Allegato 4
A
PPROFONDIMENTI SULLA STRUMENTAZIONE DI MISURA
Tipicamente, i diversi tipi di rivelatori delle radiazioni ottiche hanno un intervallo di lavoro che non si estende
sull’intero spettro delle ROA o quantomeno non si dimostrano idonei a tale impiego o per insufficiente sensibilità o per
mancanza di un comportamento lineare. Pertanto, per le verifiche del rispetto dei limiti di esposizione relativamente
all’intervallo spettrale UV-VIS-IR, sarà necessario utilizzare strumentazione specifica per le tre bande: alcuni strumenti
presentano un intervallo di lavoro che copre sia l’UV che il VIS (comunemente con sensori in silicio), mentre i sensori
per l’IR sono di tipo diverso (comunemente adottano sensori CCD a semiconduttore InGaAs o termopile se a banda
larga).
La strumentazione necessaria ad acquisire le grandezze che andranno confrontate con i valori limite di esposizione,
deve essere in grado di misurare l’irradianza efficace (dalla quale si determina eventualmente la corrispondente
esposizione radiante) su una superficie che rappresenta l’organo bersaglio oggetto di tutela, nelle condizioni tipiche o
più gravose di esposizione, oppure la radianza efficace di una sorgente nella direzione di osservazione dell’operatore
esposto a radiazione visibile-IR-A
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, che potranno essere fornite in forma integrata rispetto ad uno specifico intervallo
spettrale oppure in forma “spettrale” se il dato si riferisce a piccole porzioni contigue dello spettro (dell’ordine del
nanometro). Si sottolinea che il dato integrato può essere fornito anche da uno spettroradiometro.
Le grandezze radiometriche così ottenute, al fine di ricavare le rispettive “grandezze efficaci”, dovranno essere
“ponderate” (la convoluzione dello spettro con lo spettro d’azione permetterà di ottenere il corrispondente spettro
efficace) secondo gli spettri d’azione biologici di interesse riportati in Allegato XXXVII, parte I, del DLgs.81/2008.
Tale ponderazione potrà essere attuata dopo la misurazione operando sui dati “spettrali” (utilizzando un foglio di
calcolo o un software)
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, oppure prima della misura interponendo tra sorgente e rivelatore uno specifico filtro capace di
riprodurre le caratteristiche di interazione tessuto-radiazione, attenuando selettivamente la radiazione incidente secondo
rapporti spettrali simili a quello dello spettro d’azione.
Gli strumenti in grado di fornire le misure prima descritte sono i “Radiometri”, a loro volta suddivisi in “Radiometri a
larga banda” ed in “Spettroradiometri”; i primi forniscono le grandezze integrate dell’intera banda misurata, mentre i
secondi le rispettive grandezze spettrali. Tra questi ultimi vengono spesso privilegiati gli spettroradiometri compatti a
CCD con uscita in fibra ottica, per il basso costo e la praticità d’uso. Le loro prestazioni sono generalmente adeguate
per misure nel campo del VIS-IRA, mentre per accurate misure nell’UV vanno preferiti strumenti con doppio
monocromatore, per il loro più efficiente abbattimento della stray light (luce diffusa)
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.
I radiometri a banda larga invece, a differenza degli spettroradiometri, non forniscono il dato spettrale, informazione
questa molto utile per orientare efficacemente le strategie di misura e di valutazione. Tali strumenti trovano il loro
campo ottimale d’impiego nelle misure per la verifica periodica delle caratteristiche di emissione di sorgenti già
caratterizzate in precedenza.
In funzione delle grandezze radiometriche da misurare (irradianza, radianza e grandezze ad esse correlate), la
strumentazione (anche quella a banda larga) dovrà essere corredata di specifiche ottiche per la raccolta delle radiazioni.
La corretta misura dell’irradianza prevede che il contributo della radiazione incidente sia proporzionale al coseno
dell’angolo d’incidenza calcolato rispetto alla normale alla superficie ricevente, pertanto l’ottica di raccolta per la
misura dell’irradianza dovrà essere dotata di un diffusore piano o semisferico (correttore di coseno) o una sfera
integratrice. Invece, per le misure di radianza sarà necessario equipaggiare lo spettroradiometro con un’ottica avente un
campo di vista ristretto, costituita da una lente semplice ed un diaframma (apertura limitante), sostanzialmente un
teleobiettivo
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eventualmente equipaggiato di un puntatore (sistema reflex, telemetro oppure laser). In alternativa sarà
necessario utilizzare un gruppo ottico privo di lenti dotato di una serie di diaframmi che delimitino il campo inquadrato,
il cui impiego non richiede il posizionamento ad una specifica distanza, purché la sorgente riempia completamente il
campo di vista del sistema. L’ottica di raccolta potrà eventualmente essere accoppiata al radiometro mediante fibra
ottica.
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per le definizioni si rimanda al Capo V del Titolo VIII del DLgs.81/2008.
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Attualmente i software di gestione degli spettroradiometri non hanno ancora implementato gli spettri d’azione
d’interesse protezionistico, pertanto non sono al momento in grado di fornire direttamente i dati delle grandezze
efficaci. Tuttavia alcuni software sono programmabili e permettono l’aggiunta di nuove funzionalità. Le stesse case
produttrici stanno mostrando interesse verso le esigenze tecniche di chi opera nel settore della sicurezza e
probabilmente già nel breve periodo provvederanno ad implementare le funzionalità necessarie al valutatore.
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la stray light può portare ad una sovrastima anche notevole delle misure radiometriche nell’UV. Gli strumenti a
singolo monocromatore possono essere utilizzati per misure nell’UV, a condizione di correggere la misura valutando il
contributo della luce diffusa per le diverse componenti spettrali (molti software di gestione degli strumenti permettono
di implementare funzioni per la correzione di tale fenomeno); poiché l’effetto dovuto alla stray light cambia al variare
dello spettro della sorgente osservata, tale correzione non permetterà mai di raggiungere le prestazioni di uno strumento
con doppio monocromatore.
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la sonda dovrà essere posta ad una distanza dalla sorgente pari a quella di messa a fuoco del sistema ottico.
