激光安全手册
什么是激光?
LASER 是 Light Amplification by StimulatedEmission of
Radiation 的缩写。激光产生的能量在 电磁光谱的光部分内或附近。能量由 一
个叫做受激辐射的原子过程放大到极高的程 度。这里的术语"辐射"经常被误解,
因为该术 语也用来描述放射性材料和电离辐射。然而,本 书中辐射一词是指能
量转换。能量通过传导、对 流和辐射从一个位置移动到另一个位置。激光的 颜
色一般用激光的波长来表述。最常用的激光波 长单位是纳米(nm)。一米等于
10 亿纳米。
激光束危害
激光产生高强度和高方向性的光束。如果对准、反射或聚焦到一个物体上,
激光将部分被吸收, 会使物体表面或内部温度升高,引起材料的局部变化或变
形。
激光对眼睛和皮肤有潜在的损害
这些性质应用到激光手术和材料加工也会引起 组织破坏。此外对这些受明
显热影响的组织, 当激光波长足够短的时候,即在光谱的紫外或 蓝色区域,也
会有电化学效应。今天,最高功 率的激光器设计要使在正常操作时的激光辐射
降到最小。较低功率的激光器可发出无害的激 光水平。
人体对特定的激光输出是脆弱的,在特定的环境里,暴露在激光面前会导致
眼睛和皮肤的损 伤。为了了解激光辐射的生物危害,针对眼睛 和皮肤伤害阈值
的研究已经在进行。一般来讲, 人的眼睛比人的皮肤更脆弱。不像皮肤,角膜 (眼
球透明的外前表面)没有死细胞的外表层 保护。在光谱的远紫外或远红外区域,
眼睛的 透镜体容易受到损伤。然而,最关注的是在视 网膜光谱损害区域,大
约 400nm(紫光)到 1400nm(近红外),并包括了光谱的整个可见光 部分。
在这个光谱区内,直射的激光可在视网膜上聚 焦为一个很细小的斑点。
要发生最糟糕的暴露事件,一个人的眼睛肯定 是一定距离被聚焦并且直射
光束或镜面反射肯 定进入眼睛。视网膜危害区的准直光束进入眼 睛照射在视网
膜后会以 100,000 倍聚集。因此, 一束可见的 1 毫瓦/平方厘米的激光将造
成 100 瓦 /平方厘米照射到视网膜,这是足以引起损伤 的功率密度(照度)。
如果眼睛不是在一定距离被聚焦,或光束是由 漫散的表面(非镜面)反射,
引起损伤需要更 高水平的激光辐射。同样,由于这种眼部聚焦 效果不适用于皮
肤,皮肤受到此类波长的损害 很小。
非光束危害