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第六章 激光参数测量与防护 测得的电压降△V正比于电容器中放出的电量： 二、激光对眼睛的危害 图说明了各种波长的光对眼睛不同部位的影响。 波长在180nm至315nm之间具有光化性的紫外射线，（actinic-ultraviolet）可被角膜吸收。这些波长会引起“电焊工闪光”（welder‘s flash）或光角膜炎（photokeratitis）。 波长在315nm至400nm之间的近紫外（UV-A）辐射能被晶状体吸收，这可能与某些白内障的形成有关。 化学危害：一些用于激光器（如准分子、染料和化学激光器）的工作物质可能是有危害的和含有毒性物质。此外激光诱导的反应也可能是放出有危害的固体和气态物质。 电危害：高压电。所有的激光器，尤其是大功率激光系统中可能存在致命的触电危险。 其它危害：低温冷却剂的危害，高能激光器的噪音，高压电源故障产生的电射线，光学泵和照明器的爆炸，失火。 第四节 激光防护安全措施简介 一、充分照明 在激光实验室和治疗室内，照明光要有足够亮度，这样瞳孔缩小，可减少进入眼内的激光量。室内墙壁采用白色漫射墙壁（如石灰墙）和减少镜式反射面（如窗玻璃、金属门把手和测试仪器的镀铬框架等）。激光容易到达的地方采用黑色的漫射目标，采用这些措施可以提高安全程度。 二、封闭激光器系统 现代激光器输出大大超过安全水平，即使在激光工作场所内采用漫射面墙壁，强激光束引起的漫射光仍存在危害，这就需要将激光器系统全部密封起来，或在激光器上安装联动装置和预警装置，使之有效地阻挡激光束照射工作人员。 三、激光辐射的观察 说明眼睛受曝光时的几种不同几何形式。 图1是对直射（原级）光束进行束内观察，这是最危险的形式。 四、眼睛的保护 虽然对激光束进行密封这类的工程措施远比防护镜要常用，但事实说明使用激光防护镜是最有效的安全措施。防护镜必须明确标记，以避免在激光波长的有效范围之外使用。 反射型护目镜。镜片上的涂介质膜，可将特定波长的光从镜面反射掉，其余的光谱允许透过镜片，既达到防护效果，又有一定的视觉清晰度。 吸收型护目镜。镜片使用能吸收一定光谱的材料制成，例如用有色玻璃和有色塑料镜片，但是对高功率激光照射会产生吸收饱和现象，从而降低防护效果。 把两类护目镜结合起来，即在有色镜片上涂上多层介质膜，可在一定程度上改进单独使用的缺点。 变色微晶玻璃型护目镜。镜片在强光照射时能迅速变色以吸收一定范围的光谱，当光照停止后又能迅速恢复透明状态。这种镜片吸收光谱范围宽（从紫外到近红外），反应时间快（可达10-9s数量级），恢复时间也快（可达10-8s数量级）。 * * 第一节 激光参数测量技术 激光参数 主要包括： 能量、功率、发散度、波长，增益、损耗等； 从医疗的 应用角度： 能量，功率和出射光束直径是主要的参数。 出射光束直径是对激光器分级以及估计激光对眼睛或皮肤造成危害的重要参量。 激光能量测量的常用法 ： 热电法及光电法 一、脉冲激光能量的测量 热电型的能量计是通过吸收器把激光能量转换成热能，再通 过热电堆（多对热电偶）探测吸收器的温升而进行测量。 （一）热电测量法 标准锥形能量计（Z型能量计） 图中3是光吸收器，其材料是纯铜，壁厚 0.3mm。光吸收器前端为喇叭口，中部为圆柱形，底部为锥形。加热丝5为Φ0.15mm的锰铜丝，电阻约为100欧姆，双股绕在柱腔后部，外面加有薄铜罩4，以防电能逸散。热电偶2是12～18对Φ0.1mm康铜—锰铜丝，热端与吸收器接，冷端与铝套1接。 能量计的吸收器接收激光后温度升高，此温升由热电堆探测，其输出为热电势u光。通过电能替代法，使加电能后热电堆的输出u电＝u光。测量电加热线圈上的电压、电流以及加热电脉宽的时间，由式E＝IVt求得的电能即为激光能量。 （二）光电测量法 光能或光强作用在某些接收元件上会产生电流，此电流随着光强或光能的改变成比例地变化。利用这一特性可以实现激光能量和功率的测量。这种测量法称为光电法。 图示为半导体光电二极管用积分电路进行能量测量的原理图。在测量以前，先将开关K闭合使电容器C充电至电源电压。仪器处于待测的工作状态时必须将开关K断开，当入射光脉冲射到光二极管接收面上时，在二极管回路里便引起了一个电流脉冲。 其中，E为光脉冲能量，表示光电二极管在使用波长下的光谱灵敏度值 。 可得： 二、 连续激光功率的测量 连续激光器输出连续的激光束，其强弱用功率表示。连续激光功率的测量有热电法和光电法等。 （一）热电测量法 热电型功率计的测量原理