علم

Home/علم/تفصیلات

ایل ای ڈی اسٹریٹ لائٹ: گرم سفید یا ٹھنڈا سفید

رنگین درجہ حرارت کے ساتھ جاہل ترجیح

آؤٹ ڈور لائٹنگ کا ایک وسیع اطلاق ہے جس میں ٹھنڈے سفید CCT (رابطہ رنگ کے درجہ حرارت) روشنی کے ذرائع شامل کیے گئے ہیں کیونکہ "کولر" یا "سفید" کے سمجھے جانے والے احساس میں جاہلانہ ترجیح ہے۔ کم عرض بلد والے ممالک میں آب و ہوا گرم ہے اور لوگ زیادہ رنگین درجہ حرارت والی روشنیوں کو ترجیح دیتے ہیں جو انہیں ٹھنڈا محسوس کرتے ہیں۔ پچھلی چند دہائیوں میں فلوروسینٹ لیمپ کے غلبے نے کچھ لوگوں کو روشنی کی ٹھنڈی سفیدی کا عادی بنا دیا ہے۔ وہ "سفید" روشنی کو "واضح" کرنے پر یقین رکھتے ہیں۔ تاہم، ایل ای ڈی لائٹنگ کے علاقے میں کیا لوگوں کو اب بھی اس بنیاد پر انتخاب کرنا چاہیے کہ وہ کیسا محسوس کرتے ہیں؟ دوبارہ کبھی نہیں! 14 جون، 2016 کو امریکن میڈیکل ایسوسی ایشن (AMA) نے لیڈ اسٹریٹ لائٹ کے بارے میں ایک سرکاری پالیسی بیان جاری کیا۔ انہوں نے ہائی انٹینسٹی ایل ای ڈی لائٹنگ کے نقصان دہ اثرات پر شدید تحفظات کا اظہار کیا۔


سفید روشنی کیسے پیدا ہوتی ہے۔

چونکہ روشنی خارج کرنے والے ڈائیوڈ تقریباً یک رنگی روشنی کے ذرائع ہیں جو روشنی خارج کرتے ہیں جس کا ایک ہی رنگ ہوتا ہے جبکہ سفید بنیادی طور پر دو یا دو سے زیادہ رنگوں (یا طول موج) کی روشنی کا مرکب ہوتا ہے، اس وقت ایل ای ڈی سے سفید روشنی پیدا کرنے کا سب سے پسندیدہ راستہ ماڈیول ایک ہی رنگ کی ایل ای ڈی (بنیادی طور پر ایک نیلے رنگ کی ایل ای ڈی) اور طول موج کو تبدیل کرنے والے عنصر (جو عام طور پر پیلے رنگ کا فاسفر ہوتا ہے) کا استعمال کرتے ہوئے ہے۔ ایل ای ڈی کے ذریعے خارج ہونے والے رنگ کا تعین عام طور پر اس مواد سے ہوتا ہے جس سے یہ بنتا ہے۔ سفید ایل ای ڈی کی ایک نمائندہ مثال نیلے رنگ کی ایل ای ڈی چپ کے پیکج پر مشتمل ہوتی ہے، جو گیلیم نائٹرائڈ (GaN) سے بنی ہوتی ہے، جس میں فاسفر کے ساتھ لیپت ہوتا ہے، خاص طور پر Yttrium Aluminium Garnet (YAG) جو ایک طول موج کو تبدیل کرنے والے عنصر (WCE) کے طور پر کام کرتا ہے۔ مطلوبہ رنگ کے درجہ حرارت کا سفید رنگ۔ فل فرکشن کمپوزیشن یا فیصد وزن کو تبدیل کرکے سفید ہلکے رنگ کو ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ رنگین رنگ کی ایک بڑی جگہ پر سفید روشنی پیدا کرنے کی خصوصیات مختلف لائٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہیں۔


نیلی روشنی کا خطرہ

توانائی کی کارکردگی کے فوائد کے باوجود، اعلی شدت والی ایل ای ڈی لائٹنگ کافی مقدار میں نیلی روشنی خارج کرتی ہے جو کہ ننگی آنکھ کو سفید دکھائی دیتی ہے اور روایتی روشنی کے مقابلے میں رات کے وقت زیادہ ناپسندیدہ چمک پیدا کرتی ہے۔ نیلی روشنی ممکنہ طور پر 400 nm اور 500 nm کے درمیان طول موج پر تابکاری کی نمائش کے نتیجے میں ممکنہ خطرہ یا فوٹو کیمیکل طور پر حوصلہ افزائی ریٹنا کی چوٹ کا باعث بنتی ہے۔ فاسفر لیپت ایل ای ڈی سے زیادہ نیلے اور سبز اخراج کے نتیجے میں روشنی کی آلودگی میں اضافہ ہوتا ہے، کیونکہ یہ طول موج آنکھوں کے اندر زیادہ بکھرتی ہیں اور نقصان دہ ماحولیاتی اور چکاچوند اثرات کے ساتھ ختم ہوتی ہیں۔


نئی AMA رہنمائی میں ایل ای ڈی لائٹنگ پر سوئچ کرتے وقت بہترین ڈیزائن اور انجینئرنگ خصوصیات پر مناسب توجہ دینے کی ضرورت ہے جو صحت اور ماحولیاتی اثرات کو کم کرتی ہے۔ وہ خاص طور پر اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ نیلے رنگ سے بھرپور LED لائٹنگ بصری تیکشنتا اور حفاظت کو کم کر سکتی ہے، جو خدشات کا باعث بنتی ہے اور سڑک کے لیے خطرہ پیدا کر سکتی ہے۔ سفید ایل ای ڈی اسٹریٹ لائٹس کو توانائی کی کارکردگی اور طویل مدتی لاگت کی بچت کے نام پر اس وقت دنیا بھر کے شہروں اور قصبوں میں فروغ دیا جا رہا ہے۔ 4000K اور 6500K کے درمیان CCT بہت سے ممالک کے لیے انتخاب رہا ہے جنہوں نے حال ہی میں اپنی اسٹریٹ لائٹنگ کو HPS سے LED تک دوبارہ بنایا ہے۔ تاہم، 4000K LED لائٹنگ کے سپیکٹرم کا 29 فیصد نیلی روشنی کے طور پر خارج ہوتا ہے، جسے انسانی آنکھ سخت سفید رنگ کے طور پر سمجھتی ہے۔ ڈرائیوروں پر اس کے اثرات کے علاوہ، نیلے رنگ سے بھرپور ایل ای ڈی اسٹریٹ لائٹس ایک طول موج پر کام کرتی ہیں جو رات کے وقت میلاتون کو منفی طور پر دبا دیتی ہے۔ سفید ایل ای ڈی لیمپ روایتی اسٹریٹ لیمپ کے مقابلے میں سرکیڈین نیند کی تال پر 5 گنا زیادہ اثر ڈالتے ہیں۔


جسمانی اثرات

زیادہ شدت والی ایل ای ڈی لائٹس میں ایک سپیکٹرم ہوتا ہے جو طول موج میں مضبوط اسپائک کے ساتھ آتا ہے جو رات کے وقت میلاٹونن کو سب سے زیادہ مؤثر طریقے سے دباتا ہے۔ میلاٹونن ایک ہارمون ہے جو پائنل غدود سے خارج ہوتا ہے، دماغ کے مرکز کے قریب واقع ایک چھوٹی سی پائنیکون کی شکل کا غدود۔ میلاٹونن کے اخراج کے ذریعے، پائنل غدود جسم کے افعال کی قدرتی تال کو منظم کرنے والی اندرونی گھڑی کو برقرار رکھتا ہے۔ میلاٹونن انسان کے جسمانی افعال پر کئی اثرات مرتب کرتا ہے۔ یہ ہارمون نیند کو فروغ دیتا ہے، جذبات کو متاثر کرتا ہے، پختگی اور تولید کو تحریک دیتا ہے، اور مدافعتی افعال پر اثر ڈالتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ میلاٹونن کی پیداوار اور رطوبت بنیادی طور پر روشنی سے متاثر ہوتی ہے۔ دوسری طرف، میلاٹونن طویل طول موج والی رنگین روشنیوں کے نیچے روشنی کی حساسیت کم رکھتا ہے۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ فاسفور لیپت LED لیمپ میلاٹونن دبانے پر مبنی ہائی پریشر سوڈیم لائٹ کے مقابلے میں سرکیڈین فزیالوجی کو متاثر کرنے میں کم از کم 5 گنا زیادہ طاقتور ہے۔


ہائی سی سی ٹی ≠ بہتر مرئیت

کسی چیز کے رنگ کے بارے میں انسانی ادراک آنکھ میں موجود رنگین سینسر سے پیدا ہوتا ہے جو آبجیکٹ سے منعکس ہونے والی برقی مقناطیسی تابکاری کا جواب دیتا ہے۔ میسوپک وژن کے تحت، انسانی آنکھ مختصر طول موج کی روشنی کے لیے زیادہ حساس ہوتی ہے۔ لہٰذا، فاسفور لیپت سفید ایل ای ڈی جن میں نیلی روشنی کا حصہ زیادہ ہوتا ہے ان میں میسوپک وژن کے تحت فوٹوپک ویژن کے مقابلے میں زیادہ برائٹ افادیت ہوتی ہے۔ یہ خاصیت ماضی میں سفید ایل ای ڈی کے فائدہ کے طور پر بیان کی گئی ہے۔ اس کے باوجود، زیادہ سی سی ٹی دھند یا کہر میں کم ٹرانسمیشن سے وابستہ ہے۔ چونکہ Rayleigh scattering اور Mie سکیٹرنگ ہے، روشنی دھند یا کہر کے ذریعے مکمل طور پر منتقل ہونے میں ناکام رہتی ہے۔ دھند میں داخل ہونے کی صلاحیت اس وجہ سے ایک ناگزیر غور ہے کہ دھند یا دھندلے موسم میں سڑک کو روشن کرنے کے لیے اسٹریٹ لائٹس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ عام طور پر زرد روشنی میں سفید روشنی کے مقابلے میں دھند میں دخول کی بہتر صلاحیت ہوتی ہے۔ زیادہ تر سفید ایل ای ڈی کی دھند میں داخل ہونے کی صلاحیت ناقص ہے۔ دھند میں دخول کی کم صلاحیت کے نتیجے میں سالماتی (ریلی) اور ایروسول (می) کے بکھرنے کی وجہ سے سفید ایل ای ڈی سے زیادہ شہری اسکائی گلو آلودگی بھی ہوتی ہے۔ اس طرح کے بکھرنے سے نہ صرف زمین کی روشنی میں کمی آتی ہے اور زمینی اشیاء کا مشاہدہ کرنا مشکل ہو جاتا ہے (اور اس طرح سڑک کو اور بھی کم محفوظ بنا دیتا ہے)، بکھرنے سے آسمانی چمک بھی فلکیاتی تحقیق پر ناپسندیدہ اثر ڈالتی ہے، اور آسمان کی عمومی جمالیات کو بری طرح متاثر کرتی ہے۔ رات کو.


غیر موثر تاریک موافقت ایک اہم عنصر ہے جو رات کے وقت ٹریفک حادثات کا سبب بنتا ہے۔ تاریک موافقت کو تیز تر بنانے اور ڈرائیور کی ڈرائیونگ کی حفاظت اور کارکردگی کو بہتر بنانے کی کوشش میں، کم رنگ درجہ حرارت کی روشنی عام طور پر روشنی کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ٹھنڈی سفید یا دن کی روشنی والی سی سی ٹی کے ساتھ ایل ای ڈی لائٹنگ میں نسبتاً زیادہ مقدار میں نیلی روشنی کے اجزاء ہوتے ہیں اور سب سے طویل تاریک موافقت کا وقت ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، گرم سفید ایل ای ڈی میں نسبتاً کم سی سی ٹی اور طویل طول موج کے اجزاء کی زیادہ مقدار ہوتی ہے، اور اس وجہ سے ان میں تاریک موافقت کا وقت کم ہوتا ہے۔ سڑک کی روشنی کے لیے گہرا موافقت ایک اہم ڈیزائن پر غور کرنا چاہیے اور یہ ٹنل لائٹنگ میں اہم ہے۔


صحت مند لائٹنگ

AMA بیرونی تنصیبات جیسے روڈ ویز کے لیے 3000K یا کم روشنی کے استعمال کی حوصلہ افزائی کرتا ہے۔ 3000K پر، انسانی آنکھ اب بھی روشنی کو "سفید" کے طور پر سمجھتی ہے، اس کے باوجود یہ لہجے میں اعتدال سے گرم ہے، اور اس کا تقریباً 21 فیصد اخراج اسپیکٹرم کے نیلے دکھائی دینے والے حصے میں ہوتا ہے۔ یہ اخراج رات کے وقت کے ماحول کے لیے اب بھی بہت نیلا رہتا ہے، لیکن 4000K روشنی کے مقابلے میں کافی بہتری ہے اس حقیقت پر غور کرتے ہوئے کہ یہ تکلیف اور معذوری کی چکاچوند کو کم کرتی ہے۔ مختلف کوٹنگز سے منسوب، 3000K لائٹنگ کی توانائی کی کارکردگی 4000K سے صرف 3 فیصد کم ہے، پھر بھی روشنی انسانوں کے لیے نمایاں طور پر زیادہ خوش کن ہے اور اس کا جنگلی حیات پر اثر کم ہوتا ہے۔ مزید برآں، تمام ایل ای ڈی لائٹنگ کو چکاچوند اور نقصان دہ انسانی اور ماحولیاتی اثرات کو کم سے کم کرنے کے لیے مناسب طریقے سے شیلڈ کیا جانا چاہیے، اور آف پیک سائیکلوں کے لیے ایل ای ڈی لائٹنگ کی مدھم ہونے کی صلاحیت سے فائدہ اٹھانے کی کوشش کی جانی چاہیے۔


تقریباً 3000K CCT کی LED لائٹنگ کے تحت، انسانی آنکھ میں گہرے رنگ کے موافقت کا وقت اور رنگ کی تفریق کی قابلیت ہے، اس CCT میں LED لائٹ نسبتاً زیادہ برائٹ افادیت اور ہماری جسمانی اور ذہنی تندرستی پر کم منفی اثر رکھتی ہے۔ جواب واضح ہے کہ اسٹریٹ لائٹنگ کے لیے ہائی سی سی ٹی ایل ای ڈی لائٹنگ سے گریز کیا جانا چاہیے حالانکہ لائٹنگ ڈیزائن میں ٹریڈ آف ہیں، جس میں روشنی، کلر رینڈرنگ انڈیکس (سی آر آئی)، سی سی ٹی، چکاچوند کنٹرول، فلکر، میسوپک ویژن الیومیننس، گہرا موافقت، نیلا روشنی کا خطرہ، رنگ کا ادراک، دھند کی دخول، اور اسکائی گلو کی آلودگی کسی بھی پروجیکٹ کی تشخیص کے لازمی اجزاء ہیں جو سڑک کی روشنی کے لیے روشنی کی مناسبیت کا تعین کرتے ہیں۔