Santé et sécurité environnementales
Les dispositifs laser mal utilisés sont potentiellement dangereux. Les effets peuvent aller de légères brûlures cutanées à des lésions irréversibles de la peau et des yeux. Les dommages biologiques causés par les lasers sont produits par des processus thermiques, acoustiques et photochimiques.
Les effets thermiques sont causés par une élévation de température suite à l’absorption de l’énergie laser. La gravité des dommages dépend de plusieurs facteurs, notamment la durée d’exposition, la longueur d’onde du faisceau, l’énergie du faisceau, ainsi que la zone et le type de tissu exposé au faisceau.
Les effets acoustiques résultent d’une onde de choc mécanique, propagée à travers le tissu, endommageant finalement le tissu. Cela se produit lorsque le faisceau laser provoque une vaporisation localisée des tissus, provoquant l’onde de choc analogue aux ondulations dans l’eau en jetant une roche dans un étang.
L’exposition au faisceau peut également provoquer des effets photochimiques lorsque les photons interagissent avec les cellules tissulaires. Une modification de la chimie cellulaire peut endommager ou modifier les tissus. Les effets photochimiques dépendent grandement de la longueur d’onde. Le tableau 1 résume les effets biologiques probables de l’exposition des yeux et de la peau à différentes longueurs d’onde.
Summary of Laser Biological Effects
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Photobiological Spectral Domain |
Eye |
Skin |
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Ultraviolet C (200 nm – 280 nm) |
Photokeratitis |
Erythema (sunburn) Skin Cancer Accelerated skin aging |
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Ultraviolet B (280 nm – 315 nm) |
Photokeratitis |
Increased pigmentation |
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Ultraviolet A (315 nm – 400 nm) |
Photochemical cataract |
Pigment darkening Skin burn |
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Visible (400 nm – 780 nm) |
Photochemical and thermal retinal injury |
Pigment darkening Photosenstive reactions Skin burn |
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Infrared A (780 nm – 1400 nm) |
Cataract and retinal burn |
Skin burn |
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Infrared B (1.4mm – 3.0 mm) |
Corneal burn, aqueous flare, cataract |
Skin burn |
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Infrared C (3.0 mm – 1000 mm) |
Corneal burn only |
Skin burn |
Types of Beam Exposures
Exposure to the laser beam is not limited to direct beam exposure. En particulier pour les lasers à forte puissance, l’exposition aux réflexions du faisceau peut être tout aussi dommageable que l’exposition au faisceau primaire.
L’exposition intrabeam signifie que l’œil ou la peau est directement exposé à tout ou partie du faisceau laser. L’œil ou la peau est exposé à l’irradiance totale ou à l’exposition radiante possible.
Les réflexions spéculaires des surfaces des miroirs peuvent être presque aussi nocives que l’exposition au faisceau direct, en particulier si la surface est plane. Les surfaces incurvées en forme de miroir élargiront le faisceau de sorte que, si l’œil ou la peau exposés n’absorbe pas tout l’impact du faisceau, il y aura une plus grande zone pour une exposition possible.
Une surface diffuse est une surface qui réfléchira le faisceau laser dans de nombreuses directions. Des surfaces ressemblant à des miroirs qui ne sont pas complètement plates, telles que des bijoux ou des outils en métal, peuvent provoquer des réflexions diffuses du faisceau. Ces réflexions ne transportent pas toute la puissance ou l’énergie du faisceau primaire, mais peuvent tout de même être nocives, en particulier pour les lasers à forte puissance. Les réflexions diffuses des lasers de classe 4 sont capables de déclencher des incendies.
Le fait qu’une surface soit un réflecteur diffus ou un réflecteur spéculaire dépendra de la longueur d’onde du faisceau. Une surface qui serait un réflecteur diffus pour un laser visible peut être un réflecteur spéculaire pour un faisceau laser infrarouge.
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