我們?cè)谇懊嫣岬皆u(píng)價(jià)LED的光生物安全的安全等級(jí)時(shí)只深入探討了藍(lán)光危害，可是在光生物安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中還有以下幾個(gè)指標(biāo)：光化學(xué)紫外危害，近紫外危害，視網(wǎng)膜熱危害以及紅外輻射危害。那為什么對(duì)于LED只考慮了藍(lán)光危害呢?這里我們從各種光源的光成分對(duì)比，來(lái)探討不同光源的光生物安全。

　　這里我們選擇了普通LED照明燈具(藍(lán)光芯片+YAG熒光粉)，傳統(tǒng)白熾燈，鹵素?zé)簦瑹晒鉄暨@四種不同光源進(jìn)行光成分的對(duì)比。

　　LED燈

　　在LED光源中是由半導(dǎo)體芯片發(fā)出的藍(lán)光(波長(zhǎng)中心在450nm左右)經(jīng)黃色熒光粉轉(zhuǎn)化為黃光，轉(zhuǎn)化的黃光再與未轉(zhuǎn)化的藍(lán)光復(fù)合形成白光，所以不可避免的是LED光成分中藍(lán)光占比較多。從光譜圖中我們可以看到，LED光成分中絕大部分為藍(lán)光和黃光，紫外成分幾乎沒(méi)有(故不考慮光化學(xué)紫外危害和近紫外危害)，紅光或紅外成分微乎其微(故不考慮視網(wǎng)膜熱危害和紅外輻射危害)。

　　白熾燈

　　白熾燈是通過(guò)鎢絲加熱，利用熱輻射發(fā)光的光源。從白熾燈的光譜上可以看出，從大約780nm的近紅外開(kāi)始慢慢遞減直到紫色波長(zhǎng)380nm左右。所以對(duì)于白熾燈而言其主要成分為紅光且色成分相對(duì)比較均勻故有很高的顯色性，色溫也比較低。但是需要特別注意的是其在一定距離內(nèi)會(huì)產(chǎn)生視網(wǎng)膜熱危害以及極少量的紅外輻射危害，但是白熾燈的藍(lán)光危害可以忽略不計(jì)。

　　鹵素?zé)?/strong>

　　鹵素?zé)羰菍?duì)白熾燈的一種改進(jìn)。由于白熾燈加熱后會(huì)有很小一部分的鎢蒸發(fā)，最后冷卻附著在玻璃泡上，我們會(huì)經(jīng)?？吹桨谉霟魺襞莅l(fā)黑就是這個(gè)原因。為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家考慮在白熾燈燈泡的氬氣或者氮?dú)庵屑尤牒苌倭康柠u素元素(如Na)，為了克服高溫，玻璃材料也改成了石英玻璃或硬質(zhì)的高硅氧玻璃或鋁酸鹽玻璃。鹵素?zé)粢话銦襞菪?、功率大，光效也比普通白熾燈高，壽命長(zhǎng)。在鹵素?zé)魞?nèi)有循環(huán)的化學(xué)反應(yīng)，稱為鎢鹵循環(huán)。

　　既然提到了鎢鹵循環(huán)，雖然和本文主題關(guān)系不大，但還是給大家解釋一下吧。加入鹵素后，蒸發(fā)出來(lái)的鎢原子在管壁附件與鹵素發(fā)生反應(yīng)，形成鹵化鎢分子。這種鹵化鎢分子極易發(fā)生蒸發(fā)，只要玻璃管壁的溫度升高到一定程度就不會(huì)附著在管壁上，將通過(guò)對(duì)流或擴(kuò)散到達(dá)溫度高的燈絲附件，分解為鎢和鹵素蒸氣。被分解的鎢原子在燈絲溫度較低的地方沉積，鹵蒸氣再于其他鎢原子發(fā)生重復(fù)反應(yīng)。為了使這種反應(yīng)能夠穩(wěn)定地發(fā)揮作用，玻璃管的溫度需要達(dá)到250°以上，所以使用石英管做燈泡。通過(guò)鎢鹵循環(huán)就避免了管壁由于鎢的蒸發(fā)而發(fā)黑。

　　下圖為鹵素?zé)舻墓庾V圖，可以看出其與白熾燈的光譜很像。所以我們對(duì)其光生物安全不做特別討論。

　　熒光燈

　　熒光燈是一種陰級(jí)低壓汞蒸氣放電燈。利用放電產(chǎn)生的紫外線，通過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的光源。燈絲是使用鎢絲雙螺旋或三螺旋，在燈絲表面涂有電子發(fā)射物質(zhì)(發(fā)射極)。玻璃管內(nèi)填充的是稀有氣體如氬，或氪、氖氣的混合氣體，另外還加有汞氣。玻璃管內(nèi)壁涂有三基色熒光粉。發(fā)光原理為：電子鎮(zhèn)流器提供脈沖電壓使燈絲預(yù)熱及燈絲(陰極)上的電子發(fā)射材料激活，產(chǎn)生電子。電子與燈管內(nèi)部汞原子發(fā)生碰撞產(chǎn)生紫外光，紫外光通過(guò)涂在燈管管壁得熒光粉轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。

　　由于熒光燈使用了三基色熒光粉，并且光源中有紫外光成分，存在紫外泄露的風(fēng)險(xiǎn)。熒光燈的光譜有很多個(gè)細(xì)小的尖峰波形，光譜分布很不均勻，在判斷其光生物安全等級(jí)的時(shí)候就需要考慮紫外危害，近紫外危害，藍(lán)光危害等。