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2018 – Ein neues Werkzeug zur Gefährdungsbeurteilung von UV-Strahlung

23. Mai 2018 von sglux

Stefan Langer¹, Dr. Niklas Papathanasiou¹, Johanna Luise Krüger², Gabriel Hopfenmüller¹, Dr. Tilman Weiss¹
¹sglux GmbH, Berlin, Germany, ²Technische Universität Bergakademie Freiberg, Germany

50. Jahrestagung des Fachverbandes Strahlenschutz 2018, Dresden
Artikel anzeigen (noch nicht veröffentlicht)
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Zusammenfassung
Die industrielle Nutzung ultravioletter Strahlung erfordert neben der Beurteilung der Prozesswirksamkeit auch deren Bewertung hinsichtlich der Gefährdung des Bedien- und Wartungspersonals. Zu diesem Zweck sind Regelwerke entstanden, die die Durchführung der Strahlungsmessung und deren Bewertung hinsichtlich gesundheitlicher Gefahren beschreiben. Für diese Gefährdungsbeurteilung sind verschiedene Messgeräte am Markt erhältlich. Sie bestimmen die entsprechend der Norm gewichtete momentane Bestrahlungsstärke. Die Ermittlung der zulässigen maximalen täglichen Aufenthaltsdauer muss allerdings in nachfolgenden Rechenschritten erfolgen.
Ein neuartiger, mit diesem Konferenzbeitrag vorgestellter Ansatz basiert auf einem Sensor mit einer an die jeweilige Norm angepassten Empfindlichkeitscharakteristik, welcher mit einem Smartphone verbunden ist. Dort wird neben der Bestrahlungsstärke auch die zulässige Aufenthaltsdauer numerisch, graphisch und akustisch angezeigt. Weil für verschiedene Normen bzw. Strahlungsquellen spezifische Sensoren verwendet werden müssen, stellt das System sicher, dass der momentan angeschlossene Sensor zur Beurteilung der Strahlung nach der gewählten Norm geeignet ist. Dadurch werden der Aufwand und die Fehleranfälligkeit bei einer Gefahrenbewertung deutlich verringert und die Verwendung im Alltagsbetrieb gefördert.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte

2018 – Quantification of harmful UV LED radiation at workplaces

23. Mai 2018 von sglux

G. Hopfenmüller, N. Papathanasiou, T. Weiss,
sglux GmbH, Berlin, Germany

Presentation on International Conference on UV LED Technologies & Applications 2018, Berlin, Germany

Abstract
Artificial UV radiation is applied in many processes such as UV disinfection, UV curing or biological activation. Besides discharge tubes, LEDs are becoming more important for a rising number of applications in particular UV curing or medical treatment. In general, exposure to UV radiation may cause health problems such as skin aging, eye damage or skin cancer. The potential danger varies with the irradiated wavelengths and the exposure time. The limits and the spectral weighting function of the UV irradiance are given in the directive 2006/25/EC published by the European Comission. The hereby submitted lecture will introduce a radiometer that precisely evaluates the hazard potential while displaying the maximum daily exposition time at a certain measurement point. The digital SiC based UV sensor has a spectral responsivity close to the biological weighting function and is calibrated to different UV LEDs with typical half widths. The sensor can be connected to any Android smartphone.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte

2018 – UV-Index-Messsung mit SiC-basierten Radiometern

23. Mai 2018 von sglux

Johanna Luise Krüger², Dr. Niklas Papathanasiou¹, Stefan Langer¹, Gabriel Hopfenmüller¹, Dr. Tilman Weiss¹
¹sglux GmbH, Berlin, Germany, ²Technische Universität Bergakademie Freiberg, Germany

50. Jahrestagung des Fachverbandes Strahlenschutz 2018, Dresden

Zusammenfassung
Umweltdaten müssen erfasst werden, um die Lebensqualität und die Gesundheit der Bevölkerung zu erhalten und zu verbessern. Dabei leistet der solare UV-Index (UVI) einen wichtigen Beitrag, indem er Schutzbeauftragten und Privatpersonen Hinweise für Schutzmaßnahmen und eine angemessene Aufenthaltszeit in der Sonne gibt. In Deutschland wird der UV-Index durch das vom Bundesamt für Strahlenschutz koordinierte UV-Messnetz an 10 Standorten mittels in Anschaffung und Betrieb aufwändiger Spektralradiometer erfasst. Mit robusten und wartungsarmen UV-Radiometern könnte eine gebotene Verdichtung dieses Messnetzes kostengünstig realisiert werden. Dafür müssen diese Radiometer die erytheme Wirkungsfunktion nach ISO 17166 präzise nachbilden.
In diesem Beitrag wird der Einfluss von verschiedenen Sonnenspektren und von produktionsbedingten Variationen auf die Messunsicherheit der UV-Index-Messungen mittels SiC-basierter UV-Index-Radiometer (SiC-UVI-Radiometer) untersucht und mit den von Spektralradiometern ermittelten Ergebnissen verglichen.
Es konnte gezeigt werden, dass SiC-UVI-Radiometer in einem weiten Messbereich eine sehr geringe Messunsicherheit von ±5 % erzielen können, und damit mit der Messunsicherheit von Spektralradiometern (ebenfalls ±5 %) vergleichbar sind. Dazu wurde aus der Simulation von UVI-Messungen mit über 2000 verschiedenartigen Sonnenspektren eine für SiC-basierte UVI-Radiometer gültige Diskrepanz-Korrekturfunktion ermittelt.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte

2017 – UV Index monitoring in Europe

10. Oktober 2017 von sglux

Alois W. Schmalwieser¹, Julian Gröbner², Mario Blumthaler³, Barbara Klotz³, Hugo De Backer⁴, David Bolsée⁵, Rolf Werner⁶, Davor Tomsic⁷, Ladislav Metelka⁸, Paul Eriksen⁹, Nis Jepsen⁹, Margit Aun¹⁰, Anu Heikkilä¹¹, Thierry Duprat¹², Henner Sandmann¹³, Tilman Weiss¹⁴, Alkis Bais¹⁵, Zoltan Toth¹⁶, Anna-Maria Siani¹⁷, Luisa Vaccaro¹⁸, Henri Diémoz¹⁹, Daniele Grifoni²⁰, Gaetano Zipoli²¹, Giuseppe Lorenzetto²², Boyan H. Petkov²³, Alcide Giorgio di Sarra²⁴, Francis Massen²⁵, Charles Yousif²⁶, Alexandr A. Aculinin²⁷, Peter den Outer²⁸, Tove Svendby²⁹, Arne Dahlback³⁰, Bjørn Johnsen³¹, Julita Biszczuk-Jakubowska³², Janusz Krzyscin³³, Diamantino Henriques³⁴, Natalia Chubarova³⁵, Predrag Kolarž³⁶, Zoran Mijatovic³⁷, Drago Groselj³⁸, Anna Pribullova³⁹, Juan Ramon Moreta Gonzales⁴⁰, Julia Bilbao⁴¹, José Manuel Vilaplana Guerrero⁴², Antonio Serrano⁴³, Sandra Andersson⁴⁴, Laurent Vuilleumier⁴⁵, Ann Webb⁴⁶, and John O’Hagan⁴⁷,

¹University of Veterinary Medicine, Unit of Physiology and Biophysics, Vienna, Austria, ²PMOD/WRC, Davos Dorf, Switzerland, ³Medical Univ. Innsbruck, Innsbruck, Austria, ⁴Royal Meteorological Institute of Belgium, Observations, Brussels, Belgium, ⁵Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, Belgium, ⁶Bulgarian Academy of Sciences, Stara Zagora, Bulgaria, ⁷Metorological and hydrological institute of Croatia, Metorological and hydrological institute of Croati, Croatia, ⁸Czech Hydrometeorological Institute, Solar and Ozone Department, Hradec Kralove, Czech Republic, ⁹Danish Meteorological Institute, Copenhagen, Denmark, ¹⁰Tartu Observatory, Tartumaa, Estonia, ¹¹Finnish Meteorological Institute, Helsinki, Finland, ¹²Météo-France, Toulouse Cedex, France, ¹³Bundesamt fur Strahlenschutz Neuherberg, Section for Optical Radiation, Neuherberg, Germany, ¹⁴sglux GmbH, Berlin, Germany, ¹⁵Aristotle University of Thessaloniki, Greece, ¹⁶Hungarian Meteorological Service, Marczell György Main Observatory, Budapest, Hungary, ¹⁷Sapienza Universita’ di Roma, Physics Department, Rome, Italy, ¹⁸ISPRA, Physical Agents Unit, Rome, Italy, ¹⁹ARPA Valle d’Aosta loc, Saint-Christophe, Italy, ²⁰LaMMA Consortium, Institute of Biometeorology of the National Research Council, Sesto Fiorentino, Italy, ²¹CNR-IBIMET, Florence, Italy, ²²ARPA di Vicenza, Vicenza, Italy, ²³National Research Council, Institute of Atmospheric Sciences and Climate, Bologna, Italy, ²⁴ENEA, Laboratory for Observations and Analyses of the Earth and Climate, Rome, Italy, ²⁵Lycée Classique de Diekirch, Computarium and meteoLCD, Diekirch, Luxembourg, ²⁶University of Malta, Institute for Sustainable Energy, Marsaxlokk, Malta, ²⁷Institute of Applied Physics of the Academy of Sciences of Moldova, Kishinev, Moldova (the Republic of), ²⁸Dutch National Health Institute (RIVM), Netherlands, ²⁹NILU – Norwegian Institute for Air Research, Kjeller, Norway, ³⁰University of Oslo, Institute of Physics, Oslo, Norway, ³¹Statens Stralevern, Monitoring and Research, Oesteras, Norway, ³²Institute of Meteorology and Water Management, Gdynia, Poland, ³³Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences, Warszw, Poland, ³⁴Instituto Português do Mar e da Atmosfera, Observatório Afonso Chaves, Ponta Delgada S. Miguel, Portugal, ³⁵Moscow State University, Moscow, Russian Federation, ³⁶University of Belgrade, Zemun, Serbia, ³⁷University of Novi Sad, Novi Sad, Serbia, ³⁸Slovenian Environment Agency, Ljubljana, Slovenia, ³⁹Slovakian Academy of Sciences, Tatranska Lomnica, Slovakia, ⁴⁰Spanish Meteorological Agency, Area of Atmospheric Observation Networks, Madrid, Spain, ⁴¹University of Valladolid, Valladolid, Spain, ⁴²National Institute for Aerospace Technology, Mazagon, Spain, ⁴³University of Extremadura, Department of Physics, Badajoz, Spain, ⁴⁴SMHI, Norköpping, Sweden, ⁴⁵MeteoSwiss, Atmospheric data division, Payerne, Switzerland, ⁴⁶University of Manchester, Manchester, United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, ⁴⁷Public Health England Centre for Radiation Chemical and Environmental Hazards, Radiation Dosimetry, Didcot, United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Journal: Photochemical & Photobiological Sciences, Publisher: The Royal Society of Chemistry.

Abstract
The UV Index was established more than 20 years ago as a tool for sun protection and health care. Shortly after its introduction, UV Index monitoring started in several countries either by newly acquired instruments or by converting measurements from existing instruments into the UV Index. The number of stations and networks has increased over the years. Currently, 160 stations in 25 European countries deliver online values to the public via the Internet. In this paper an overview of these UV Index monitoring sites in Europe is given. The overview includes instruments as well as quality assurance and quality control procedures. Furthermore, some examples are given about how UV Index values are presented to the public. Through these efforts, 57% of the European population is supplied with high quality information, enabling them to adapt behaviour. Although health care, including skin cancer prevention, is cost-effective, a proportion of the European population still doesn’t have access to UV Index information.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: general, irradiance_med, UVI

2017 – Degradation of opaque quartz-glass diffusers under high intensity UV irradiation

1. Oktober 2017 von sglux

N. Papathanasiou, G. Hopfenmüller, Michael Matalla, T. Weiss,
sglux GmbH, Berlin, Germany

Presentation on IUVA World Congress Spotlights Water Disinfection Technologies 2017, Dubrovnik, Croatia

Abstract
In UV water purification applications UV sensors are monitoring the dosage of UV irradiation as according to ÖNORM and DVGW standards. sglux GmbH is manufacturing such sensors employing opaque synthetic quartz-glass diffusers as entrance windows. This paper investigates the influence of high-intensity UV irradiation on the transmission behavior of these diffusers. Quartz-glass and micro-porous quartz-glass were investigated. The sensors were continuously monitored while irradiated by a 1kW medium pressure Hg lamp with a total UV irradiance of 1000mW/cm² for 800 hours. Before and after the aging period the total transmissions of the diffusers were measured.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: diffuser, irradiance_hi, science, sensors, stability

2014 – Spectral Irradiance Measurement and Actinic Radiometer Calibration for UV Water Disinfection

23. November 2014 von sglux

P. Sperfeld¹, B. Barton¹, S. Pape¹, A. Towara¹, J. Eggers², G. Hopfenmueller³,
¹Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin (PTB), Germany, ²DVGW-Technologiezentrum Wasser, Karlsruhe, Germany, ³sglux GmbH, Berlin, Germany

Proceedings of NEWRAD 2014, edited by S. Park, P. Kaerhae and E. Ikonen. (Aalto University, Espoo, Finland 2014) p. 128.

Abstract
In a joint project, sglux and PTB investigated and developed methods and equipment to measure the spectral and weighted irradiance of high-efficiency UV-C emitters used in water disinfection plants. A calibration facility was set up to calibrate the microbicidal irradiance responsivity of actinic radiometers with respect to the weighted spectral irradiance of specially selected Hg low-pressure and medium-pressure UV radiators. To verify the calibration and to perform on-site tests, spectral measurements have been carried out directly at water disinfection plants in operation. The weighted microbicidal irradiance of the plants was calculated and compared to the measurements of various actinic radiometers.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: irradiance_hi, önorm, science, water

2013 – Developing and setting up a calibration facility for UV sensors at high irradiance rates

7. Oktober 2013 von sglux

B. Barton¹, P. Sperfeld¹, A. Towara¹, G. Hopfenmueller²,
¹Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin (PTB), 4.1 Photometry and Applied Radiometry, Braunschweig, Germany, ²sglux GmbH, Berlin, Germany

EMEA Regional Conference, Karlsruhe, Germany (2013)

Abstract
PTB provides spectral irradiance calibrations traceable to national primary standards and the SI system. A transfer standard source for high UV irradiances has been constructed and characterized. A medium pressure Hg lamp and a low pressure Hg lamp provide different spectra at different irradiance levels. The system might serve as a calibration facility for DVGW & ÖNORM conform UV sensors. Calibration by direct substitution to reference sensors can be carried out.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: calibration, irradiance_hi, önorm, science

2013 – PTB traceable calibrated reference UV radiometer for measurements at high irradiance medium pressure mercury discharge lamps

7. Juli 2013 von sglux

G. Hopfenmueller¹, T.Weiss¹, B. Barton², P. Sperfeld², S. Nowy², S. Pape², D. Friedrich², S. Winter², A. Towara², A. Hoepe², S. Teichert²,
¹sglux GmbH, Berlin, Germany, ²Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin (PTB), 4.1 Photometry and Applied Radiometry, Braunschweig, Germany

EMEA Regional Conference, Karlsruhe, Germany (2013)

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: calibration, irradiance_hi, önorm, science

2013 – Traceable spectral irradiance measurements at UV water disinfection plants

21. März 2013 von sglux

P. Sperfeld¹, B. Barton¹, S. Pape¹, G. Hopfenmueller²,
¹Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin (PTB), 4.1 Photometry and Applied Radiometry, Braunschweig, Germany, ²sglux GmbH, Berlin, Germany

EMEA Regional Conference, Karlsruhe, Germany (2013)

Abstract
PTB provides spectral irradiance calibrations traceable to national primary standards and the SI system. Transportable spectroradiometer systems have been adapted for high UV irradiance measurements. Successful measurements at medium pressure Hg and low pressure Hg lamp facilities have been carried out. The effective microbicidal irradiances agree within 15%. 40° sensor geometry could be developed. Discussion about calibration service and support.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: calibration, irradiance_hi, önorm, science

2012 – Highly reliable Silicon Carbide photodiodes for visible-blind ultraviolet detector applications

30. Juli 2012 von sglux

D. Prasai¹, W. John¹, L. Weixelbaum¹, O. Krueger¹, G. Wagner², P. Sperfeld³, S. Nowy³, D. Friedrich³, S. Winter³ and T. Weiss⁴,
¹Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut fuer Hoechstfrequenztechnik, Berlin, Germany, ²Leibniz-Institut fuer Kristallzuechtung, Berlin, Germany, ³Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin (PTB), 4.1 Photometry and Applied Radiometry, Braunschweig, Germany, ⁴sglux GmbH, Berlin, Germany

J. Mater. Res., first view (2012).

Abstract
Highly efficient polytype 4H silicon carbide (4H-SiC) p–n diodes for ultraviolet (UV) light detection have been fabricated, characterized, and exposed to high-intensity mercury lamp irradiation (up to 17 mW/cm²). The behavior of the photocurrent response under UV light irradiation using a low-pressure mercury UV-C lamp (4 mW/cm²) and a medium-pressure mercury discharge lamp (17 mW/cm²) has been studied. We report on long-term UV photoaging tests performed for up to 22 mo. Results demonstrate the robustness of SiC photodiodes against UV radiation. The devices under test showed an initial burn-in effect, i.e., the photocurrent response dropped by less than 5% within the first 40 h of artificial UV aging. Such burn-in effect under UV stress was also observed for previously available polytype 6H silicon carbide (6H–SiC) p–n photodetectors. After burn-in, no measurable degradation has been detected, which makes the devices excellent candidates for high irradiance UV detector applications.

Kategorie: Forschung, Veröffentlichungen und Berichte Stichworte: calibration, irradiance_all, photodiodes, prod

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