Penilaian Efek Biologis yang Dimediasi Cahaya dan Radiasi Cahaya Biru: Penelitian dan Penerapan Penguji Bahaya Cahaya Biru Retina

Efek biologis yang dimediasi cahaya mengacu pada perubahan fisiologis pada tubuh manusia yang disebabkan oleh paparan radiasi cahaya. Mekanisme efek biologis yang dimediasi cahaya bervariasi tergantung pada jalur yang berbeda.

Pertama, cahaya dapat langsung mempengaruhi mata manusia, mentransmisikan informasi visual dan menimbulkan efek visual. Kedua, cahaya dapat mengatur ritme fisiologis tubuh dengan bekerja pada sistem pengaturan fisiologis tubuh, mengirimkan informasi non-visual dan memicu efek non-visual. Terakhir, cahaya dapat berdampak langsung pada kulit manusia sehingga menyebabkan kerusakan radiasi dan menimbulkan efek radiasi.

Berdasarkan efek biologis yang dimediasi cahaya, perhatian telah diarahkan pada keamanan fotobiologis, khususnya efek panjang gelombang cahaya tampak yang digunakan untuk penerangan terhadap kesehatan manusia. Dengan berkembangnya dan meluasnya penggunaan sumber cahaya LED, sumber cahaya tradisional secara bertahap kehilangan daya saing pasar. Sumber cahaya LED menawarkan banyak keunggulan, seperti warna yang kaya, ukuran yang ringkas, daya tahan, ramah lingkungan, dan penerapan yang luas, menjadikannya sumber cahaya pilihan di bidang penerangan.

Sumber cahaya LED putih terutama menghasilkan cahaya putih kecerahan tinggi dengan menarik fosfor kuning dengan chip cahaya biru, sehingga mengandung sejumlah besar cahaya biru. Namun, radiasi cahaya biru yang berlebihan tidak hanya dapat merusak mata, retina, dan kulit namun juga berdampak buruk pada ritme fisiologis tubuh, menjadikan bahaya cahaya biru sebagai salah satu masalah keamanan fotobiologis yang paling memprihatinkan saat ini.

Radiasi cahaya biru, dikategorikan sebagai radiasi elektromagnetik, memiliki panjang gelombang lebih pendek, biasanya berkisar antara 400 hingga 500 nm, dalam spektrum cahaya tampak. Fenomena pergeseran ke arah panjang gelombang yang lebih pendek dikenal sebagai “pergeseran biru” dalam optik. Selain itu, cahaya biru merupakan komponen penting dalam sumber penerangan cahaya putih LED saat ini.

Retina yang terletak di bagian belakang mata berisiko terkena radiasi cahaya dalam rentang panjang gelombang 380 hingga 1400 nm. Namun, radiasi cahaya biru menimbulkan risiko tertinggi pada retina, karena retina manusia sangat sensitif terhadap rangsangan cahaya biru.

Saat ini, tingkat keamanan fotobiologis produk LED ditentukan dengan mengevaluasi nilai bahaya cahaya birunya. Paparan radiasi tertimbang cahaya biru dan efisiensi bahaya cahaya biru adalah kuantitas fisik yang digunakan untuk mengukur tingkat bahaya cahaya biru.

• Paparan radiasi: Mewakili intensitas radiasi yang melewati suatu satuan luas. Paparan radiasi spektral dapat dibagi berdasarkan distribusi panjang gelombang, yang mencerminkan paparan pada panjang gelombang yang berbeda.

• Paparan radiasi tertimbang cahaya biru: Nilai ini mencerminkan tingkat bahaya cahaya biru terhadap tubuh manusia, dihitung sebagai integral paparan radiasi spektral dikalikan dengan fungsi pembobotan bahaya cahaya biru.

• Tingkat bahaya cahaya biru: Tingkat bahaya cahaya biru akhir ditentukan berdasarkan paparan radiasi cahaya biru. Dengan mengintegrasikan paparan radiasi spektral dengan fungsi pembobotan bahaya cahaya biru, tingkat bahaya cahaya biru produk LED dapat dinilai.

Pada saat pengukuran sumber cahaya, dibuat ketentuan umum berdasarkan jenis sumber cahaya dan persyaratan pengukuran:

Untuk sumber penerangan biasa:

• Jarak pengukuran: Pengukuran sebaiknya dilakukan pada jarak yang menghasilkan pencahayaan 500 lx.

• Jarak minimum: Dikendalikan dalam jarak 200 mm.

Jenis sumber cahaya lainnya: Jarak pengukuran: Umumnya dikontrol dalam 200 mm.

Iradiasi tertimbang biru (Es): Digunakan untuk mengkarakterisasi potensi kerusakan radiasi cahaya biru pada retina, yang mencerminkan dampak cahaya biru terhadap kesehatan mata.

Kerusakan akibat radiasi sinar biru pada mata terutama mempengaruhi struktur mata, khususnya mempengaruhi penyakit seperti katarak dan degenerasi makula. Lensa manusia tidak efektif dalam menghalangi radiasi cahaya biru, sehingga memungkinkannya menembus langsung ke retina. Sel epitel pigmen retina sangat sensitif terhadap radiasi cahaya biru, menyebabkan penyusutan sel dan potensi apoptosis di bawah stimulasi radiasi.

Penyusutan sel dan apoptosis ini dapat menyebabkan gangguan penglihatan, dan kasus yang parah berpotensi mengakibatkan degenerasi makula yang tidak dapat disembuhkan dan akhirnya kebutaan. Oleh karena itu, mengurangi paparan radiasi cahaya biru dalam waktu lama sangatlah penting, terutama saat menggunakan sumber cahaya dengan radiasi cahaya biru tinggi seperti LED, untuk melindungi retina dan struktur mata dari kerusakan.

Penguji keamanan fotobiologis adalah perangkat yang digunakan untuk mengevaluasi keamanan fotobiologis lampu dan sistem pencahayaan pada tubuh manusia (terutama mata dan kulit). Menurut pedoman IEC TR62471-2 (2009) tentang keamanan radiasi optik non-laser, instrumen pengujian ini bertujuan untuk mengatasi potensi bahaya yang disebabkan oleh sumber cahaya, khususnya berfokus pada sumber cahaya non-laser (misalnya, produk LED, radiasi UV pada penerangan umum produk).

Alat Uji Bahaya Cahaya Biru Retina yang dikembangkan oleh Shanghai Lisun adalah perangkat penilaian keamanan fotobiologis portabel yang berbasis pada sistem pengujian keamanan fotobiologis laboratorium, menawarkan keunggulan sebagai berikut:

• Portabilitas: Perangkat ini kompak dan ringan, sehingga mudah dibawa dan dipindahkan untuk pengujian di berbagai lokasi.

• Ramah pengguna: Dilengkapi antarmuka pengoperasian yang sederhana dan intuitif, memfasilitasi pengujian dan evaluasi yang mudah bagi pengguna.

• Cakupan aplikasi yang luas: Penguji ini dirancang untuk memenuhi persyaratan sebagian besar aplikasi sumber cahaya terkini, memberikan evaluasi komprehensif terhadap keamanan biologis sumber cahaya untuk mata dan kulit.

EN62471-P_Penguji Bahaya Cahaya Biru Retina Portabel

Fitur utama dari Penguji Bahaya Cahaya Biru Retina oleh Shanghai LISUN meliputi:

• Desain optik simulasi mata manusia: Memanfaatkan simulasi diameter pupil 7mm, menggunakan pengujian jalur ganda untuk memastikan hasil pengukuran yang akurat dari distribusi paparan radiasi dan paparan radiasi spektral.
• Pengukuran spektrum rentang panjang gelombang lebar: Menawarkan rentang pengukuran spektrum 300nm hingga 1050nm yang luas, yang sepenuhnya mencakup persyaratan pengukuran bahaya cahaya biru retina (300nm-700nm) dan mencakup sebagian pengukuran pita bahaya termal retina (380nm-1400nm).
• Pengukuran spektral ultra lebar dan ultra cepat: Komunikasi USB berkecepatan tinggi, dengan waktu integrasi minimum 11.4us, mampu mengukur lebih dari 1000 ribu cd/m^2.
• Rana lampu listrik internal: Memfasilitasi operasi zeroing untuk meningkatkan akurasi pengukuran.
• Penyesuaian jarak pengukuran yang dapat diprogram: Meningkatkan kenyamanan pengoperasian pengukuran.

Fungsi utama Penguji Bahaya Cahaya Biru Retina dari Shanghai LISUN mencakup pengukuran berdasarkan IEC/EN62471:2008 ke IEC62471-7:2023 (menggantikan IEC62778), menilai parameter seperti paparan radiasi efektif bahaya cahaya biru retina, tingkat bahaya cahaya biru, koefisien bahaya cahaya biru retina KB, V, kurva distribusi paparan radiasi spektral, rasio paparan radiasi tertimbang cahaya biru BR, paparan radiasi efektif bahaya termal retina, sudut sumber yang jelas, mengevaluasi tingkat keamanan sumber cahaya, dan menampilkan kemampuan pemrosesan analisis spektral.