Привет, народ.
Возник вопрос, переадресованный экологами. Вопрос по максимально допустимой для человеческого глаза мощности ИК излучения а) светодиодного импульсного источника и б) светодиодной ИК подсветки камеры наблюдения. Видимо, это не описано в существующих СанПиН. В случае импульсного источника подразумевается что-то, наподобие ИК пульта управления или лазерного ИК дальномера, только с мощностью 1-10 Вт в импульсе длиной 20-30 мс и периодом 1-2 сек. В случае ИК подсветки условия очевидны. Диапазон длин волн 800-950 нм.

Где можно прочитать за исключением таблиц «гигиенических показателей вредности и опасности производственных факторов»? На сколько я понимаю, при постоянном интенсивном ИК-облучении, скажем, сталеваров и стеклодувов проблемы с глазами и защита очевидны. Но нужна ли защита глаз а) при коротких импульсах большой интенсивности и б) мимолётном взгляде на подсветку камеры, скажем вот такой http://radiokot.ru/circuit/analog/home/45/ мощностью 6,5 Вт.

Всё зависит от интенсивности облучения сетчатки глаза. Если при облучении лампой, пример которой Вы приводите, поток рассеянный и через зрачок проходит мизерная часть. Значительно меньше, чем от 100 ватной лампы накаливания. То луч лазерного ИК дальномера сфокусирован, он практически весь может попасть на сетчатку и повредить её.
http://forum.hobbi.tv/showthread.php?t=149
http://laserfaq.ru/sam/lasersaf_ru.htm

Спасибо.
Зря упомянул дальномер – хотел подчеркнуть импульсный режим.
Вы правы, опасность лазера безусловна.

Интересует именно рассеянный поток от «почти точечного» источника, набранного светодиодами. Я пробовал пересчитать плотность потока излучения для скромного кластера размером 30*40мм из 30 штук 5-миллиметровых светодиодов, каждый отдаёт 300 мВт при постоянном включении, и 1000 мВт в импульсном режиме скважностью 1/20. Результаты для расстояний до наблюдателя 0,3 - 1 м меня не утешили. Но нашёл вот такую таблицу для некогерентных источников (в пристёжке). На странице 3 в самом конце есть дословно следующая фраза:

«Для атмосферных систем связи действует стандарт IEC 62471, который заменяет для некогерентных LED источников аналогичный стандарт для лазеров. В случае ИК излучателей превалирующим критерием является опасность поражения роговицы излучением с длиной волны от 780 нм до 3000 нм. Это ограничивает энергетическую плотность излучения Ee до 100 Вт/м2, т.е. интенсивность Ie на уровне 4 Вт/ср при измерении согласно стандарту на расстоянии 0,2 м». И дальше «Оценивая другие критические параметры, такие как тепловое повреждение сетчатки в результате перегрева и опасность фотохимического повреждения сетчатки светом ближнего ультрафиолетового диапазона с длиной волны 400 нм, не нужно занижать указанные предельно допустимые значения для длин воле больше 850 нм. И лишь для диапазона 830 нм следует брать Ie на уровне 3,77 Вт/ср, т.е. снизить предельный уровень из-за опасности теплового повреждения».

Как я это понимаю, не открывая указанные в документе стандарты: чем меньше длина волны в ИК диапазоне (коротковолновый участок спектра), тем глубже электромагнитное излучение проникает в ткани. Поэтому на 830 нм и сделали поправку до 3,77. Далее интуитивно понимаю, откуда взялась цифра 100 Вт/м2: интенсивность солнечного излучения, падающего на землю во всём спектре около 0,5-1 кВт/м2 (приближённо то, что поступает на поверхность за вычетом потерь в атмосфере http://www.sintsolar.com.ua/info/pra...-solar-ru.html). На это число приходится где-то 40% энергии ИК спектра, большая часть поглощается поверхностью, отражается, переотражается в атмосфере, рассеивается. В конечном итоге в солнечный день остаётся «ИК фон» 100-200 Вт/м2, к которому адаптировались глаза за тысячелетия эволюции (цифры привожу условные).

На этом уровне думается и проведена черта безопасности 100 Вт/м2. Если же вспомнить принцип суперпозиции то может оказаться, что кластер из плотно расположенных светодиодов по яркости/интенсивности может превзойти предельную величину в десятки раз (конечно, на определённом расстоянии наблюдателя от источника ИК излучения) – поэтом и считаю ИК подсветку только «условно безопасной». Ато ведь есть ИК прожекторы…

Мой же основной вопрос таков: если импульс ИК излучения (не когерентного, не лазерного, но не забывайте – невидимого глазу) по интенсивности превосходит указанный порог в 10-20 раз, но по длительности не более 20 мс на секунду– действительно ли это опасно? Для наглядности, пускай кластер состоит из 30 штук диодов TSAL6100 – 130 мВт/ср, ±10°, 940 нм с током каждого 100 мА в импульсе, т.е. 3А на кластер. Расстояние до наблюдателя 1м.

Выбранный Вами СД, излучает основной поток в конусе, с углом 10гр.
Мощность излучения (Radiant Power) 35mW. при 100 мА и 20 мсек Мощность излучаемая кластером из 30 СД - чуть больше ватта. на расстоянии метра кластер должен давать пятно диаметром 17 - 20 см. Его площадь 0.02-0.03 м.кв. Поток, на расстоянии 1 метр - 30-50Вт/м.кв. При скважености 1/20 соответственно в 20 раз меньше. Остальные, необходимые значения Вы имеете. Перечитайте ссылки....

Почему нужно ориентироваться на интегральный показатель Radiant Power 35 мВт, а не Radiant Intencity? В документе выше именно Radiant Intencity ограничивается. Если опираться на 135 мВт/ср, получается в кластере чуть больше 4 Вт/ср – предел оговоренный в документе. Тогда пятно раскрыва СД ±10° вырежет угол 1/100 ср (грубо). Каков поток целого кластера через участок сферы 1/100 ср? И почему в 20 раз меньше при скважности 1/20 – разве тут стоит усреднять, ведь по факту опасный для глаза уровень излучения успеет навредить и за 20 мс, это же не динамическая индикация. В общем, признаться, я запутался.

Не мудрено запутаться параметрах.... Что бы Вам не забивать голову методиками измерений попробую объяснить "на пальцах".
Radiant Power - мощность внутри импульса. Измеряется в Ваттах =Дж/сек. Энергия излучаемая за один импульс = произведению мощности на время.
35мВт х 100 мсек = 3.5мДж. Для кластера из 30 СД 3.5 х 30 = 105 мДж.
Скваженость - отношение длительности импульса к длительности периода.
При длительности 20 мсек период = 400 мсек. Т.е. за секунду будет 2.5 импульса. Энергия излучаемая за секунду 105 мДж. х 2.5 = 315мДж/сек (мВатт)
Radiant Intencity - показывает, какая мощность потребуеся для того, что бы обеспечить такую же "яркость" в угле 1 стерадиан, которую создаёт СД в своём угле засветки.
ИК излучение обладает ничтожно малым фотохимическим воздействием и при такой интенсивности за 20 мСек не окажет ни какого вреда.
По аналоги: можно безопастно повесть ладонью по пламени свечи, а с автогенной горелкой такой номер чреват последствиями.

ОК, спасибо. Наступил момент прояснения.

Цитата:

Radiant Intencity - показывает, какая мощность потребуеся …

У меня же была неправильная посылка. Я с чего-то решил (начитавшись методик измерения оптических характеристик СД), что мВт/ср – это «приведённая» мощность. В моём понимании было так: если указаны 100 мВт/ср для диода с углом в 2*10° от центральной оси, то по факту «зажимая» их в конус 0,01 ср получается в 100 раз больше - на уровне 10 Вт (!). Но так быть не может. Вот такое глупое замешательство.

не мудрено. Одно определение стерадиана чего стоит..
Стерадиа***769;н (русское обозначение: ср, международное: sr) — единица измерения телесных углов.
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы радиусом ~r, вырезающему из сферы поверхность площадью ~r^{2}.
Если такой телесный угол имеет вид кругового конуса, то угол его раскрытия составит приблизительно 65,541° или 65°32***8242;28***8243; В добавок может. и треугольной и квадратной и быть любой невообразимой формы.