医疗器械风险分析过程:宜视力LED护脑灯培训

来源:百度文库 编辑:农企信息网 时间:2019/10/20 12:06:18

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第一篇  光与眼睛健康

第一章   光的知识

一、光

光蕴含着能量、生命及信息。

光是地球生命的来源之一,是人类生活的依据。

光是人类认识外部世界的工具,是信息的理想载体或传播媒质,人类感官收到外部世界的总信息中,至少90%以上通过眼睛……

光具有波粒二象性(粒子性与波动性),即既可以把光看作是一种频率很高的电磁波,也可以把光看成是由光量子(简称光子)的基本粒子组成。

光可以在真空、空气、水等透明物质中传播。光线在均匀同等介质中沿直线传播。

光在真空中的速度为每秒30万千米(精确点就是c=299792458m/s),光从太阳到地球只需八分钟。

二、光与眼睛

光就是人眼能够感知到的电磁辐射,其波长范围约在红光的0.78微米到紫光的0.38微米之间。波长在0.78微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.38微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。可见辐射的光谱范围没有非常精确的界限,因为视网膜接收到的辐射功率以及观测者的视觉灵敏度存在一定的影响。


眼睛是一种光学系统,能够在视网膜上产生图像。它由各种不同的部分组成,包括角膜、水状体、虹膜、晶状体以及玻璃体等,使眼睛能够针对变化的照明水平简单而快速地做出反应。眼睛能够感知的最小照度为10-12勒克斯(相当于夜空中黯淡的星光)。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感。


三、照明基本知识

1.照明基本单位

名称

符号

单位

说明

光通量

F

Lm(流明)

光源每秒钟所发出光量之总和,用于表示光源发出的光量。简单说就是发光量

发光强度

I

Cd(坎德拉)

光的强度。在某一特定方向角内所放射光的量。

照度

E

Lx(勒克司)

单位面积内所入射光的量,也就是光能量(Lm)除以面积(m2)所得的值,用来表示某一场所的明亮度。

亮度

L

Cd/m2(尼特)

从某一方向所看到物体反射光线的强度。也就是说单位面积时某一方向反射的光之强度。是表示眼睛以某方向所看到物体的反射光的强度。

2.光通量、发光强度、照度、亮度之间的关系图示

 



3.显色性

光源对于物体颜色显现的程度成为显色性,也就是颜色逼真的程度,显色性高的光源对颜色的表现较好,我们所看到的颜色也就较近自然原色。显色性低的淘汰对颜色的表现较差,我们所看到颜色偏差也较大。在光源照射下的色彩的再现度的数值表示以Ra100为基准光。数值越低、与基准光差异越大,显色性愈低。一般荧光灯显色指数为60-70;LED台灯的显色性为80。显色性差,则视觉容易疲劳。

4.色温

人们用与光源的色温相等或相近的完全辐射体的绝对温度来描述光源的色表(人眼直接观察光源时所看到的颜色)。色温是以绝对温度K(开尔文)来表示。不同的色温会引起人们在情绪上不同的反应。另外,在不同色温的照明环境中色温又同时影响着人们对周边环境色彩的感觉。比如,在红色的光源下,人们往往不能完美地看到红色。我们一般把光源的色温分成三类: 

a.暖色光:暖色光的色温在3300K以下,暖色光与白炽灯光色相近,红光成分较多,给人以温暖、健康、舒适的感觉,适用于家庭、住宅、宿舍、医院、宾馆等场所,或温度比较低的地方。 

b.暖白光:又叫中间色,它的色温在3300K-5300K之间。暖白光光线柔和,使人有愉快、舒适、安祥的感觉,适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。 

c.冷色光:又叫日光色,它的色温在5300K以上,光源接近自然光,有明亮的感觉,使人精力集中,适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。 

第二章 光线与眼睛健康

一、关于眼睛健康

从无限远处来的平行光,经过眼球的屈光系折光之后,只在视网膜之前集合成焦点,而在视网膜上则结成不清楚的像,远视力明显降低,但近视力尚正常,这就是近视眼。

   

近视眼按照眼睛调节作用的影响分类可分为假性近视、真性近视和混合性近视。其中假性近视(调节性近视),其眼球轴径长度正常,但屈光间质的屈折力超出常度,一般为晶状体调节过度,因此远处的光线入眼后成像于视网膜前。散瞳后近视的屈光度完全消失,表现为正视眼或远视眼;而真性近视(轴性近视),其屈光间质的屈折力正常,眼轴的前后径延长,远处的光线入眼后成像于视网膜前;混合性近视是指真假性近视同时存在的状态。散瞳后近视屈光度有较多的降低,但仍为近视。在学习任务繁重和身体发育过程中,青少年近视多为此种近视状态。

二、造成近视眼的主要原因

造成近视眼的原因主要分内因和外因,其中内因主要是遗传因素和发育因素,而外因主要是因为不正确的用眼习惯(如眼距离过近、时间过长、行车走路看书、躺着看书、写字姿势不正确、长时间看电视、用电脑、打游戏机等)和照明光线过强(过弱)。 其中照明光线过强或过弱是造成近视眼的主要原因之一,因为如果光线太强,会引起强烈反射,刺激眼睛,使眼睛不适,难以看清字体;相反,光线过弱,书面照明不足,眼睛不能清晰地看清字体,头部就会向前,凑近书本,以上两种情况均能眼睛容易疲劳,眼睛的调节过度或痉挛而形成近视。

三、近视眼的危害

患近视眼的人除了看不清远处物体外,多数还容易产生视力疲劳。因为,经常眯着眼睛看东西,会使眼外肌、睫状肌过度紧张,容易引起眼睛疲劳。有时为了看清字体喜欢把书本放得很近,这样更加重了眼的调节,促使近视的发展。长时间的看书、写字、看电视,就会感觉双眼干涩,眼睑沉重,眼球酸胀,眼眶疼痛。继而视物模糊,出现双影,看书串行、严重的还可以出现头昏、头痛、恶心等症状。

患近视眼不但令日常生活极其不便,还影响到专业选择和就业,因多种体育活动无法参加,身心健康受到影响,容易由此产生心理障碍。在学习期间,由于看不清黑板,注意力不容易集中,会导致学习成绩下降。

四、近视眼的预防

绝大多数的近视眼是非病理性的,就是说绝大多数的近视不是病,而是一种用眼方式不良引起的视远功能衰退,视近功能代偿变化。其根本原因就是看近过度和缺少看远锻炼,所以,防治近视应根据其产生的原因来进行,即减少看近,多练习看远,每天坚持做极目注视,远距识别,平时加强户外体育锻炼,不要长时间看电视,使用电脑,玩游戏机等。经常做眼保健操,对预防近视也有一定作用。同时,不要在阳光直射下或暗处看书,注意饮食营养,多吃一些含维生素A的食物,如羊肝、猪肝、鸡蛋、牛奶、胡萝卜、蔬菜等。必须注意个人用眼卫生,保持眼睛周围清洁。

五、光线与眼睛健康

人的眼球最能适应、适宜的光线是自然光,在这种光线环境下,人眼就会觉得舒服。人造光源没有办法做到完全跟自然光一样,但是环境照度适宜、显色性好、无眩光干扰、无不舒适的频闪,是理想光的几个基本点。

由于人们习惯以日光的光谱成份和能量分布为基准来分辨颜色,所以在光源显色性比较中,如果光源照射的效果与日光(或与日光很接近的标准光源)相接近,则该光源的显色性好,显色指数高,这对人的眼睛来说是最舒适的。显色指数越高,眼睛越舒服,可在一定程度上减轻了眼睛的疲劳。

第二篇  LED的产品优势与行业发展

第一章  优质光源的三大标准

优质光源是绿色照明的基础。优质光源应具有以下三个方面的特征。

一、可见光谱成分中应没有紫外光和红外光。

长期过多接受紫外线,不仅容易引起角膜炎,还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成伤害。红外线极易被水吸收,过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收,久而久之晶状体会发生变性,导致白内障。

二、光的色温应贴近自然光。

人们长期在自然光下生活,人眼对自然光适应性强,视觉效果好。

三、灯光应为无频闪光。

普通日光灯的供电频率为50赫兹,表示发光时每秒亮暗100次,属于低频率的频闪光,会使人眼的调节器官处于紧张的调节状态,导致视觉疲劳。如果发光时的频率提高到数百、数万赫兹以上——成为高频率,人眼即不会有频闪感觉;但真正的无频闪是直流供电或半导体固体发光器件(如LED发光二极管)发出的光称为无频闪光。

第二章  LED——绿色照明新光源

照明经历了从火、油到电的发展历程。

照明工具经历过无数的变革,出现过火把、蜡烛、煤油灯到白炽灯、卤钨灯、荧光灯、低压钠灯、高强度气体放电灯、感应灯等等,自20世纪60年代世界上第一个半导体发光二极管诞生以来,LED照明因具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性,被誉为人类照明史上的希望之光。

一、LED的发光原理

LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。

LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长(光的颜色),是由形成P-N结的材料决定的。


二、LED光源的特点

1.无频闪,不炫目,无紫外线:半导体光源采用直流供电,没有交流供电产生的频闪,高级导光板将光线柔化处理,直视不炫目,半导体光源光谱可控,完全杜绝伴随产生的紫外线,长时间使用眼睛也不痛。

2.显色性高,偏高色温:清凉光感,让你学习不易累,色温较高,看起来光的颜色更凉,就像秋天里的晴天,最适合阅读。

3.电压安全,无电磁辐射:24V低压直流供电,无容易破碎的玻璃部件,保证使用者的安全。36V是人体能够感觉的到的最小电压,小于36V的电源对人体是安全的。直流供电,杜绝了高频交流电的电磁辐射污染。

4.发光效率高,耗能低:白炽灯、卤钨灯的光效12-24流明/瓦,荧光灯50-70流明/瓦,钠灯90-140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗掉了,而LED光效可到50-200流明/瓦,直接发出有色可见,且发光的单色性好,光谱窄,无需过滤。同样效果的一支日光灯40多瓦,而采用LED每支的功率只有8瓦。

5.适用性强:每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境,能精确控制光型及发光角度。

6.使用寿命长,稳定性强:白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧,热沉积、光衰减等特点;而采用LED灯体积小,重量轻,环氧树脂封装,可承受高强机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达10万小时(10万小时后,光衰仍为初始的50%),LED灯具使用寿命可达5-10年,可以大大降低了灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。

7.绿色照明光源,对环境无污染:LED为半导体发光源,没有白炽灯里的钨丝,也没有荧光灯、节能灯里面的汞,同时,作为全固体发光体、耐冲击不易破碎、废弃物可回收,减少大量二氧化硫及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生,改善人们生活居住环境,可称“绿色照明光源。

三、LED的发展简史

1907年,Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。

1936年,GeorgeDestiau的一份关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识,最终出现了“电致发光”这个术语。

1955年,美国无线电公司(Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein发现了砷化鎵(GaAs)与及其他半导体合金的红外线放射作用

1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发655nm红光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物,从此发光二极管进入商业化发展进程。

1965年,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红色LED,当时这种LED灯的效率为每瓦大约0.1流明。

1968年,LED灯的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦,LED节能灯并且能够发出红光、橙光和黄色光。

1971年,推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED,LED开始广泛应用于数字与文字显示技术应用领域区。

80年代早期的技术突破是开发出了AlGaAs的LED,能以每瓦10流明的发光效率发出红光。LED灯开始应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备。

1990年,开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术,这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10多倍。

1994年,日本科学家中村修二在InGaN(氮化铟镓)基片上研制出了第一只蓝色LED,由此开启了GaN基LED灯研究和开发热潮,蓝光的出现使得白光LED成为可能。

20世纪90年代后期,研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED灯,但色泽不均匀,使用寿命短,价格高。随着技术的不断进步,进入21世纪后白光LED的发展非常迅速,白光LED节能灯的发光效率提高得越来越快,大大超过白炽灯,向荧光灯逼近,材料技术、芯片尺寸和外形工艺的进一步发展使商用化LED灯的光通量提高了几十倍。曾经微弱发光的LED现在正预示着LED灯新时代的来临。

四、LED行业现状及发展前景

半导体技术已经改变了世界,LED半导体照明技术将再一次改变我们的世界。随着LED半导体照明光源在日用照明、城市景观、商业屏幕显示、交通信号灯、手机及PDA背光源等特殊照明领域的应用,以其节能、无限混色、迅速切换、耐震、耐潮、冷温、超长寿、少维修的优势,半导体光源已成为全球最热门、最瞩目的新固态冷光源,是被认为21世纪最有可能进入普通照明领域的一种光源和最具发展前景的高技术领域。

近年日本的“21世纪光计划”、美国的“下一代照明计划”、欧盟的“彩虹计划”、韩国的“GaN(氮化镓)半导体发光计划”等政府计划纷纷启动。在我国,得益于国家政策的有利支持,我国LED行业同样得到飞速发展。截止2008年底,我国共有LED企业3000余家,从原材料、外延生长、芯片制造、器件封装、应用产品和配套到设备仪器,已形成较完整的产业链。目前我国已成为全球LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品最大的生产和出口国。2010年我国半导体照明产业产值超过1000亿元,如背光市场启动,2015年有望达到5000亿元。

在普通照明应用市场方面,LED同样具有广阔的发展前景。首先,我国对LED白光照明有着非常大的潜在市场需求。我国每年照明用电达到2000亿度,占全国用电总量的12%,受能源紧张和环保要求的影响,照明必须走节电道路,具有巨大的LED市场应用空间;其次,中国是世界上第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国,电光源工业在今后一段时间将保持持续、稳健、高速增长趋势,若LED技术与成本能满足照明要求,则在照明市场LED将成为主要产品,市场空间巨大。