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激光安全知识:系列二

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前文讲了激光可以产生的危害以及激光安全等级分类,本文将集中对激光产生的危害中,对皮肤和眼睛部分进行细分介绍。

激光的生物伤害的基本机制多是热损伤。大能量激光对皮肤的剧烈曝射会引起皮肤的灼伤。这些灼伤与热灼伤或者太阳辐射灼伤类似。当入射的辐射光转化成热,由于皮肤组织的热传导能力差,会使得这些热量不能快速地散发出去造成局部温度的升高,引起组织蛋白质的改性。皮肤受到激光伤害的程度与激光的波长、照射的时间和皮肤色素沉着程度等因素影响。某些特定的紫外波长(290-320nm)甚至会导致皮肤癌。

激光辐射可引起眼睛的角膜、晶状体、视网膜的损伤,损伤的程度主要依赖于光的波长和眼睛介质对能量的吸收性质。

1.视网膜的损伤

可见光和红外光A(光谱范围是400-760nm760-1400nm),可见光和近红外光波段穿透角膜在视网膜的很小的区域内(黄斑处)聚焦。这一过程极大的增强了光能量密度,增加了伤害的可能性。视网膜上局域化的加热并伴随对光的吸收将会导致视网膜上的损伤。

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2.晶状体的损伤

紫外光(光谱范围是315-400nm),波长在这一波段的光主要被晶状体所吸收。对晶状体造成损伤,不管是光化学损伤,还是热损伤,都会破坏晶状体各组织层之间的精确关系。这将导致散射区域的增加,引起白内障。在通常情况下,晶状体将随着年龄而老化。这个波段的光会加速这种老化并可能导致老花眼(晶状体失去调节或者聚焦的能力)。


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3。角膜的损伤

红外B和红外C(光谱范围是1.4100um),眼睛的角膜对红外辐射是不透明的。光束的能量被眼睛表面吸收并对角膜有热损伤。过度暴露在这一波段的红外光下会导致眼睛模糊或者造成角膜表面的不规则。

紫外B和紫外C(光谱范围是100-315nm),眼睛的角膜对紫外辐射也是不透明的,当有红外辐射时,光束的能量被眼睛表面吸收并对角膜有损伤。过度的紫外暴露会导致光角膜炎(像电焊弧造成的),昼盲,红眼,流泪等。在光化学损伤的症状出现之前,会有6-12个小时的潜伏期。

4。其他对眼睛的伤害类型

在角膜危险和视网膜危险光谱区之间有两个过渡区。它们分别位于UV-A和可见波段、IR-AIR-B之间的波段上。在这两个频段中,角膜的视网膜都有可能会遭到伤害。例如ND:YAG近红外波段(1064nm)激光器。这个波段的光尽管看不见,但却能被人眼聚焦。因此,虽然光束自身并不能看见,但却能以和可见光同样的方式对视网膜造成伤害。

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光谱频段

波长

收到威胁的主要组织

Ultraviolet C

100-280nm

角膜

Ultraviolet B

280-315nm

角膜

Ultraviolet A

315-400nm

晶状体

可见光

400-760nm

视网膜

Infrared A

760-1400nm

视网膜

Infrared B

1。4-3。0um

角膜

Infrared C

3.0-1000um

角膜



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