光輻射會對人體產(chǎn)生生理物理效應(yīng),簡稱為光生物效應(yīng)。按照光生物效應(yīng)的作用機理,可分為光的視覺效應(yīng)、光的非視覺效應(yīng)、光的輻射效應(yīng)。適量的光生物效應(yīng)可對人體產(chǎn)生有益作用,而過量的光生物效應(yīng)則會對人體產(chǎn)生危害,因此,需要對光生物效應(yīng)的安全性加以研究。其中,光的輻射效應(yīng)的安全性問題,被稱為“光生物安全”。不同波段的光輻射,會產(chǎn)生不同類型的光生物安全危害,以400nm-500nm波段產(chǎn)生的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害最為典型。各種光源及發(fā)光體均存在潛在的光生物安全問題,由于LED光源亮度高、體積小、應(yīng)用廣泛、光譜中藍(lán)光成分占比大,LED的光生物安全問題就成為了光源的生產(chǎn)者和使用者共同關(guān)注的問題。在本研究中,對LED的光生物安全檢測技術(shù)進(jìn)行了一系列研究和探討,為LED照明環(huán)境中的實際光生物安全的測量、計算、評價提供理論和實驗依據(jù)。本研究的主要內(nèi)容及成果如下:1、總結(jié)了光生物效應(yīng)的概念和機理,對其中光生物安全的概念、機理、作用結(jié)果和評價方法進(jìn)行了梳理和闡述。歸納了與光生物安全中的藍(lán)光危害相關(guān)的測量標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容,分析了其標(biāo)準(zhǔn)體系的演變過程,指出藍(lán)光危害測量標(biāo)準(zhǔn)演變的原則是其測量對象越來越趨于實際應(yīng)用。比較了藍(lán)光危害... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：189 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 光生物效應(yīng)概述
    1.3 研究意義和目的
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 光生物安全概述
    2.1 光生物安全研究綜述
    2.2 光生物安全波段范圍
    2.3 光生物安全的生理基礎(chǔ)
    2.4 光生物安全機理
        2.4.1 紫外輻射
        2.4.2 藍(lán)光危害
        2.4.3 可見光輻射
        2.4.4 紅外輻射
        2.4.5 藍(lán)光的非視覺效應(yīng)
    2.5 光生物安全概念及范圍
    2.6 光生物安全評價方法
    2.7 總結(jié)
第3章 藍(lán)光危害計算與測量方法研究
    3.1 測量藍(lán)光危害的意義
    3.2 光源的輻射特性和光學(xué)特性
    3.3 藍(lán)光危害相關(guān)物理量
    3.4 藍(lán)光的非視覺效應(yīng)相關(guān)物理量
    3.5 藍(lán)光危害的測量標(biāo)準(zhǔn)
        3.5.1 CIE S009/E:2002
        3.5.2 IEC TR62471-2:2009
        3.5.3 IEC/TR62778:2012
        3.5.4 GB/T34034-2017
        3.5.5 GB/T34075-2017
        3.5.6 GB/T36005-2018
    3.6 藍(lán)光危害測量方法
        3.6.1 輻亮度測量方法
        3.6.2 輻亮度測量步驟
        3.6.3 輻照度測量方法
        3.6.4 輻照度測量步驟
        3.6.5 藍(lán)光危害危險類別測量步驟
    3.7 總結(jié)與分析
第4章 藍(lán)光危害特性研究
    4.1 藍(lán)光危害的影響因素分析
    4.2 藍(lán)光危害的輻射特性分析
        4.2.1 測量視場的影響
        4.2.2 測量距離的影響
        4.2.3 測量角度的影響
    4.3 L_B輻射特性實驗設(shè)計
    4.4 L_B輻射特性實驗結(jié)果分析
        4.4.1 L_B與測量視場的關(guān)系
        4.4.2 L_B與測量距離的關(guān)系
        4.4.3 L_B與測量角度的關(guān)系
    4.5 藍(lán)光危害的光譜特性分析
    4.6 L_B光譜特性實驗設(shè)計
    4.7 L_B光譜特性實驗結(jié)果分析
        4.7.1 K_(B,v)與色溫的關(guān)系
        4.7.2 K_(B,v)與混合光源的關(guān)系
    4.8 L_B的空間分布模擬算法
    4.9 總結(jié)與分析
第5章 藍(lán)光危害測量系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 藍(lán)光危害測量系統(tǒng)綜述
    5.2 藍(lán)光危害測量系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.1 測量方案分析
        5.2.2 測量系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.3 上位機程序設(shè)計
        5.2.4 功能和性能設(shè)計
        5.2.5 器件型號及性能
    5.3 亮度測量實現(xiàn)方案
        5.3.1 CMOS圖像傳感器概述
        5.3.2 光譜響應(yīng)校正方法
        5.3.3 圖像均勻度校正方法
        5.3.4 灰度-亮度轉(zhuǎn)化算法
        5.3.5 亮度標(biāo)定實驗及結(jié)果
        5.3.6 亮度測量實現(xiàn)方法
    5.4 光譜測量實現(xiàn)方案
    5.5 上位機控制實現(xiàn)方案
    5.6 光衰減片與孔徑光闌
    5.7 功能和性能驗證實驗及結(jié)果
    5.8 L_B測量不確定度分析
    5.9 總結(jié)與分析
第6章 實際光環(huán)境中的藍(lán)光危害測量方法和防護(hù)方法
    6.1 標(biāo)準(zhǔn)測量方法分析
        6.1.1 標(biāo)準(zhǔn)測量方法的優(yōu)勢
        6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)測量方法的局限
    6.2 基于實際光環(huán)境的測量方法
        6.2.1 實際光環(huán)境測量方法概述
        6.2.2 與標(biāo)準(zhǔn)測量方法的對比
        6.2.3 實際光環(huán)境測量方法局限性
    6.3 藍(lán)光危害的防護(hù)方法
    6.4 實際發(fā)光體的藍(lán)光危害研究
    6.5 藍(lán)光危害防護(hù)產(chǎn)品有效性研究
    6.6 總結(jié)與分析
第7章 紫外LED光生物效應(yīng)研究
    7.1 紫外光源生物效應(yīng)概述
        7.1.1 UVC殺菌機理
        7.1.2 紫外光源特性
        7.1.3 紫外-臭氧聯(lián)合殺菌機制
    7.2 UVC LED殺菌效果實驗設(shè)計
        7.2.1 實驗材料
        7.2.2 實驗方案
        7.2.3 實驗條件
        7.2.4 殺菌率計算方法
    7.3 實驗結(jié)果與討論
        7.3.1 紫外殺菌效果模型
        7.3.2 紫外殺菌效果分析
    7.4 UVC LED殺菌裝置設(shè)計
    7.5 總結(jié)與分析
第8章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3325519