激光安全知识激光之电磁辐射危险性相关的危险性及防范措施.PDFVIP

北京君一凯博数控设备有限公司 激光安全知识 一、激光之电磁辐射危险性 二、相关的危险性及防范措施 三、激光危险(Laser hazard)的分级 四、基本安全观念与措施 一、激光之电磁辐射危险性 以氦氖激光(Helium-neon laser)为例，放电及碰撞使其中的游离电子、氦原子与氖原子获得 能量，因而都成为电磁辐射的来源，其中一部份是可以放大的激光辐射，输出后成为激光； 其余则称为附加辐射(Collateral radiation)。 1、激光的危险性 激光光的高强度，使它与生体组织产生极剧烈的光化学(Photochemical)、光热(Photothermal)、 光动力(Photodynamic)、光剥离(Photodisruption)、光波电磁场等交互作用，而造成严重的伤 害。周围的器材，尤其是可燃、可爆物，也会因而引起灾害。高度同调性造成的干涉，使相 长干涉(Constructive interference) 处的光更强，因此会导致更高的危害。 a、对于眼睛的危险性 人眼的角膜(Cornea)与结膜(Conjunctiva)没有受到如一般皮肤角质层的保护，最容易受到光束 及其他环境因素的侵袭。激光光的强度很高，以致眼睑的反射动作产生保护作用之前，就造 成伤害了。 眼睛所受的伤害与波长有关：可见光(Visible light)与红外线(Infrared)中的IR-A 影响视网膜； 紫外线(Ultraviolet)中的UV-B、UV-C 及红外线的IR- B、IR-C 影响角膜)；可见光和短波红外线 (Near infrared；IR-A)会穿过清澈的眼中物质，而被视网膜吸收，所以若光束太强，就会伤害 视网膜。激光光的高准直性(Collimation)，使光线能会聚于一个很小的点，在视网膜上约为 10 至20 μm ( 比头发还细)。因此，400nm 到1400nm 之间的激光，对视网膜具有特别高的 危险性，这个波段称为视网膜危险区(Retinal hazard region)。 由于热流和震波(Shock wave)的影响，环绕成像区的组织也可能受损，而对视觉功能造成更 严重的后果。因为视网膜神经组织的修复能力甚低，这种伤害一般而言都是永久性的。 视网膜危险区之外的电磁波，包括紫外线和长波红外线(Far infrared)，则可能使眼睛的前方 部分受伤。有些波段会伤害水晶体(Lens)，295nm 至320nm 以及1 μm 至2 μm 的辐射尤其 严重。波段相当广的紫外线，以及波长大于1400nm 的红外线，可能伤害角膜。只伤及角膜 表皮时，一两天内就能修复，而使视力完全恢复。如果角膜的较深层部位发生显著伤害，会 造成角膜瘢痕(Corneal scar)，而导致永久失明。 红外线的组织穿透深度(Penetration depth)方面，1,440 nm(如某些半导体激光)、1,540 nm(如 铒-玻璃激光)、2,100 nm(如钬-雅克激光)均大于10,600 nm(二氧化碳激光)，所以前三者造成 永久性伤害的危险性比较高[1]。308 nm 的氯化氙(XeCl)激光束，会使水晶体立即产生白内障 (Cataract)，所以还具有额外的危险性。氩离子(Argon)、氪离子(Krypton)、KTP 倍频(Double frequency) 、铜蒸汽(Copper vapor)、金蒸汽(Gold vapor)、氦氖(Heliun-Neon)、钕-雅克(Nd:YAG) 等激光，对于视网膜都具有潜在危险性。铒-雅克(Er:YAG)、铒-氟化钇锂(Er:YLF) 、钬-雅克 (Ho:YAG)、氟化氢(HF)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等激光，则对角膜有危险性 北京君一凯博数控设备有限公司 b、对于皮肤的危险性 皮肤受伤害的原因，可能是光化学反应(主要在紫外线波段)，或热效应 (主要在红外线区) 。 例如红斑(晒斑) (Erythema)是表皮受伤所致，有时真皮也有某种程度的伤害，而这些伤害源 于光化学引起的反应。如果了解其危险性，针对准分子(Excimer)的紫外线激光所需的保护皮 肤措施，就容易规划及执行。可见光与红外线激光束的照射，可能造成一级、二级和三级灼 伤。能引起严重热灼伤