小小一隻鐳射筆傷害孩子眼睛的新聞時有發生。對於從事雷射行業的光電人來說,雷射安全與企業、與個人息息相關,更是不容忽視。
雷射安全事故可能造成人員受傷、雷射器的損壞以及工廠設施設備的破壞。從器物、制度以及人的層面,我們都要重視雷射安全。
第一步,瞭解雷射安全等級和標識
雷射安全等級分類,是指雷射系統對人體組織的危害機理和造成傷害程度的界定名額。對於對人體會造成上海的雷射產品,應貼有帶雷射危險等級分類字樣的警告標籤。
國際電子電機委員會標準(IEC 60825-1)依據雷射產品的波長以及最大輸出雷射功率,將雷射產品分為了以下7個等級,分別為:1、1M、2、2M、3R、3B、4。其中1M,2M兩個等級代表產品的安全等級分別和1、2級一致,但在使用如望遠鏡等光學設備時,可能將危害程度放大從而超越1、2級的危害。3級也分為3R和3B兩個子級別。
圖EC 60825-1雷射等級分類及其代表危害程度
圖雷射等級分類代表危害詳述
眼睛是心靈的窗戶,而要保護好這扇窗戶,我們先要瞭解不同波長的雷射對於眼睛造成的損傷。
可以看到,不同的雷射等級對人體安全危害程度各异,而在實際的生產中,雷射等級標識是幫助用戶認識和建立安全意識的“提醒”,同時,也表明該產品經過了嚴格檢測和認證。
圖雷射等級標識及警告語
除此以外,我們還要關注到雷射設備系統的複雜性以及鐳射加工過程中會產生的傷害,一方面是雷射生產系統中的典型非光束危害,表現在機械危害、電力危害、功能安全、熱危害、振動、雜訊;另一方面是鐳射加工過程中產生的其他有毒物質及二次輻射危害。
第二步,撿起你的防護裝備
既然有雷射安全等級分類,那麼雷射器及雷射設備生產商,首先應該做好產品的嚴格檢測和認證,並在顯眼和準確的位置張貼雷射等級標識及警告語。同時,做好雷射安全相關的操作培訓。
對於雷射會對眼睛造成的損傷,美國國家標準學會(ANSI)在考慮了視網膜損傷閾值和晶狀體對光的聚焦這兩個因素的基礎上,推薦了最大允許爆射極限(ANSI Z136.1-1993)。對於可見光,MPE(最大允許爆射量)的值是在7 mm的瞳孔直徑(這被認為是虹膜的最大張開直徑)基礎上得出的。至於其他波長,入射雷射能量則對1mm直徑的圓面積取平均。MPE的值比現時所知的危險照射水准低。然而,MPE值强度的爆射,人眼看去會覺得不舒服,在實際操作中應該保持爆射水平遠低於MPE。
在實際操作中,防護道具不可少,下麵我們一起來認識一下這些保護我們安全的裝備。
雷射安全眼鏡
面對雷射可能會造成傷害的情况,從佩戴安全眼鏡開始。在選擇護目鏡時,需對工作參數、MPE值和工作波長等仔細斟酌,並選擇合適的護目鏡。
圖片來源:索雷博
雷射觀察卡
通過螢光或液晶變色用於觀察紫外、可見或紅外光。
注意事項:使用時應該讓卡片向下傾斜,避免反射指向自己或周圍的人,尤其是塑封卡片更可能因為表面不平產生雜散反射;注意防止燒壞甚至火灾,不可在沒人時用卡片長期擋光。
紅外觀察儀
注意事項:和雷射防護眼鏡一起用時,可能觀察不到,不能囙此掉以輕心摘掉眼鏡;不要誤以為觀察儀具有雷射防護功能而直視雷射,這很危險。解決方法是用紅外相機查看。下麵展示了商用和自製的紅外觀察系統。
光擋(Beam Block)
從一張紙卡片到塑膠或金屬罩殼都可以看成光擋。
注意事項:用紙擋光需選擇合適的顏色,避免雷射吸收帶來燒壞或變熱的問題;卡片可能釋氣並污染光學元件,若清潔不當最終會損傷光學元件;用金屬板將紙張或卡片固定在光學平臺上,避免松脫或損壞,同時多片還能圍成小隔間;透光的聚碳酸酯塑膠適合紫外或CO2雷射波長。
雷射簾幕
一般可用於將實驗室分隔成是否需要佩戴雷射安全眼鏡的區域,選擇多樣,安裝方式各异。
光學元件
對於實驗中使用的光學元件,也應該注意其在實驗過程中對人體造成的傷害。以雷射偏振棱鏡為例,需要特別注意溢出光埠,這類光學元件的旋轉容易造成眼睛損傷。同時,背向反射和重影也要引起注意。光學元件必須保持清潔,並掌握正確的清潔方法。
總之,任何時候,安全都是重中之重。從器物層來說,生產廠商應嚴格檢驗產品品質,進行安全評估和認證;從制度層來說,應製定和遵循行業標準;從從業人員來說,應對雷射安全問題引起重視,建立防範措施,避免傷害。