2024年3月8日发(作者：)

GB/T ×××××—××××

眼面部防护 强光源（非激光）防护镜 第2部分：使用指南

1 范围

GB/T XXXXX 的本部分给出了强光源防护镜的选择和使用指南及信息，可供强光源防护镜的用户、生产商、供应商和安全咨询机构使用。

本部分适用于防御辐射波长介于250 nm ~ 3000 nm之间强光危害的眼护具。

注：强光源防护镜适用于工业加工、食品加工、温室种植、医疗美容、水处理、光固化等存在强光源的领域。

本部分针对大多数应用环境下的眼护具的选择提供指南，并针对如何确定适当的强光源设备光谱输出的眼睛防护提供了一套更为严格的程序。

本部分不适用于：

——焊接防护具；

——激光防护镜；

——日晒、眼科仪器或其他医疗美容设备上装配的眼护具-部件。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T XXX.1 职业眼面部防护具 强光源（非激光）防护镜 第1部分：技术要求

3 术语和定义

GB/T XXX.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

衰减 attenuation

光辐射经过吸收或散射介质后，其辐射照度或辐射曝量的减少。

3.2

曝光极限值 exposure limit values （ELVs）

不致于对眼睛或皮肤产生副作用的曝光量。

3.3

强光源 intense light source （ILS ）

包含一个或多个且辐射波长介于250 nm~3000 nm之间的非激光光源，该光源能在人和动物身上产生损伤或预期的生物效应。

注：强光源能以连续或脉冲方式工作。

3.4

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视损伤距离 ocular hazard distance （OHD）

在此距离处，光束的辐射曝光量等于眼睛的曝光极限值。

3.5

脉冲宽度 pulse duration

脉冲半峰值功率（50%）处前后沿间的时间增量。

3.6

脉冲间隔 pulse separation

一个脉冲结束到下一脉冲开始的时间，在后沿和前沿的50%处测量。

3.7

皮肤损伤距离 Skin damage distance

在此距离处，光束的辐射曝光量等于皮肤的曝光极限值。

3.8

滤光片防护系数 filter protection factor

滤光片衰减入射到眼部加权光辐射的程度。

4 光辐射伤害

4.1 风险评估

4.1.1 当光辐射超过曝光极限值（ELVs）（见附录A）时，眼睛处在损伤危险之中。通过对预知或测量的曝光量和相应的光极限值进行比较来评定个人工作场所是否暴露在光辐射危险之中。

4.1.2 危险评估应包括以下内容：

a) 确定曝光时间内的曝光极限值（ELVs）、损伤类型和发光装置的构造；

b) 在考虑诸如预期使用或可预见的故障等曝光情境下，确定强光源的可能曝光等级；

c) 对曝光等级和曝光极限值（ELVs）进行比较。

4.1.3 如果其他方法都不足以控制或不适合控制眼睛在超过曝光极限值（ELVs）曝光量时的危险，则应佩戴防护镜。F-#、B-#和滤光片防护系数FPF应在距强光源ILS 200mm处确定。如果无法获取这样的眼防护，那么应该利用测得的光谱加权的辐射或辐照来进行计算，以验证特定的眼镜是否适合特定的强光源。

注：可能处在危险中的个人包括使用者、ILS的操作者、辅助人员和其他人。

4.1.4 视网膜热损伤评定见附录B，计算处理举例见附录C。

4.2 控制措施

4.2.1 处在皮肤和视损伤距离内的任何人都应该对暴露于超过曝光极限值（ELVs）光辐射的眼睛和皮肤进行防护。

4.2.2 皮肤和视损伤距离的范围会随着使用的强光源设备类型和输出光学部件的光学性能而变化。

4.2.3 应通过自身安全措施来降低曝光量，例如，工程控制。只有当工程控制和管理控制不能实施或不完备时，才采用个人防护，见图1。

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图1 控制措施层次

5 眼部防护

5.1 防护镜

5.1.1 在强光源设备的设计规范中应该包含降低非故意的曝光机会。通过自身安全措施，如工程控制，应可以降低曝光量。

5.1.2 当使用区域离眼睛很近时，由于存在曝光量超过曝光极限值的危险很大，客户的防护镜应该认真选择。仔细考虑选择大小合适的防护镜，以防止光从框架边缘透射。

5.1.3 强光源设备的操作者、使用者和辅助人员可能需要不同类型的防护镜。

5.1.4 附录D给出了一份帮助使用者选择防护镜的核查项目表，附录E给出了一份帮助操作人员选择防护镜的核查项目表。

5.2 滤光片防护系数(FPF)

5.2.1 曝光极限值应该用来决定强光源防护滤光片所需要的衰减量，因为它涉及到效率问题，也就是有效光谱辐射值。

5.2.2 光密度和遮光数不应该用来描述强光源防护滤光片，因为他们没有考虑到不同波长光对眼睛的影响不同。

5.2.3 滤光片防护因数是一个防护滤光片衰减有效视觉曝光的因数。如果危险评估表明超过视觉曝光极限，防护镜的滤光片防护因数应该充分确保曝光极限未超值，参见附录F。这个超过量对使用者和操作者可能不同，操作者的防护镜滤光片防护系数值可能不同。

5.3 光透射系数和颜色感知

5.3.1 光透射系数和通过强光源防护滤光片看到的环境颜色（感知颜色）是防护镜的重要特性，它能使操作者在未危及非光辐射安全的情况下实施操作，见附录G、附录H。

5.3.2 感知颜色取决于防护滤光片和照明光源的光谱特性。应该在一般光环境下（白光）实施，或操作过程中需要操作者观察使用者并控制强光源设备中的辐射照明装置。

5.3.3 在这两种情况下，透过相同的防护镜所看到的环境颜色（例如设备控制器和血液）可能会不同。

5.3.4 颜色由CIE色坐标（x，y）描述，也会出现在CIE色度图上，见附录H。CIE色坐标（x，y）考虑到了滤光片和照明光源的光谱特性。

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6 使用者舒适度和二次安全

6.1 外围泄漏

应该考虑到安全防护镜要非常合适，以防止光辐射从框架边缘漏射。每次使用前应该用亮光试一下。

6.2 镜框和滤光片的二级反射

来自防护镜框架或滤光片的二级反射可能会增加使用者或其他人不可控曝光的危险，因此，高光泽或镜面精加工的框架和滤光片不能使用。

6.3 滤光片的质量和视觉清晰度

6.3.1 防护镜滤光片的质量和视觉清晰度不应该限制强光源设备的预期使用，因此，这些特性对操作者来说是基本要求，而对于使用者是不重要的。使用者的防护镜可以是不透光的。

6.3.2 操作人员防护镜的滤光片不能有任何材质上或表面的缺陷，例如起泡、刮痕、夹杂、暗点、蚀洞、染色过度或其他缺陷，这会影响预期使用。

6.4 对低于曝光极限值（ELVs）亮闪光的曝光量

6.4.1 在低曝光水平下（低于ELVs），由于暂时视觉损伤引起的视觉效应可能会造成二次安全危险。瞬时视觉效应包括不能看（眼花或模糊）、眩光、刺眼的闪光、震惊（涣散）和残留图像（闪光造成的视觉缺失），见附录A。

6.4.2 亮闪曝光不能用无源衰减滤光片来纠正，因为无源滤光片对闪光灯和周围环境同时衰减。为了减少这一曝光，应该考虑使用自动变光保护滤光片。

6.4.3 应该警惕由视觉暂时降低所造成的二次安全危害。

6.5 防护镜过热

6.5.1 镜框和滤光片由于吸收辐射产生过多热量，可能会引起眼睛或接触皮肤的热损伤，尤其是对使用者。

6.5.2 在使用期间最大温度升高不能超过5℃。

6.6 自动变光滤光片的其他注意事项

防护镜的自动变光滤光片随曝光量来改变（利用电压直接或间接）其透过率。应该考虑到有源滤光片的响应时间，以确保其适合于使用中的强光源（ILS）。

A

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附 录 A

（资料性附录）

光辐射的视觉曝光

A.1 曝光极限值（ELVs）

ELVs给出了眼睛和皮肤承受的对健康不产生副作用的曝光量上限。ELVs是建立在实验证据基础之上的，并考虑到了证据的不确定性。这些数值与辐射波长、脉冲宽度或曝光时间、机体组织有关，对于380nm~ 1400nm波长辐射，还与视网膜成像尺寸有关。

曝光极限量需要知道光源的光谱辐射Lλ和曝光个体眼睛或皮肤位置处测得的总辐照度E。因为强光源（ILS）设备在宽光谱范围内辐射脉冲序列，损伤的计算就会很复杂。

为了实现这一目标，应引入一个简化的分类体系。

在规定控制面的边界时应该考虑到视损伤距离（OHD），在此控制面内，为了防护光辐射，多余的光辐射和人的活动都应该可控和受监管。

A.2 低于ELVs的曝光

对于低曝光量（低于ELVs），由于暂时视觉损害导致的视觉效应可能引起二次安全损伤（见5.4）。

暴露于紫外/蓝光波长光源下，曝光量低于ELVs（依照现有指南）也能够引起眼晶状体强烈荧光闪烁，使视觉性能降低，在正常室内光线下视力减弱。

人们长时间暴露在高亮光源下，工作环境中产生刺眼的强光，会导致视觉效果的降低。刺眼强光取决于光源亮度和观察者对亮光场的适应控制水平。CIE117推荐使用“强光常数”作为评判刺眼强光的尺度，150认为是“刚好不舒服”。

为了减少不舒服的强光，应该考虑使用自动变光滤光片。

工作区和邻近区的照明关系也很重要。工作区和邻近区的照明亮度差别很大会导致视觉不舒服或危及安全。推荐的工作区和邻近区的照明亮度最大比率为10：1。如果比率超过10：1，应该考虑增加保护措施。

B

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附 录 B

（资料性附录）

视网膜热损伤——评定流程图

B.1 当不能提供所需要的F-#和/或B-# 时，可以使用以下流程图：

图B.1 视网膜热损伤评定流程图

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CA

附 录 C

（资料性附录）

视网膜热损伤——实例计算

C.1 如果没有提供所要求的F-#和（或）B-#，可以使用实例计算。

C.1.1 IPLS装置A用于美容整形。在该装置不同距离上测量的ILS A的能量密度如图C.1所示：

X 距离，m

Y, 能量密度,J/m2

图C.1辐射曝露随着与IPLS A 的距离的增加而减小

C.1.2 利用以下公式计算视网膜热损伤的ELVs：

这里需要知道曝光时间t和C。

C与光源对向角的关系如下：

注：单位为rad。

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C.1.3 测量ILS出光孔径的最长和最短尺寸（x，y）与观看距离D来计算。ILS的出光孔径尺寸为10mm×30mm（0.01m×0.03m）。

注：对于操作者，预测的曝光事故的最坏情况为D=0.2m（手臂的长度）。

C.1.4 光源对向角计算为： 。

计算的光源不同距离上的对向角值列入表C.1中。

表C.1 计算的IPLS在不同距离上的对向角

C.1.5 要决定曝光时间t，需要测量脉冲序列的时域特性。ILS A的测量结果为单脉冲为5ms（0.005

s）。

注：信号的谱图或角度信息不是必需的：可以在发射光的立体角内和/或某部分来测量脉冲强度图。重要的是探测器响应时间要比脉冲时间特性快，探测器的线性也很重要。

C.1.6

计算的ELV LELV为：

注：对本例中所有的测量距离，1.7 mrad < α < 100 mrad；因此Cα = α，ELV以辐射率表示。

C.1.7 计算的视网膜热损伤ELVs列入表C.2。

表C.2 计算的IPLS A在不同距离上的视网膜热损伤ELV

C.1.8 利用分光谱辐照计在距离装置0.2 m处测量时间积分的辐射能量H（），单位为Jm-2nm-1。设置采样时间应大于脉冲宽度，也就是大于5ms。

注1：对于脉冲发射，测量光谱辐射能要比光谱辐照度更可行。

注2：发射数据一般由ILS设备生产商提供，如果没有，需要测量。

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C.1.9

光谱辐射能的测量结果见图C.3.

X 波长 nm

2Y 光谱辐射能 J/mm nm

图C.2 距ILS A装置0.2 m处测量的光谱辐射能

C.1.10 由测量的光谱数据H（）（见图C.3）和曝光时间t（5ms），计算光谱辐照度E（），单位Wm-2nm-1。

注：此光谱辐照度是未加权的在整个立体角内积分的。

C.1.11 利用表C.1中的对向角计算立体角：C.1.12 计算了光谱辐照度E（）和立体角。

，利用视网膜热损伤加权函数R（），计算距装置不同距离处的有效辐射Lexp：

。

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C.1.13 测量的有效辐射量Lexp与计算的ELV LELV的比较：（见图C.3）

X 距离 m

Y ELV的超出量

图C.3超过IPLS A的视网膜热损伤ELV的有效光辐射量

C.1.14 评定结果表明IPLS装置A的操作者防护镜FPF值需要大于10。在0.2 m处超过ELV9.2因子，这被认为是预测的曝光事故距离。在距装置1 m处超过视网膜热损伤ELV 1.84，因此个人或使用者在1m附近就应该对过量光辐射进行防护。

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DB

附 录 D

（资料性附录）

使用者的防护镜

根据ILS设备规格或危险评估，如果曝光超过ELVs，可以使用如下核查单，见图D.1：

问：需要保护的级别？选择的防护镜需FPF>有效辐射问：光透射系数？视觉质量？不重要时，防护镜可以不透光问：使用期间防护镜过热？避免变热部分与眼睑或皮肤直接接触问：大小非常合适？用亮光（手电或灯）检查是否漏光

图D.1使用者防护镜的选择核查单

E

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附 录 E

（资料性附录）

操作者的防护镜

根据ILS设备规格或危险评估，如果曝光超过ELVs，如果没有提供所要求的F-#和（或）B-#，可以使用如下核查单,见图E.1：

问：需要保护的级别？选择的防护镜需FPF>有效辐射问：光透射系数？视觉质量？选择光透射系数20%的防护镜，如果达不到可增加照明度，检查滤光片是否有刮痕问：工作环境的颜色感知？检查透过防护镜是否能清晰看到客户设备控制器和紧急标识问：大小非常合适？用亮光（手电或灯）检查是否漏光问：过多反射？避免滤光片和框架面精加工和高光泽问：对亮闪光的不适？考虑使用有源滤光片（快门）问：有源滤光片的接通是否足够快？选择相应时间合适的有源滤光片问：如果电源中断，是否还安全？选择务必安全的滤光片

图E.1 操作者防护镜的选择核查单

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C

F

附 录 F

（资料性附录）

滤光片保护因子

F.1 ILS防护镜的滤光片保护因子（FPF）是一个因数，通过它滤光片衰减有效的视觉曝光。

a) 防护镜要防护的ILS设备发射谱范围内的FPF的计算公式如下：对于蓝光损伤

b) 对于视网膜热损伤

c) 对于光化学紫外损伤

d) 对红外晶状体损伤

-2-1 其中，E（）为ILS设备的光谱辐照度，单位Wmnm；

B（）、R（）和S（）分别是蓝光损伤、视网膜热损伤和紫外光化学损伤的加权函数；

是测量的波长间隔，单位nm；

T（）是眼防护材料在波长处的光谱透射率。

F.2 FPF对眼曝光生理效应的降低进行了量化，考虑到了不同波长对眼睛的影响。对于特定的ILS装置计算ＦＰＦ，需要ＩＬＳ设备的发射光谱和防护滤光片的衰减光谱。

F.3 防护镜的FPF最小值应该高于或至少等于需要的曝光衰减量，如图F.1所示。

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F.1超过ELV10个因子的ILS设备需要的防护水平

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图

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GD

附 录 G

（资料性附录）

光透射系数

G.1 防护滤光片的光透射系数（Tv）计算公式为：

其中：

E（）是光源的光谱辐射通量；

V（）是光谱发光效率；

是测量的波长间隔，单位nm；

T（）是滤光片材料在波长处的光谱透过率。

G.2 光透射系数应该规定应以D65标准光源照明。如果 ILS设备的操作者需要观察使用者或ILS设备滤波光谱的照明环境，那么应该规定对此ILS发射光谱的光透射系数。

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HE

附 录 H

（资料性附录）

ILS防护镜的颜色感知——举例

图H.1给出了D65照明光源的色坐标（x = 0.3127; y = 0.3290）和白光（D65光源）照射下防护滤光片的色坐标（x = 0.40; y = 0.53）。

a D65照明光源的防护滤光片的色坐标

b D65白光照明光源的色坐标

图H.1白光透过防护滤光片的感知颜色

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参考文献

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