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激光的危害与预防

  2020-08-27         Chris         8477

高强度的激光在活体组织中产生极其猛烈的光化学、光热、光动力学、光剥离、光波电磁干扰,造成重大损害。周边设备,

激光的危险

 

高强度的激光在活体组织中产生极其猛烈的光化学、光热、光动力学、光剥离、光波电磁干扰,造成重大损害。周边设备,特别是易燃易爆材料,也会造成灾难。高一致性引起的干扰使相长干涉上的光更强,从而造成更大的破坏。


对眼睛的危险

 

  人眼的角膜和结膜没有受到正常皮肤角质层的保护,它们最容易受到光束和其他环境因素的攻击。激光的强度如此之高,以至于眼睑的反射在起到保护作用之前就会造成损害。

 

  对眼睛造成的损害与波长有关:可见光和红外线中的IR-A会影响视网膜;紫外线(UV-B、UV-C以及红外线IR-B和IR-C会影响角膜)。可见光和短波红外线;Ir-a)会穿过眼睛的透明物质,被视网膜吸收,所以如果光束强度过大,就会损害视网膜。激光的高准直性使得光线汇聚在视网膜上一个非常小的点上,大约10到20米(比头发还细)。因此,在400纳米到1400纳米之间的激光对视网膜的风险特别高,在一个称为视网膜危险区域的带。

 

  热流和冲击波也可能破坏成像区域周围的组织,对视觉功能造成更严重的后果。由于视网膜神经组织修复能力很低,这种损伤一般是永久性的。

 

  视网膜危险区域以外的电磁波,包括紫外线和远红外,会损害眼睛的前部。有些波段会损害镜片,特别是在295nm到320nm和1米到2米的波段。大量的紫外线,以及波长超过1400纳米的红外线,都会伤害角膜。当只有角膜表皮受伤时,它可以在一两天内修复,视力完全恢复。如果角膜深部发生严重损伤,角膜疤痕可能导致永久性失明。

 

  从红外组织的穿透深度来看,1,440 nm(如某些半导体激光器)、1,540 nm(如铒玻璃激光器)、2,100 nm(如钬:yag激光器)均大于10,600 nm(二氧化碳激光器),因此前三种激光器造成永久性损伤的风险较高。308纳米的氯化氙(XeCl)激光束在晶状体上产生额外的白内障。氩,氪,KTP双频率,铜蒸汽,金蒸汽,氦氖,钕钇铝石榴石和其他激光对视网膜有潜在的危险。铒-雅克(Er:YAG)、铒-钇氟化锂(Er:YLF)、钬-雅克(Ho:YAG)、氟化氢(HF)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和其他激光对角膜是危险的


对皮肤的伤害

  光化学反应(主要是紫外线)或热效应(主要是红外线)可造成皮肤损伤。例如,红斑是表皮损伤的结果,有时在一定程度上是真皮损伤的结果,是由光化学反应引起的。了解这些风险使计划和实施准分子紫外线激光器所需的皮肤保护措施变得容易。可见光和红外线激光束可能会造成一级、二级和三级烧伤。辐照度,可以导致严重的热烧伤,也可能点燃纺织品,和严重损害的塑料产品取决于曝光的长度和激光的穿透。一般来说,如果曝光持续一秒或更长时间,疼痛反应会引起一个躲避动作,将暴露区域从光束中移开,导致曝光持续一秒或更短时间。一个10.6米的高功率激光,如果暴露在短时间内,不会造成深层组织烧伤,因为激光的波长穿透得很浅(约20米),它实际上不能穿透正常的角质层厚度。co2激光对角质层造成的损伤是由于从角质层到更深层的传热。然而,当被1064nm的钕-雅克短脉冲照射时,它可以穿透几毫米并进入组织,因此略高于烧伤阈值的暴露量足以引起深度和严重的烧伤。钬激光(2.1微米),KTP激光倍频(频率的两倍钕-雅克532海里)或氩激光器(514.5 nm)和488年烧伤深度,所造成的二氧化碳和钕-雅克激光点集中在手术之后,集群的辐照度或光纤,用于蒸发或剥离,因此焦点附近的皮肤是极其危险的。反射的激光束会点燃衣物,造成皮肤损伤和悲惨的后果。皮肤损伤的实际阈值通常是几个J/cm2光谱,而且这种水平的暴露不会发生在外科激光的焦点之外。

 

 

 

措施,防止

  相关的危险是由于操作不当或失效或损坏,包括由于正常操作过程中相关物质的变化而引起的激光或周边物体。这一节将分析这些危险并解释如何防止它们。

 

1、高压电击

  因漏电或意外触电引起的。如果地面接地良好,电线不断,非维修人员不接触激光电路,这种危险是可以避免的。

 

2、电火

   它是由短路、电线过载或路边电气设备耐高温和电路冲击引起的。检查电气线路,正确分配插座和开关的负载,正确放置周围设备,防止这种危险。

 

3、电路元件爆裂

   在激光器中,电容器和变压器是最容易发生爆炸、造成伤害、火灾或短路等事故的,除了要有维修人员定期检查这些设备的状况并进行必要的更新外,还要避免过度使用和防止散热不良等危险。

 

4其他对象的破裂

  在激光激发的强闪光中充满活性介质的气体或等离子管可能由于意外碰撞而爆炸。这些装置应该有很强的防冲击和防止坠落的保护。

 

5. 低温制冷剂或压缩气体的危险

   如果容器(例如钢瓶)不安全或放置不当,用于激光或传感器的低温冷却剂或压缩气体可能会造成危险。防止这种危险的方法是使用通过安全检查的容器,并按照安全规定安全地放置这些物品。

 

6. 有毒气体或粉尘

  激光通过光使组织汽化,并在高温下分解,从而产生潜在的有害空气污染物。这种热解分解的产物,类似于烤肉产生的烟雾,含有有毒物质和亚硝胺,这是已知的致癌物质。准分子激光器的光化学反应产物和卤素气体溢出也有类似的风险。

 

 良好的口罩等防护装备、功能完善的局部通风排烟设备,是不可缺少的安全设施。烟在排出去之前必须经过适当的过滤。

 

7. 其他有害物质

  红外镜头或探测器中的碲(Te)或镉(Cd),染料激光器的溶剂和染料,以及多氯联苯、PCB中的一些物体(如变压器),都可能释放出有毒物质。在使用这些物质时,重要的是要采取适当的预防措施,以便当这些物质意外释放时,能够迅速清除以避免污染。
 

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