Salute e sicurezza ambientale
I dispositivi laser utilizzati in modo improprio sono potenzialmente pericolosi. Gli effetti possono variare da lievi ustioni cutanee a lesioni irreversibili alla pelle e agli occhi. Il danno biologico causato dai laser è prodotto attraverso processi termici, acustici e fotochimici.
Gli effetti termici sono causati da un aumento della temperatura in seguito all’assorbimento di energia laser. La gravità del danno dipende da diversi fattori, tra cui la durata dell’esposizione, la lunghezza d’onda del fascio, l’energia del fascio e l’area e il tipo di tessuto esposto al fascio.
Gli effetti acustici derivano da un’onda d’urto meccanica, propogata attraverso il tessuto, danneggiando infine il tessuto. Ciò accade quando il raggio laser provoca la vaporizzazione localizzata del tessuto, causando l’onda d’urto analoga alle increspature nell’acqua dal lancio di una roccia in uno stagno.
L’esposizione al fascio può anche causare effetti fotochimici quando i fotoni interagiscono con le cellule dei tessuti. Un cambiamento nella chimica cellulare può causare danni o cambiamenti ai tessuti. Gli effetti fotochimici dipendono notevolmente dalla lunghezza d’onda. La tabella 1 riassume i probabili effetti biologici dell’esposizione di occhi e pelle a diverse lunghezze d’onda.
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. In particolare per i laser ad alta potenza, l’esposizione ai riflessi del fascio può essere altrettanto dannoso come l’esposizione al fascio primario.
Esposizione intrabeam significa che l’occhio o la pelle è esposta direttamente a tutto o parte del raggio laser. L’occhio o la pelle sono esposti alla piena irradiazione o esposizione radiante possibile.
I riflessi speculari delle superfici a specchio possono essere dannosi quasi quanto l’esposizione al fascio diretto, in particolare se la superficie è piatta. Le superfici curve a specchio allargheranno il raggio in modo tale che mentre l’occhio o la pelle esposti non assorbono l’impatto completo del raggio, vi è un’area più ampia per una possibile esposizione.
Una superficie diffusa è una superficie che rifletterà il raggio laser in molte direzioni. Superfici a specchio che non sono completamente piatte, come gioielli o strumenti metallici, possono causare riflessi diffusi del raggio. Queste riflessioni non portano tutta la potenza o l’energia del fascio primario, ma possono comunque essere dannose, in particolare per i laser ad alta potenza. I riflessi diffusi dei laser di Classe 4 sono in grado di innescare incendi.
Se una superficie è un riflettore diffuso o un riflettore speculare dipenderà dalla lunghezza d’onda del fascio. Una superficie che sarebbe un riflettore diffuso per un laser visibile può essere un riflettore speculare per un raggio laser infrarosso.
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