@2024慕尼黑上海光博会 | SPF防晒指数测量

从电脑屏幕和智能设备发出的蓝光，到阻挡阳光的窗帘和染料，再到防晒霜、太阳镜、防晒衣物、有色玻璃等防晒产品，都需要测量光谱透射率。SPF防晒指数是用来衡量防晒霜对紫外线 B 波（UVB）的防护能力的指标，是评价防晒化妆品等保护皮肤避免发生日晒红斑或晒伤能力的防护指标，SPF值越大防晒伤效果越好。

一、长时间暴露在阳光下的伤害

最新数据引发人们的高度关注。

黑色素瘤是全球常见的一种皮肤癌。发病率因地区而异，澳大利亚和新西兰的发病率最高，因为它们的紫外线照射水平很高；在美国，黑色素瘤也是一个重要的健康问题。美国癌症数据统计神刊《A Cancer Journal for Clinicians》公布，皮肤黑色素瘤仍是美国最常见的癌症类型之一，在男性/女性癌症中排名均列第五，初次确诊分期以早期居多，77%的患者确诊皮肤黑色素瘤没有发生任何转移；黑色素瘤整体五年相对生存率达到94%，成为美国癌症中预后最好的癌症之一。

我们国家相对来说发病率比较低，可能达到约在百万分之八，但近年来发病率却不断上升。2016年我国人口13.8亿，黑色素瘤总数大概在2.8万，皮肤黑色素瘤确诊7000人；2022年，我国确诊的黑色素瘤（包括皮肤型、趾端、黏膜、眼睛来源）已经超过3.5万人，皮肤型黑色素瘤确诊8800人；总人口涨了2%左右，但是黑色素瘤和皮肤型黑色素瘤确诊数约涨了25%左右！

黑色素瘤的一大风险因素在于阳光的照射。在紫外线的作用下，基层表皮里的黑色素细胞会产生黑色素，保护周边的皮肤细胞。然而一旦这些黑色素细胞出现DNA损伤，就容易生长失控，增加黑色素瘤的风险。

不良或不经意的生活习惯可能会增加黑色素瘤的发病风险，例如过度暴露在阳光下、有晒伤史、职业性质、不良生活或饮食习惯等等。

二、如何做好防晒

人们可以通过一些防晒措施，例如涂抹防晒霜、佩戴太阳镜、使用遮阳伞/遮阳棚/穿晒衣物、避免强光外出、寻找阴凉处，以降低患黑色素瘤和其他皮肤癌的风险。

使用防晒霜：选择合适的防晒霜，根据需要涂抹在暴露的皮肤上，如面部、颈部、手臂和腿部，根据活动和紫外线强度，选择适当的防晒指数（SPF）；此外，根据防晒霜的说明，定期补涂，特别是在游泳、出汗或长时间暴露在阳光下后。

佩戴太阳镜：选择能阻挡紫外线的太阳镜，保护眼睛周围的皮肤免受紫外线伤害；

使用遮阳伞或遮阳篷/穿防晒衣：在户外活动时，可以使用遮阳伞或遮阳篷来阻挡阳光，选择长袖衣服和长裤，或者穿着专门的防晒衣物，以提供额外的防护；

避免强光外出：尽量避免在中午时分阳光最强烈的时候外出，尤其是在夏季，如果必须外出，尽量待在阴凉处；水面、雪地、沙滩等表面会反射阳光，增加紫外线的暴露，要特别注意在这些环境中的防晒。

三、防晒产品的检测

光谱辐射测量是一种用于测量光的辐射特性的技术。它涉及测量材料或物体与光的相互作用，以确定其对不同波长光的吸收、反射和透射程度。通常使用光谱仪或其他光学仪器来分析光的频谱，并通过各种技术（如分光光度法、辐射计等）来量化光的强度和频谱分布。

1)防晒霜SPF测量

防晒霜的作用是在紫外线到达皮肤之前将其吸收或反射。白色颜料（如高 SPF 防晒霜中使用的二氧化钛）以反射模式起作用。大多数其他成分，如二苯甲酮类，则会吸收部分紫外线辐射。对于防晒系数的测量来说，最重要的是紫外线被透过并到达皮肤的百分比。

图 1. 光谱对晒伤的影响：图中为地球表面的太阳光谱、皮肤对晒伤的敏感度、以及两者的乘积即相对晒伤危险，这三者与波长的函数关系；在300 nm和320 nm之间的辐射是最危险的。

图2.用于测量紫外线透过防晒霜的装置，防晒霜涂抹在显微镜载玻片上的手术胶带上。来自氘光源（DH-2000 BAL）的紫外光通过左侧的光纤进入装置，积分球捕获透射光（左侧）。使用ACH-CUV-VAR透镜支架安装输入透镜、样品架和积分球。背景显示了样品、手术胶带和测量中使用的Flame光谱仪。

▲测试样品的SPF曲线测试结果

▲测试样品的SPF测试结果和对应声称值。

在这个实验中测试的防晒霜保持了良好的防晒效果。有趣的是，品牌A的普通防晒霜的SPF值超过了声明的3到4倍，而同一品牌的“婴儿”防晒霜则没有。毫不惊讶，如样品6所示，均匀涂抹防晒霜的能力对其保护效果有显著影响。

2)针织物的透过率评估

同样的实验装置也可以用于测量织物和其他材料的防晒参数，这种方法既可重复又可靠，再次证明了模块化光谱系统测量与健康和安全相关的大范围样品的能力。

针织物对紫外线的防护能力，通过检测紫外线的透过率来评估。在测量时，光谱仪会发出紫外线光，并检测透过针织物后的光强度。根据透过的光强度，就可以计算出针织物的紫外线防护系数（UPF），从而评估其防晒性能。

3)太阳镜/有色玻璃的透射测量

许多国家都对太阳镜和车窗中紫外线、可见光-近红外波长的透射做出了规定。太阳镜的重点是镜片吸收紫外线辐射的能力，因为紫外线辐射可能会伤害眼睛。由于大多数UVC辐射(100-280nm)被地球的臭氧层阻挡，所以重点放在波长为UVA(315-400nm)和UVB(280-315nm)紫外线波段。

此外，世界上不同地区都对汽车车窗着色进行了规定，不过这些规定并不是为了防紫外线，而是为了减少可见光的透射，这样可以减少车内的热量，但也会降低夜间的能见度。尽管如此，正如我们的实验所显示的那样，即使是长期暴露在阳光下而退化的车窗着色也能提供一定的紫外线阻隔能力。在眼镜和车窗着色实验中，我们使用了相同的 Ocean Insight 光谱仪和附件：

内容来源：爱蛙科技编辑整理

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