https://doi.org/10.15407/iopt.2023.58.114

Optoelectron. Semicond. Tech. 58, 114-121 (2023)

B.G.Shabashkevich 1 , Yu.G. Dobrovolsky 1 , V.I. Nazarenko 2


LED SOURCES OF ULTRAVIOLET RADIATION: METHODICAL AND

INSTRUMENTAL SUPPORT TAKING INTO ACCOUNT THE

HARMONIZATION OF EU AND UKRAINIAN LEGISLATION


One of the effective means of disinfecting premises is its irradiation with ultraviolet bactericidal radiation

(UVBV), which is in the UV-C region (200 nm - 280 nm) and for mercury lamps has a radiation peak at a wavelength

of 254 nm. However, UVBV should be used competently and with appropriate caution in terms of its intensity and

safety, avoiding risks of damage to human skin and eyes. Therefore, UVBV is used indoors, mainly in the absence of a

person. But when using sources of this type of optical radiation in the presence of a person, proper attention should be

paid to controlling the intensity of UVBV and the time of its exposure.

At the same time, it should be noted that the active processes of harmonization of the legislation of the EU and

Ukraine require the modernization of the regulatory and methodological base for the measurement and hygienic

assessment of ultraviolet radiation in the production environment and in the environment, significantly expanding the

possibilities of using UVB sources, including in the presence of humans. Therefore, the purpose of the study is to create

the basis for appropriate methodological recommendations for the use of bactericidal ultraviolet monochrome LED

sources for disinfection of air and surfaces in rooms, as well as the formulation of appropriate requirements for UV

radiometers, which should ensure control of the technical parameters of the mentioned ultraviolet monochrome LED

sources.

As a result of the research, scientific principles were proposed for the instrumental and methodical control of

the safe use of bactericidal ultraviolet monochrome LED sources for the improvement of air and surfaces in premises of

various purposes, taking into account the requirements of the legislation of Ukraine and the EU.

The technical characteristics of the available UVBV LED sources were analyzed, based on which the medical

and technical requirements for UV radiometers were formulated, which should ensure control of the intensity and

actinic dose of UV radiation in accordance with the requirements of DSTU EN 62471:2017 "Safety of photobiological

lamps and lamp systems (EN 62471:2008 , IDT; IES 62471:2006, MOD)". Design approaches to the formation of the

spectral range of RG sensitivity by using appropriate light filters, including for the blue light range (380-480 nm), have

been determined. A technique for correcting the spectral characteristic of the RG sensitivity is proposed, which

contributes to the reduction of the intensity measurement error created by different LED sources.

Keywords: LED sources, UV radiation, radiometer, hygienic assessment.

References

1. Ofitsiina zaiava Mizhnarodnoi komisii z osvitlennia iz vykorystannia ultrafioletovoho (UF) vyprominiuvannia

dlia znyzhennia ryzyku peredachi COVID-19 vid 12 travnia 2020 r. Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu:

http://cie.co.at/publications/cie-position-statement-use-ultraviolet-uv-radiation-manage-risk-covid-19-

transmission.

2. Environmental Control for Tuberculosis: Basic Upper-Room Ultraviolet Germicidal Irradiation Guidelines for

Healthcare Settings. http://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-105/pdfs/2009-105.pdf.

3. Liashko V., Brindak D., Soiak K. Analitychnyi ohliad. Svitovyi dosvid normuvannia vplyvu na pratsivnykiv

bakterytsydnoho ultrafioletovoho vyprominiuvannia. 2016. Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu:

https://phc.org.ua/sites/default/files/users/user90/Svitovyi_dosvid_normuvannia_vplyvu_na_pratsivnykiv_bakter

ytsydnogo_UF-vyprominiuvannia.pdf.

4. Standart infektsiinoho kontroliu dlia zakladiv okhorony zdorovia. 2019. Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu:

https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0408-19#Text.

5. Nakaz MOZ №882 vid 06.05.2021 r. «Pro zatverdzhennia sanitarno-protyepidemichnykh pravyl i norm

vykorystannia ultrafioletovoho bakterytsydnoho vyprominiuvannia dlia znezarazhennia povitria ta dezinfektsii

poverkhon v prymishchenniakh zakladiv okhorony zdorovia ta ustanov/zakladiv nadannia sotsialnykh

posluh/sotsialnoho zakhystu naselennia» (Zareiest. v Min. yustytsii Ukrainy 28.07.2021 r. za № 978/36600).

Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0978-21#Text.

6. Lang D. The Spectrum of Mercury Low Pressure Lamps for Disinfection.

URL:https://www.linkedin.com/pulse/spectrum-mercury-low-pressure-lamps-disinfection-dieter-lang.

7. DSTU EN 62471:2017 «Bezpechnist lamp i lampovykh system fotobiolohichna (EN 62471:2008, IDT; IES

62471:2006, MOD)». 2018. 33 s. URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=74817.

8. Directive 2006/25/EC of the European Parliament and of the Council on the Minimum Health and Safety

Requirements Regarding the Exposure of Workers to Risks arising from Physical Agents (artificial optical

radiation). Office. Journ. Europe Union. 2006. L 114/38. 22 available at: https://eurlex.europa.eu/LexUriServ/

LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:114:0038:0059:en:PDF.

9. Nazarenko V.I., Cherednichenko I.M., Leonov Yu.I., Pochta V.N., Shevchenko A.V., Burdeikina N.B., Yaryhin

A.V. Hihiienichni zasady vykorystannia bakterytsydnykh ultrafioletovykh monokhromnykh LED

oprominiuvachiv vidkrytoho typu dlia znezarazhennia povitria u prymishchenniakh. Ukrainian Journal of

Occupational Health. 2022. 18, № 3.S. 216-223. DOI:10.33573/ujoh2022.03.216.

10. Nazarenko V. I., Leonov Yu. I., Glyva V. A., Burdeina N. B., Cherednichenko I. M., Pochta V. N., Golubeva A.

O. The influence of UV-LED lamps radiation on indicators of microflora in university auditoriums. Ukrainian

Journal of Occupational Health. 2023. 19, №1. S. 42–50. DOI: 10.33573/ujoh2023.01.042.

11. Elektronnyi resurs. URL:https://seltokphotonics.com/catalog/uwave-upen-ultrafioletove-bezdrotove-

visokopotuzhne-led-dzherelo-svitla-dlya-uf-polimerizatsii/.

12. Elektronnyi resurs. URL:https://seltokphotonics.com/catalog/uwave-uvchamber-ultrafioletova-pich/.

13. Elektronnyi resurs. URL: https://www.leduvcuring.com/high-performance-deep-254nm-uvc-led-light-beads-for-

killing-bacteria_p233.html.

14. Elektronnyi resurs. URL: https://tenzor.ua/products/priladi-dlya-borotbi-z-covid-19/uf-radiometr-tenzor-71b.

15. Elektronnyi resurs. URL: https://tenzor.ua/products/priladi-dlya-borotbi-z-covid-19/X1-5-UV-3718-5.

16. Elektronnyi resurs. URL: https://www.photoelcuring.com/en/technologies/uv-led/emission-spectrum/

17. Kupko A.D., Nazarenko L.A., Shabashkevych B.H. O neobkhodymosty sozdanyia yntellektualnыkh UF-

radyometrov. Ukrainskyi metrolohichnyi zhurnal. 2002. №12. S. 20.

18. Butenko V.K., Dobrovolskiy Yu.G., Shabashkevich B.G., Yurev V.G. Intellektualnyy radiometr ultrafioletovogo

izlucheniya i ego metrologicheskoe obespecheniye. Ukrainskyi metrolohichnyi zhurnal. 2007. №4. S.32-37.

19. Shabashkevych B.H., Dobrovolskyi Yu.H. Osoblyvosti radiometrii ta dozymetrii UF – vyprominiuvannia.

Metrolohiia ta prylady. 2013. №2. S.6-10.

Б.Г. Шабашкевич 1 , Ю.Г.Добровольський 1 , В.І. Назаренко 2

LED ДЖЕРЕЛА УЛЬТРАФІОЛЕТОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ:

МЕТОДИЧНЕ ТА ПРИЛАДОВЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ З УРАХУВАННЯМ

ГАРМОНІЗАЦІЇ ЗАКОНОДАВСТВА ЄС ТА УКРАЇНИ

Одним з ефективних засобів знезараження приміщень є його опромінення ультрафіолетовим

бактерицидним випромінюванням (УФБВ), що знаходиться в області УФ-C (200 нм – 280 нм) і для ртутних

ламп має пік випромінювання на довжині хвилі 254 нм. Проте УФБВ слід застосовувати компетентно і з

відповідною обережністю в частині його інтенсивності і безпеки, уникаючи ризиків пошкодження шкіри та

очей людини. Тому УФБВ використовується в приміщеннях в основному за умов відсутності людини. Але при

використанні джерел цього виду оптичного випромінювання в присутності людини саме контролю

інтенсивності УФБВ та часу його впливу слід приділяти належну увагу. При цьому слід зазначити, що активні

процеси гармонізації законодавства ЄС та України вимагають осучаснення нормативно-методичної бази з

вимірювання та гігієнічної оцінки ультрафіолетового випромінювання у виробничому середовищі та у

довкіллі, значно розширюють можливості застосування джерел УФБВ, в тому числі, в присутності людини.

Тому метою дослідження є створення засад для відповідних методичних рекомендацій щодо застосування

бактерицидних ультрафіолетових монохромних LED джерел для знезараження повітря та поверхонь у

приміщеннях, а також формулювання відповідних вимог до УФ - радіометрів, які повинні забезпечити

контроль технічних параметрів згаданих ультрафіолетових монохромних LED джерел.

В результаті виконання дослідження запропоновано наукові засади щодо інструментально-методичного

контролю безпечного застосування бактерицидних ультрафіолетових монохромних LED джерел для

оздоровлення повітря та поверхонь у приміщеннях різного призначення, з урахуванням вимог законодавства

України та ЄС. Проаналізовано технічні характеристики наявних LED джерел УФБВ, на основі чого

сформульовані медико - технічні вимоги до УФ - радіометрів, які повинні забезпечити контроль інтенсивності

та актинічної дози УФ - випромінювання відповідно до вимог ДСТУ EN 62471:2017 «Безпечність ламп і

лампових систем фотобіологічна (EN 62471:2008, IDT; ІЕС 62471:2006, MOD)». Визначено конструкційні

підходи до формування спектрального діапазону чутливості РГ шляхом застосування відповідних

світлофільтрів, у тому числі на діапазон синього світла (380 – 480 нм). Запропоновано методику корекції

спектральної характеристики чутливості РГ, яка сприяє зменшенню величини похибки вимірювання

інтенсивності, створюваною різними LED джерелами.

Ключові слова: LED джерела, УФ - випромінювання, радіометр, гігієнічна оцінка.