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激光輻射對(duì)人眼的危害

發(fā)布日期：2015-11-04 14:24:59
　

激光輻射對(duì)人眼的危害

由于激光的特性，可使能量在空間和時(shí)間上高度集中。通過眼的屈光介質(zhì)聚焦在視網(wǎng)膜上形成影像，而使視網(wǎng)膜上的能量密度較角膜上入射能量密度提高104～105；激光單色性好，在眼底的色差小。上述特點(diǎn)致使極低的激光能量照射即可引起眼角膜或視網(wǎng)膜的損傷。
 
不同波長(zhǎng)激光眼損傷部位
 
波長(zhǎng)分區(qū) 波長(zhǎng)范圍(nm) 主要損傷部位
紫外激光 180-400 角膜、晶狀體
可見激光 400-700 視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜
近紅外激光 700-1400 視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、晶狀體
中、遠(yuǎn)紅外激光 1400-106 角膜
 
眼底對(duì)幾種激光的有效吸收率
 
激光器 波長(zhǎng)(nm) 吸收率(%) 介質(zhì)透過率(%) 有效吸收率(%)
釹激光 1064 12 42 5.04
紅寶石 694.4 56 96 53.7
氬離子 488-514 70 80 56
倍頻Nd:YAG 532 74 88 65
包括視網(wǎng)膜色素上皮和脈絡(luò)膜的吸收
 
激光損傷事故的主要癥狀
 
事故發(fā)生時(shí)，多數(shù)受傷者感到眼前突然閃光，繼而出現(xiàn)一個(gè)不同顏色、不同大小的光斑或暗影，個(gè)別人眼部有沖擊感，與此同時(shí)，視力出現(xiàn)不同程度的下降，重者短時(shí)間內(nèi)不能分清眼前物體，有的傷后出現(xiàn)數(shù)小時(shí)的目弦及畏光。
 
激光眼事故損傷照射統(tǒng)計(jì)
 
激光器 發(fā)射方式 波長(zhǎng)（nm） 受傷人數(shù) 損傷眼次
Nd：YAG 超短脈沖 1064 1 1
Nd：YAG 巨脈沖 1064 23 24
Nd：YAP 巨脈沖 1064 1 1
紅寶石 長(zhǎng)脈沖 694.4 11 12
染料 巨脈沖 560～590 3 3
Ar+ 連續(xù) 488～514.5 1 1
He-Cd 連續(xù) 441.6 1 1
不詳 不詳 不詳 4 4
合計(jì)     45 47
數(shù)據(jù)摘自《激光輻射傷醫(yī)學(xué)防護(hù)》
 
原因與教訓(xùn)
 
一、 工作中未采取眼防護(hù)措施
二、 缺乏安全的工作環(huán)境
三、 思想麻痹
四、 激光器誤觸發(fā)
五、 在激光臨床眼科治療中，未能嚴(yán)格控制治療能量
 
長(zhǎng)期在激光操作環(huán)境中工作者眼睛受到長(zhǎng)期的影響。在操作和使用激光器時(shí)，即使沒有直接被激光照射，造成傷害事故的發(fā)生。可是激光器所反出的射線通過其他物體或者墻壁等產(chǎn)生的微量反射，長(zhǎng)期在這種環(huán)境中工作的人群，白內(nèi)障的發(fā)病率極高。
 
典型脈沖激光器危害類別
 
波長(zhǎng)范圍 激光器 脈寬 1類 2類 4類
180～400nm 四倍頻Nd:YAG ns 58.0uJ ≤10J/cm2 ＞10J/cm2
400～700nm 倍頻 Nd:YAG ns ≤0.2uJ ＞0.2uJ ＞85mJ/cm2
        ≤85mJ/cm2  
  紅寶石 ms ≤0.4uJ ＞0.4uJ ＞3.1J/cm2
        ≤3.1/cm2  
  染料可調(diào)諧 us ≤0.2uJ ＞0.2uJ ＞0.31J/cm2
700～1mm Nd:YAG ns ≤2uJ ＞2uJ ＞0.42J/cm2
        ≤0.42J/cm2  
  Er激光器 ns ≤8.0mJ ＞8.0mJ ＞10J/cm2
  CO2 ns ≤80uJ ＞80uJ ＞10J/cm2
 
 
幾種典型激光源人眼防護(hù)所要求的最低光密度值
 
激光器 發(fā)射方式 輸出功率/能量 照射限值 光密度
倍頻Nd：YAG 巨脈沖 100 mJ 5.0×107J/cm2 6.0
Cu 蒸氣 連續(xù) 5 W 1.8×10-3W/cm2 4.1
Ar+ 連續(xù) 5 W 1.8×10-3W/cm2 4.1
  連續(xù) 50 mW 1.8×10-3W/cm2 2.1
Nd：YAG 連續(xù) 80 mW 9.6×10-3W/cm2 4.6
  長(zhǎng)脈沖 400 mJ 5.0×10-6J/cm2 5.6
  巨脈沖 100 mJ 5.0×10-6J/cm2 5.0
CO2 連續(xù) 80 W 5.6×10-1W/cm2 2.9
 
激光防護(hù)鏡的選擇
 
隨著激光技術(shù)在軍事、民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，激光防護(hù)技術(shù)越來越受到人們的重視，激光防護(hù)材料的種類日益增多。從防護(hù)原理來看，目前激光防護(hù)材料可分為三大類：一是基于線性光學(xué)原理的激光防護(hù)，它包括吸收型、反射型和吸收/反射復(fù)合型；二是基于非線性光學(xué)原理的激光防護(hù)，它主要利用三階非線性光學(xué)效應(yīng)，包括非線性吸收、非線性折射、非線性散射和非線性反射；三是基于相變?cè)淼募す夥雷o(hù)。
激光具有方向性強(qiáng)、單色性好、相干性好等特點(diǎn)，使得它在軍事、工業(yè)及醫(yī)療等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。但正是激光的這些特點(diǎn)對(duì)人體也構(gòu)成了極大的威脅。眼睛是人體對(duì)激光最敏感的器官，由于眼對(duì)光的聚焦作用可使視網(wǎng)膜上能量密度增高105倍，因此低劑量照射就可引起視網(wǎng)膜的嚴(yán)重?fù)p傷而導(dǎo)致視力下降直至失明。如何進(jìn)行有效的激光防護(hù)，成為人們極為關(guān)注的問題，各國相應(yīng)地制定了激光防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。早在1962年美國就提出了一些激光安全輻照限。
  現(xiàn)在我國使用關(guān)于激光安全的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)有：
CJB-2408-95 激光防護(hù)眼鏡防護(hù)性能測(cè)試方法
GJB-1762-93 激光防護(hù)眼鏡生理衛(wèi)生防護(hù)要求
JB/T 5524-91 實(shí)驗(yàn)室激光安全規(guī)則
   
激光防護(hù)鏡有多種類型，所用材料不同，原理各異，應(yīng)用場(chǎng)合也不同。因此，要提供對(duì)激光有效防護(hù)，必須按具體使用要求對(duì)激光防護(hù)鏡進(jìn)行合理的選擇。選擇防護(hù)鏡時(shí)，首先根據(jù)所用激光器的最大輸出功率（或能量）、光束直徑、脈沖時(shí)間等參數(shù)確定激光輸出最大輻照度或最大輻照量。而后，按相應(yīng)波長(zhǎng)和照射時(shí)間的最大允許輻照量（眼照射限值）確定眼鏡所需最小光密度值，并據(jù)此選取合適防護(hù)鏡。選擇的具體條件主要有：
1、 最大輻照量Hmax(J/m2)或最大輻照度Emax(W/m2)；
2、 特定的防護(hù)波長(zhǎng)；
3、 在相應(yīng)防護(hù)波長(zhǎng)的所需最小光密度值Dmin；
4、 防護(hù)鏡片的非均勻性、非對(duì)稱性、入射光角度效應(yīng)等；
5、 抗激光輻射能力；
6、 可見光透過率；
7、 結(jié)構(gòu)和外形。
 
 
我公司生產(chǎn)的激光安全產(chǎn)品的光學(xué)安全性能完全滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN207A1：2002的全部要求。

 

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