Основная опасность, связанная с лазерным излучением, заключается в воздействии на глаз. Свет вызывает биологический ущерб как в результате температурных воздействий из-за поглощенной энергии, так и в результате фотохимических реакций.
Основной вид повреждения зависит от длины волны света и от ткани, которую подвергают воздействию. Считается, что для контроля опасностей, связанных с лазерами, повреждение происходит главным образом из-за температурных воздействий, а важнейшими органами являются глаза и кожа.
Если на вашем предприятии используется лазерное оборудование мы советуем воспользоваться нашими услугами.
Как работает глаз?
Глаз можно концептуально рассматривать как слегка сплющенный шар, который прозрачен для света, проходящего через диафрагму зрачка и который имеет эффективный поглотитель света на внутренней стороне (поверхности сетчатки), напротив диафрагмы. Прозрачная область глаза включает в себя несколько структур, которые управляют попаданием света на сетчатку.
Роговица является основной преломляющей структурой глаза. Из-за различий в показателях преломления воздуха и роговицы, более 80 процентов преломления света происходит внутри глаза. Хрусталик является динамической преломляющей средой в глазу и отвечает за фокусировку света. Сетчатка является светопоглощающей структурой глаза, содержащей нейронные рецепторы, которые инициируют зрительный процесс. Слепое пятно на поверхности сетчатки расположено в точке, где оптический нерв попадает в глаз. Центральная ямка желтого пятна — это та часть сетчатки, которая наиболее чувствительна к деталям и которая различает цвет. Эта структура находится в центральной части сетчатки.
Последствия попадания лазера в глаза
Различные структуры глаза по-разному передают, отражают и поглощают оптическую энергию. Пропускная способность среды глаза такова, что воздействие на сетчатку оказывается при длинах волн лазера от 400 нм до 1400 нм. Свет этого диапазона фокусируется на сетчатке, откуда сигналы поступают в мозг по зрительному нерву. При взгляде прямо на точечный источник света (что случается при прямом попадании в глаз пучка лазерных лучей), на сетчатке формируется фокусное пятно малой площади, с высокой плотностью энергии, что с большой вероятностью приводит к повреждению глаза. Мы подвергаем себя, в определенной степени, той же опасности, когда прямо смотрим на солнце, только в случае лазеров, она еще больше. За пределами этого диапазона поражаются структуры, отличные от сетчатки глаза.
Возможное место повреждения глаза напрямую связано с длиной волны лазерного излучения. При попадании лазерного излучения в глаз наблюдаются следующие эффекты:
- Ближний ультрафиолетовый диапазон (УФ-A) 315-400 нм:
- Большая часть излучения поглощается хрусталиком глаза.
- Эффекты замедляются и не проявляются в течение многих лет (например, катаракта).
- Дальний ультрафиолет (УФ-B) 280 — 315 нм и (УФ-C) 100 — 280 нм:
- Большая часть излучения поглощается роговицей.
- Кератоконъюнктивит (снежная слепота / вспышка сварщика) может возникнуть в случае поглощения достаточно высоких доз.
- Видимый (400-760 нм) и ближний инфракрасный (760-1400 нм) свет:
- Большая часть излучения передается сетчатке.
- Передержка может вызвать слепоту, ожоги и поражения сетчатки.
- Дальний инфракрасный (1400 нм — 1 мм) свет:
- Большая часть излучения передается на роговицу.
- Чрезмерное воздействие этих длин волн вызовет ожоги роговицы.
Дополнительные сведения о повреждении глаза лазером:
- Термические ожоги (поражения) глаза возникают, когда кровоток в сосудистой оболочке не может амортизировать тепловую нагрузку на сетчатку. Вторичное кровотечение в стекловидное тело может возникнуть в результате ожогов, повреждающих кровеносные сосуды. Это кровотечение может затруднить обзор далеко за пределами области поражения.
- Хотя сетчатка может восстанавливать незначительные повреждения, серьезные повреждения макулярной области сетчатки (желтого пятна) могут привести к временной или постоянной потере остроты зрения или слепоте. Фотохимическое повреждение роговицы ультрафиолетовым излучением может привести к фотокератоконъюнктивиту (который часто называют «нахвататься зайчиков» или снежной слепотой). Это болезненное состояние может длиться несколько дней и очень изнурительно. Длительное воздействие ультрафиолета может вызвать образование катаракты в хрусталике.
- Продолжительность воздействия также играет роль в повреждении глаз. Например, если длина волны лазера видимая (от 400 до 700 нм), мощность луча меньше 1,0 мВт, а время экспозиции меньше 0,25 секунды (время временем, которое требуется человеку, чтобы моргнуть или отвести взгляд), повреждения сетчатки не ожидается при внутрилучевом облучении. Лазеры классов 1, 2a и 2 попадают в эту категорию и обычно не представляют опасности для сетчатки. К сожалению, наблюдение за лазерами класса 3a, 3b или 4 внутрилучевого или зеркального отражения и диффузное отражение от лазеров класса 4 может вызвать травму до того, как инстинктивная реакция организма сможет защитить глаз.
- Для импульсных лазеров длительность импульса также влияет на возможность повреждения глаз. Импульсы длительностью менее 1 мс, сфокусированные на сетчатке, могут вызвать акустический процесс, что приведет к значительному повреждению и кровотечению в дополнение к ожидаемому термическому повреждению. Многие импульсные лазеры теперь имеют длительность импульса менее 1 пикосекунды.
Первое правило лазерной безопасности: никогда ни при каких обстоятельствах не смотрите лазерный луч! Если вы можете предотвратить попадание лазерного луча и его отражений в глаз, вы сможете предотвратить болезненные травмы и потерю зрения.
