LED光源的生物安全性研究及室外光环境舒适度调查

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生活中我们离不开光,在探究由光照引发的影响或在定义光的生物安全性时,就无法避免对光损伤效应的研究。不同波段的光所产生的损伤各不相同,可能是有益的也可能是有害的,这其中最受关注的就是“蓝光危害”。顾名思义,“蓝光危害”就是蓝色光所带来的危害。蓝光因其携带有超高的能量,能穿过晶状体的阻隔直达眼底,携带的高能量会造成视网膜上的色素上皮细胞的萎缩甚至死亡,感光细胞的损伤会导致视觉质量的下降,且不可逆转。除了光损伤之外,暴露于蓝光之下还会诱发黄斑病变和白内障,影响精神状态和正常的睡眠周期等。因此蓝光存在的潜在危害一直以来都是倍受社会各界关心关注的话题。我们使用的白色LED光源发光能量峰值处于富蓝光区,非常接近蓝光损伤作用光谱的峰值(435~445nm),这意味着LED光源可能会存在蓝光危害。尽管与传统的照明产品相比,LED光源具有很多优点,但目前对于它的安全使用范围还不十分清楚。对于光源的生物安全性而言,光源的损伤效应取决于四个参数:颜色、光照强度、单次/每日光照时间以及累计照射时间。对于颜色参数,我们针对猕猴视网膜上三种感光细胞吸收峰值的不同选取红、绿、蓝和复合白光作为实验光源,并在其基础上系统的改变光照强度、每日光照时间和累计光照时间三个参数来研究LED的光源的生物安全性问题。最终发现在正常光照强度下LED的光照对猕猴视网膜的红能没有影响或影响忽略不计,这说明正常光照强度下LED是安全的。因此,我们认为在日常生活照明范围中使用LED光源没有危害。在解决了LED光源在日常生活使用中的安全性后,我们还对自然光环境光谱进行了测量并通过主观舒适度问卷调查来评价不同光环境的舒适度,结合光环境光谱参数与舒适度评价指标挑选出了舒适度最优的光谱曲线并在其基础上优化整合,为以后的光谱研究奠定基础。
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