近紅外輻射等脈沖光源在0.25s時間內的平均光譜輻照度或光譜輻亮度。1)近紫外危害的平均輻照度是由315nm～400nm的時間平均光譜輻照度的總和計算2)視網膜藍光危害的平均輻亮度是通過將300nm～700nm的時間平均光譜輻亮度與光譜加權函數(shù)B(λ)積分得到；3)視網膜熱危害的平均輻亮度是通過將380nm～1400nm的時間平均光譜輻亮度與光譜加權函數(shù)R(λ)積分得到。注2:陣列光譜輻射計的積分時間設置為包括一個完整脈沖波形或重復脈沖的若干個整數(shù)周期數(shù)。c)時間分辨光譜輻射計通過外部同步信號觸發(fā)，測量每個波長上的時間光譜輻照度或輻亮度分布。按照分類評判時間基準確定光化學紫外危害、近紫外危害或眼睛紅外輻射危害等平均輻照度，以及視網膜藍光危害和視網膜熱危害的平均輻亮度。對于視網膜熱危害的輻亮度劑為了盡量減少每個脈沖之間的強度變化影響，建議使用一個參考光電探測器來補償測量過程中脈沖光源的輸出變化。對于單個脈沖光，為了獲得完整的時間平均光譜輻照度或輻亮度分1)通過將200nm～400nm的時間光譜輻照度與光譜加權函數(shù)Suy(λ)積分，計算紫外危害2)通過將315nm～400nm的時間光譜輻照度求和，計算近紫外危害的平均輻照度；GB/T30117.4—20233)通過將300nm～700nm的時間光譜輻射度與光譜加權函數(shù)B(λ)積分，計算藍光危害的平均輻亮度；4)通過將380nm～1400nm的時間光譜輻射度與光譜加權函數(shù)R(λ)相結合，計算視網膜熱危害的平均輻亮度或峰值輻亮度。對于弱視覺刺激輻射，視網膜熱危害輻射的計算范圍為780nm～1400nm;5)通過將780nm～3000nm的時間光譜輻照度積分，計算紅外輻射危害的平均輻照度。對于光譜隨時間變化的脈沖光源(如某些藍光芯片發(fā)光與其激發(fā)熒光的時間差異),用時間分辨光譜輻射計可以測量脈沖光源在每個波長刻度下光譜輻照度或光譜輻亮度隨時間變化波形，如圖E.4所示。同時，快速響應寬帶探測器同步工作，記錄脈沖光源的瞬態(tài)發(fā)光強度分布，用于補償每個脈沖之間的強度變化。0.8-0.2-002003004005006007008002040波長/nm圖E.4光譜隨時間變化的脈沖測量的示例GB/T30117.4—2023(資料性)測量結果總體不確定度的分析應遵循ISO/IECGuide98-3及其補充文件的要求。測量物理量的不確定度應報告為擴展不確定度，其包含因子對應于95%的置信水平。在光度和輻射度測量領域，大多數(shù)不確定度分析都假設適當?shù)陌蜃觡=2。度和校準的(儀器)標準不確定度決定。不確定度分析的第一步是識別不確定度分量。以下信息可以作為評估燈和燈系統(tǒng)分類的測量不確定度的第一步。 ●響應度的空間均勻性；●入射孔徑；●標準(規(guī)定的不確定度); ●對準； ——電氣操作。所有與測量結果有關的不確定度的分量都應被考量，并包括在模型和相關不確定度評估中。對于所有測量，不僅需要考慮測量系統(tǒng)和測量程序的貢獻，還需要考慮具體被評估的燈或燈系統(tǒng)的測量的在CIE198—2011中詳細規(guī)定了輻射和光度測量領域測量不確定性的評定程序。GB/T30117.4—2023(資料性)G.1概述要較小的不確定度。G.2報告a)產品信息：b)測試環(huán)境條件：●測試室的照明水平；c)測量幾何：d)在測量中使用的設備。2)寬帶探測器/輻射計：3)校準光源：●輸出輻亮度/輻射值；●分辨率(像素數(shù));42GB/T30117.4—2023●相對光譜功率分布；●輻照度/輻亮度值、加權輻照度/輻亮度值?！穹N類：光化學紫外危害、近紫外危害、視網膜藍光危害、視網膜熱危害或眼睛紅外輻射危GB/T30117.4—2023(資料性)雜散輻射雜散輻射，通常被稱為“雜散光”,是指從被測輻射源到儀器輸入沿著設計的光路以外的任何輻通過精密的設計和實施可以防止光路外雜散輻射，并在不確定度分析中考慮其影響。帶通之外雜為了便于進行AE測量，近雜散輻射來自光譜輻射計波長設置的5個光譜帶寬內的波長。如果波來自波長設置超過5個光譜帶寬的波長。這種輻射在光譜輻射測定中引入很大的誤差。因此，在本文光柵和濾波器抑制來自其他波長的雜散光的能力從來都不是完美的。這種被抑制的輻射可能會發(fā)散后通過其他路徑到達探測器。(另外，被儀器內某些材料)吸收的輻射可能通過加熱或熒光改變波光譜輻射計的光電探測器在很寬的波長范圍內是敏感的。當測量來自寬光譜范圍