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激光的危害及防护电气

发布时间:2015-12-03   作者:余锐   浏览量:

一、激光对身体的危害

(一) 激光对眼睛的损伤

激光与普通光相比,对人眼有更大更多的危险性。因为激光束是平行性很好的光束,发散角极小。这样使激光能量会聚在很细的光束内,通过晶状体在视网膜聚焦成非常小的光斑,所以对眼睛来说,激光束是一个亮度极大的点光源,这是激光束对眼睛损伤特别明显的原因。不同波长激光对眼睛各部位的伤害不同。

1.可见和近红外激光对眼睛的损伤

人眼对不同波长的光辐射具有不同的透射率,在0.4~1.4mm可见和近红外激光波段,眼球的透过率很高。眼球的强聚光能力可使落在视网膜上的光斑强度比角膜上的光斑强度增大l05倍。这种聚光能力使得视网膜在这一波段范围内比皮肤和其它组织更容易受到伤害。因此在激光束内或反射光束内窥视激光是非常危险的。大量的光能在瞬间聚焦在视网膜上,使视网膜的感光细胞层温度迅速升高,以致使感光细胞凝固坏死,造成永久性的失明。

2.远红外激光对眼睛的损伤

远红外波段范围的激光90%以上被角膜吸收,所以角膜是主要的伤害对象。光辐射被角膜吸收后,如损伤局限在角膜外部上皮层内,它将会引起角膜炎和结膜炎,有眼痛、异物感、畏光、流泪、眼球充血、视力下降等症状。如损伤深达内部组织,则可能造成瘢痕及永久性角膜混浊,致使功能严重损伤。

3.紫外激光对眼睛的损伤

300~400nm的紫外激光几乎全部光能被角膜、晶状体吸收。近紫外激光伤及晶体,中远紫外激光伤及角膜。所以紫外激光对眼的损伤主要是晶状体和角膜,它将会引起晶状体和角膜混浊。并且紫外线具有累积破坏效应,即使受到相当弱的紫外光照射,时间久了,也会使眼的折光系统受损。

(二)、激光对皮肤的损伤

皮肤受到激光照射时,当激光的能量(或功率)足够大时,就可以引起皮肤的损伤。激光损害皮肤的闯值大大高于激光损害眼睛的阈值。美国政府工业卫生会议(ACGIH)1968年曾规定皮肤的安全水平为眼睛在瞳孔为3mm时安全水平的105倍。但各种激光器的输出能鼍相差是很大的,而且目前大功率激光器的使用范围越来越广泛,激光损害皮肤应是需要引起十分重视的一个方面。

皮肤在紫外区和波长在2以上的红外波段吸收率是很高的,因此,这两个范围是激光损害皮肤的主要波段。红外激光对皮肤的作用是热烧伤,当此类激光照射皮肤时,在功率比较小时,它能使毛细管扩张,使皮肤发红发热。随着激光的功率密度增大,热烧伤的程度也随之增大。而紫外激光对皮肤的作用,主要是光化作用,当紫外激光照射皮肤时,可以引起皮肤红斑、炭化,过量时甚至引起癌变。

二、激光的防护

为保证激光工作者和其他有关人员的安全,避免受到激光辐射的伤害,对于任何投入实际应用和运转的激光器件与激光系统,都必须考虑安全使用与安全防护问题,尽可能避免和减少有害的激光辐射,减少眼与皮肤受到激光照射的可能性。激光的防护都是将激光对人体可能的偶然伤害控制到最低限度,这可从激光器、周围环境和激光工作人员三方面综合考虑。。

(一) 对工作室的要求

在激光实验室和治疗室内,首先要充分照明,使瞳孔缩小,减少进入眼内激光量。第二,墙壁的反射和室内物品(如金属表面,玻璃等)的反射有时是很强的,设计时要尽量减少反射的危害。室内墙壁应采用白色漫射墙壁和减少镜式反射面,在激光易到达处用黑色吸收体,墙壁不要涂油漆等。

另外,镜式反射的次级激光束。往往被人忽略,特别在一定高度水平面内的激光束输出的直接光束、反射光束或杂散光束对激光工作人员构成潜在危害,因此不能在激光束内观察激光。

现代激光器输出大大超过安全水平,即使激光实验室或治疗室内采用漫射面墙壁,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。

(二) 使用激光护目镜

戴激光护目镜是有效的安全防护之一,这种护目镜要求既保证工作人员有充分的视觉清晰度,又能有效地阻挡激光辐射。一般的护目镜都是为特定波长的激光而设计的,只能用于防护特定波长的激光,然而现代激光器的能量(或功率)常常超出安全水平许多个数量级,即使戴上护目镜也不允许直视激光束。常用的护目镜有反射型和吸收型两种,反射型护目镜是在镜片上镀上介质膜,使一定波长的光反射掉;吸收型护目镜是有色玻璃,能使一定波长的光被吸收掉,还有一种是变色微晶型护目镜,可在激光照射时吸收一定波长范围的光波。还有些其它类型的护目镜,这些护目镜都不是十全十美的,使用时应该注意。例如,反射型护目镜反射的光强是很高的,如不小心,可能伤害他人的眼睛。吸收型防护镜会产生吸收饱和现象,降低防护效果。

三、一般安全规程

1. 除非得到允许,否则不要使用激光或靠近激光工作.

2. 除非得到允许,否则不要进入激光器正在运作的房间或者范围.

3. 在给激光器通电前,确认该设备预定的安全装置得到正确使用。包括:不透明挡板,非反射防火表面,护目镜,面具,门联锁和为防备有毒物质进行的通风设备。

4. 确保脉冲激光器不会在不经意下通电.在让激光器没人看顾之前,将电容放电并且关闭电源。

5. 不要直接注视激光光束,在激光调试和激光操作过程中佩戴合适的护目镜。.激光调试程序必须在最低的工作功率下进行。

6. 限制对激光设施的接触,一个办法是明确指定有权进出安放有激光器的房间的人员。可通过给门上锁,在门的外面安装警示灯和警示标志等方式进行进出限制。

7. 当激光器正在工作时,不要让激光器无人看管.8.摘下任何珠宝首饰以避免无意间对激光的反射。

四、激光安全标准

A.一级标准不需要任何的安全规则。

B.二级标准

1.绝对禁止任何人长时间注视激光光源。

2.除非基于有益的目的并且照射强度和持续时间不超过允许的上限,否则严禁把激光器对着人的眼睛。

C.三级标准

1.不要将激光器对准人的眼睛。

2.只允许经验丰富的人员操作激光器。

3.尽可能使光路封闭.即使一层透明的挡板也能防止人将头或反光物品放到光路上。挡板应当设置在实验的主光路和每一个次级光路的末端上。

4.在激光的输出端应当放置衰减器,起偏器和光学滤波器等。把激光的功率减少到最小的使用水平上。

5.约束好观看者。

6.应当使用警示灯或警报器指示激光器的工作状态。当激光不可见的时,例如红外激光器,这一点尤其重要。

7.不能允许使用激光追踪非预定目标的汽车或飞机。

8.只在限定的区域操作激光,例如,在一个封闭没有窗户的房间里.在门贴上防止警告标识。

9.光路尽可能要布置在远高于或远低于人坐着或人站着观察时人眼的高度。激光器应该牢固固定,确保光束只沿着预定的路径传播。

10.在存在直射,镜面反射光对人眼造成潜在威胁的情况下,必须始终对眼睛进行合理的保护。

11.应当安装一个钥匙开关以减少在没有经过同意的情况下人对实验造成的干扰。

12.绝对不允许用光学仪器直接观察激光的直射光或者镜面反射光,如在没有使用提供足够保护的滤波片的情况下使用双筒望远镜或望远镜。

13.移除激光光路附近所有不需要的光滑表面。不要使用反光物品例如信用卡检查光线的校正情况。需要注意的是:物体的反射率是激光光束的波长的函数。

D.四级标准

1.所有在三级激光系统中列出的标准同样适用于四级激光。

2.对这些激光的操作必须在一个局部的封闭的范围内,在一个受控的工作场所里,或者直接把光束引到外面的空间.如果完全的局部封闭不可能的情况下,门内的激光操作应当在一个不透光的房间里,该房间的出入口安装有互联锁,保证当门开着的时候,激光不能发出能量。

3.对所有工作在受控区域内的人员,合适的眼睛保护都是必须的。

4.如果激光光束的辐射足以造成严重的皮肤或火灾威胁,在激光光束和人,易燃表面之间必须有保护。

5.在可能的情况下,操作监视设备或其他监视装置应该选择遥控装置。

6.室外高功率激光设备,如卫星激光发射系统和激光雷达,必须保证在俯仰角及横断面范围内到所需区域无阻挡且无非目标飞行器。

7.光快门,光偏振片,光滤波器应该仅允许经授权的个人使用。光泵体系中的闪光灯不允许照到任何可视区域。

8.可能的情况下支座应该是漫反射的耐火材料.当进行微焊接和微钻孔的时候,如果有可能从工作区域引发出危险的反射光,则应该将其安全的包围起来.使用显微观察设备时应该保证回来的反射激光在未达到危险线。