安徽省光学学会

2024年11月13日 星期三

科学传播

【原创】LED灯致癌?你被忽悠啦!

文章来源:安徽省光学学会激光医学专委会,安徽医科大学作者:杨春俊发布时间:2020-02-21

引子:近期网上流传一则消息:“LED灯不能长期使用,其损害视力,甚至能致癌......”(详见《科学家紧急曝光!这个华人家中每天都在用的东西,竟含恐怖致癌物》一文)

今天,咱们就来说道说道这事。

什么,你说的LED灯,不就是日光灯嘛,我们通常都叫它“节能灯”。听说超级节能,那大家肯定都喜欢用啊。尤其是有莘莘学子的家庭,几乎是必备品。五颜六色、形态各异,又非常人性化的造型,配上个性化书房,在如此美妙温柔的灯光下看书学习是何等的享受和惬意啊。可是,近期一则网上流传的消息,说LED灯长期使用,不仅伤害眼睛,甚至还能致癌。这太可怕了!

笔者是位临床医生,长期使用各类激光或光学设备对可能患有疾病的躯体,进行诊断、检查和治疗。今天就让我从专业的角度和大家聊一聊。

要搞清楚这件事,得从“可见光”说起......

可见光,顾名思义,就是帮助我们看见彼此、看清楚瞬息万变的自然界的光线。试想一下,如果没有可见光,生活在黑暗的世界里,那是多么无趣啊!其实我们讲的“光”在物理学中是特指的一段电磁波,狭小的一段电磁波,在这段电磁波中,我们眼睛里的视网膜细胞能够感知到,在大脑中产生一个个生动的形象,即所谓的“看见”。而宇宙中的电磁波则是非常非常宽泛的物质存在,“可见光”仅仅是电磁波中非常非常狭窄的一段,即所谓“沧海一粟”。只是在这个狭窄的波段内,我们能够感知到,在大脑中产生一定的“映像”。超过这个特定范围外的其他电磁波则是我们眼睛看不到的,因此就不会在大脑中产生一个个生动的形象了。虽然我们感知不到“可见光”范围外的电磁波,但是它依然存在,而且对我们的生活产生巨大的影响,我们一刻也离不开!

电磁波是宇宙中客观存在的物质,作为地球人,我们利用现代技术手段也能够获得“人造”的电磁波,比如从日常生活中的电灯、电话、微波炉,到医疗应用中的伽玛刀(Gamma Knife)、X射线(X-ray)等。

 

左图:   右图:X射线趣图

那么“可见光”与LED灯有啥关系呢?

这个问题,还得从传统的白炽灯说起。

在我很小很小的时候,村里通电了,那个兴奋劲简直没法形容!盼望着夜晚早早来临,好让我合上电闸,打开电灯,把黑夜变成白昼。我们在电灯下嬉戏,看书学习。可是不久大人们就开始控制我们这些小孩子使用电灯了。因为在那个物质缺乏的年代,电费是每个家庭不得不考虑的重要支出;另外,灯泡在使用一段时间后就要报废,购买新的灯泡也是一笔不小的支出。

 

随着传统白炽灯广泛使用,研究发现其消耗的电能相当巨大,实际利用率低,大部分的电能化为热能,白白浪费掉了。白炽灯的实质是把电能转化为光和热量,转化的“光”主要是“可见光”成分,因此电灯泡照亮了我们的世界。不过这种转化存在两种弊端,一是转化效率不高,二是转化成的“光”不纯,位于“可见光”范围的只是小部分,很大部分被转化成更高能量的“红外线”(即我们能够感受到的灯泡周围的热量),还有小部分被转化成紫外线,以及其它我们并不需要的成分,能量浪费非常严重。

如何才能避免这种严重的浪费呢?于是人们就发明了LED灯。

LED灯发光原理与普通的白炽灯是不同的。

LED意思是指发光二极管,其发出的光即我们通常所说的LED灯。起先LED灯是作为指示灯用在很多电器设备上的,如收音机、电视机、甚至遥控器等等,因为其寿命长、耗电量小。

其原理是利用发光二极管分别发出红色、黄色和蓝色光,这三种光“混合”后,就产生出白光,通过调整这三种光的比例,还可以获得各种各样颜色的光。通过这种技术产生的光可以做到很大“亮度”,比如平常使用的LED灯比传统使用的白炽灯亮度要大几十倍,或上百倍。关键是这种技术不需要花费很多的电能,就可以轻松实现“电”到“光”的完美转化。其优点有:

1、发光效率高:所谓发光效率,你可以理解为“亮度”。白炽大约为12-24流明/瓦(关于亮度的一种衡量单位),大部分的耗电变成热量损耗。LED光效达50200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。

2、耗电量少:LED单管功率0.030.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压仅需1.53.5伏,电流1518毫安,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,LED灯耗电量是白炽灯泡的万分之一,荧光灯管的二分之一。

3、使用寿命长:LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。LED灯具使用寿命可达510年,大大降低灯具的维护费用。

4、安全可靠性强:发热量低,无热辐射性,冷光源,可以安全触摸;能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。

5、可产生艺术光:在灯内加以微处理装置,可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。

6、有利于环保:LED为全固体发光,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。

 

LED灯有如此多的优点,那么安全性怎么样呢?

为慎重起见,笔者花了大把时间,查阅了国内外相关专业性文献,得出的结论是:LED光不仅广泛应用在照明上,还广泛应用于医疗中,其安全性并没有受到质疑,也就是说LED灯的安全性好,网上传说的能够致癌的风险没有科学依据。下面就让我从专业角度来解释。

LED灯中的光99%以上是集中在可见光范围内的,主要成分是红、蓝和黄光,由这三种光混合成白光,组成了LED光。这些光对我们人体基本无害,即使为了获得五颜六色的艺术光的效果,有时蓝光成分多一些,有时红光成分多一些,但是这些都对人体不造成伤害。想想也是,如果可见光能够造成伤害,那么我们人类不可能在阳光下安然生活,繁衍种族。那么,LED灯有致癌风险的传闻是如何兴起的呢?

  原来,人们把矛头对准了LED灯中的亮度对眼睛造成的炫目紫外线可能诱发皮肤癌的风险,由此推论出LED灯可能致癌和致盲。

 

首先我们来谈谈LED灯的亮度对眼睛造成的炫目。诚然,LED灯的亮度是普通日光灯或白炽灯的数十倍,是因为LED灯发出的可见光集中在某一窄窄的波段,越是接近蓝光波段其亮度越强,因为蓝光波段是我们视网膜细胞最敏感的可见光范围。但是我们如果不直视光源,则对我们的视力并不造成明显的炫目感。因此,在LED灯的使用中,都强调要保持一定的距离,不用眼睛直视光源等。我们平常的工作学习,没有特殊情况,也不会,或者不必要直视光源。因此LED灯产生的炫目感就不会频发,偶尔的直视造成的炫目感也会很快消失。在临床上我们还常用LED灯来治疗某些疾病,如我们常常使用LED灯发出的蓝光来治疗新生儿黄疸;皮肤科还常常使用蓝光和红光来治疗青春痘和其他一些感染性皮肤病等。这些都充分说明LED灯发出的光对我们人体的伤害是微乎其微的。那些LED灯致盲的说法是没有科学依据的。

那么,LED灯能够致癌吗?

所谓可见光,是指波长在400nm-780nm之间的光,根据波长的不同分成紫---绿---赤色,波长小于400nm-280nm波长的光叫紫外线,波长大于780nm以上的叫红外线。

紫外线根据波长又分为长波、中波和短波紫外线。短波紫外线可以杀灭微生物,因此在公共场所,尤其是医院,常常使用紫外线消毒灯,指的就是短波紫外线灯,长期照射人体后还可以诱发皮肤癌等。中波紫外线相对较安全一些,但是长期大剂量接触也会产生皮肤癌等。而长波紫外线可以造成皮肤老化,因此现代人出门打伞,穿戴防晒衣主要就是防止紫外线,尤其是长波紫外线。

(小编:OMG!上错图啦!是下面这个 

紫外消毒灯

诱发皮肤癌的紫外线主要是短波和中波紫外线。可是,日光中的短波紫外线和大部分中波紫外线在大气层就被拦截,到达地球表面的短波紫外线可以忽略不计,仅仅很少量的中波紫外线。这就不难理解人类生活的星球上,大气层人为破坏后,到达地球表面的中波紫外线就会适当增加,由此造成人类疾病的发生也就是顺理成章的事了。

 

南极臭氧洞

回过头来,再看看人类发明的LED灯,最短波长在400nm以上,因此LED灯发出的光几乎不含短波紫外线成分,因此对人类皮肤几乎没有致癌可能性。LED灯中属于紫外线的成分非常少,有些LED灯内层加入涂料以便激发可见光产生,但是产生紫外线的量是非常少的,可以忽略不计。在LED灯的标准中各个国家都有严格的规定,因此LED灯致癌的说法是没有依据的。

其实,传统的日光灯,或白炽灯,其产生的紫外线量比LED灯要高出上百倍,这些灯在人类发明电灯后就广泛长期使用,也未见其对诱发人类癌症有何贡献。

综上所述,LED灯致癌的说法是不科学的,大家可以安心使用啦!



注:文中图片均来源于网络。

郑重声明:本文版权归原作者所有, 仅为传播更多信息之目的;其他出版单位或网站如需转载,请注明作者及来源:杨春俊,安徽省光学学会。并与本站联系,联系Emailahos@aiofm.ac.cn 。否则,本站将保留进一步采取法律手段的权利。