Ochrona środowiska
niewłaściwie używane urządzenia laserowe są potencjalnie niebezpieczne. Efekty mogą wahać się od łagodnych oparzeń skóry do nieodwracalnych uszkodzeń skóry i oka. Uszkodzenia biologiczne spowodowane przez lasery powstają w procesach termicznych, akustycznych i fotochemicznych.
efekty termiczne są spowodowane wzrostem temperatury po absorpcji energii lasera. Nasilenie uszkodzenia zależy od kilku czynników, w tym czasu ekspozycji, długości fali wiązki, energii wiązki oraz obszaru i rodzaju tkanki narażonej na wiązkę.
efekty akustyczne wynikają z mechanicznej fali uderzeniowej, przepuszczonej przez tkankę, ostatecznie uszkadzającej tkankę. Dzieje się tak, gdy wiązka laserowa powoduje zlokalizowane odparowanie tkanki, powodując falę uderzeniową analogiczną do zmarszczek w wodzie z wrzucenia skały do stawu.
wiązka może również powodować efekty fotochemiczne, gdy fotony wchodzą w interakcje z komórkami tkanek. Zmiana w chemii komórkowej może spowodować uszkodzenie lub zmianę tkanki. Efekty fotochemiczne zależą w dużej mierze od długości fali. Tabela 1 podsumowuje prawdopodobne efekty biologiczne ekspozycji oczu i skóry na różne długości fal.
Summary of Laser Biological Effects
|
Photobiological Spectral Domain |
Eye |
Skin |
|
Ultraviolet C (200 nm – 280 nm) |
Photokeratitis |
Erythema (sunburn) Skin Cancer Accelerated skin aging |
|
Ultraviolet B (280 nm – 315 nm) |
Photokeratitis |
Increased pigmentation |
|
Ultraviolet A (315 nm – 400 nm) |
Photochemical cataract |
Pigment darkening Skin burn |
|
Visible (400 nm – 780 nm) |
Photochemical and thermal retinal injury |
Pigment darkening Photosenstive reactions Skin burn |
|
Infrared A (780 nm – 1400 nm) |
Cataract and retinal burn |
Skin burn |
|
Infrared B (1.4mm – 3.0 mm) |
Corneal burn, aqueous flare, cataract |
Skin burn |
|
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. Szczególnie w przypadku laserów o dużej mocy ekspozycja na odbicia wiązki może być równie szkodliwa jak ekspozycja na wiązkę pierwotną.
ekspozycja Wewnątrzbłonowa oznacza, że oko lub skóra są narażone bezpośrednio na całość lub część wiązki laserowej. Oko lub skóra jest narażona na pełne napromieniowanie lub promieniowanie ekspozycji możliwe.
odbicia lustrzane od powierzchni lustrzanych mogą być prawie tak szkodliwe jak ekspozycja na bezpośrednią wiązkę, szczególnie jeśli powierzchnia jest płaska. Zakrzywione lustrzane powierzchnie poszerzą wiązkę w taki sposób, że podczas gdy odsłonięte oko lub skóra nie wchłonie pełnego wpływu wiązki, istnieje większy obszar możliwej ekspozycji.
powierzchnia rozproszona to powierzchnia, która odbije wiązkę lasera w wielu kierunkach. Lustrzane powierzchnie, które nie są całkowicie płaskie, takie jak biżuteria lub metalowe narzędzia, mogą powodować rozproszone odbicia wiązki. Odbicia te nie przenoszą pełnej mocy lub energii wiązki pierwotnej, ale nadal mogą być szkodliwe, szczególnie w przypadku laserów o dużej mocy. Rozproszone odbicia laserów klasy 4 są zdolne do inicjowania pożarów.
To, czy powierzchnia jest odbłyśnikiem rozproszonym, czy odbłyśnikiem lustrzanym, zależy od długości fali wiązki. Powierzchnia, która byłaby reflektorem rozproszonym dla widzialnego lasera, może być reflektorem lustrzanym dla wiązki laserowej w podczerwieni.
następna sekcja>>