《激光的安全和防護》

激光的安全和防護上海市激光技術研究所中國上海測試中心激光行業(yè)測試點2008年9月精選課件前言激光產品的分類激光輻射的危害激光安全防護措施符合國家標準的各類適用的標簽和警示標記個人安全防護用具的選擇及使用精選課件------------前言產生激光的介質主要有四種類型，固體（晶體、玻璃等）、氣體（原子氣體、離子氣體、分子氣體）、液體（有機或無機液體）和半導體。這些激光介質發(fā)射出的激光覆蓋了電磁波的大部分范圍，可以從遠紫外（100nm）波段到遠紅外（10mm）波段。激光與普通光相比具有幾個重要的特性:單色性、相干性、亮度特性及定向性等。精選課件------------前言國際電工委員會（IEC）：制定和管理國際激光安全標準，IEC60825-2007美國：美國國家標準協(xié)會（ANSI）激光安全委員會制定Z136-2000標準中國：

a)激光產品的輻射安全：GB7247.1-2001b)激光防護設備的安全標準：GB18151-2000c)激光安全標志標準：GB18217-2000d)激光作業(yè)場的安全標準：GB10435-1989e)軍用激光安全標準共45項精選課件------------激光產品的分類激光產品的分類(GB7247.1-2001)1類激光:其連續(xù)波功率很小，只達微瓦或亞微瓦級，正常運行條件下不會產生危害，一般不必采取防范措施。例如:激光打印機等。精選課件------------激光產品的分類激光產品的分類(GB7247.1-2001)2類激光：功率為（0.1-1）mW，仍屬小功率范圍，可以用肉眼觀察。其輸出劑量不超過1類激光源的最大允許輻射劑量，雖不是絕對安全的，但眼睛對這類激光源看久了會自動生厭（眨眼）而自我保護。例如:游戲用激光槍、激光棒及條碼掃描器等

。精選課件------------激光產品的分類激光產品的分類(GB7247.1-2001)3A類激光：其連續(xù)波輸出功率達（1-5）mW，通常應加防護措施，其工作區(qū)及激光源本身均應掛相應的警告標記，另外，利用光學儀器直視這類激光源會對眼睛帶來危害，也應加強防護。例如:激光棒及直線校準儀器。精選課件------------激光產品的分類激光產品的分類(GB7247.1-2001)3B類激光：其輸出功率為（5-500）mW，直接靠近這類激光源會對身體有危害；通過漫反射器觀看這類激光源，距離在150mm以上。觀看時間短于10s則是安全的。此類激光源應設警告標記。例如:用于物理治療的激光治療儀等

。精選課件------------激光產品的分類激光產品的分類(GB7247.1-2001)4類激光：激光輸出功率在0.5W以上，即使通過漫反射也有可能引起危害，會灼傷皮膚，引燃可燃物。用戶操作這類激光源時應特別小心。這類激光源應配備明顯的警告標記。例如:大功率激光表演機、激光工業(yè)加工機等

。精選課件------------激光輻射的危害激光輻射(Laserradiation)：由激光產品的受控受激發(fā)射而產生的波長為180nm-1mm的所有電磁輻射。最大允許照射量(MPE):正常情況下人體受到激光照射不會產生不良后果的激光輻射水平。

a)激光輸出功率或能量;b)激光輻射波長;c)激光輻射時間;d)激光光束尺寸等。眼標稱危害距離（NOHD）：光束輻照量等于相應角膜的最大允許照射量的距離。精選課件------------激光輻射的危害強烈的激光輻射：干擾人體的生物鐘，產生頭痛、乏力、記憶力衰退、激動、心悸、心率失常、血壓失常等癥狀。對腦和神經(jīng)系統(tǒng)的影響：松果體素減少、節(jié)律紊亂。損傷細胞膜，影響兒童發(fā)育，影響生殖系統(tǒng)。直接激光輻射：對視力造成永久性傷害甚至失明。直接的激光輻射：灼傷人的皮膚（特別是紫外到藍光波段）。精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對生物組織的基本影響

眼睛紫外輻射C（180nm-280nm）：光致角膜炎

紫外輻射B（280nm-315nm）：光致角膜炎紫外輻射A（315nm-400nm）：光化學反應

可見光（400nm-700nm）：光化學和熱效應所致的視網(wǎng)膜損傷

紅外輻射A（700nm-1400nm）：白內障、視網(wǎng)膜灼傷

紅外輻射B（1400nm-3000nm）：白內障、水分蒸發(fā)、角膜灼傷

紅外輻射C（3000nm-1mm）：僅為角膜灼傷

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對生物組織的基本影響

皮膚紫外輻射C（180nm-280nm）：紅斑（陽光灼傷）、加速皮膚的老化、色素沉著紫外輻射B（280nm-315nm）：色素沉著、暗色、光敏感作用、皮膚灼傷紫外輻射A（315nm-400nm）：暗色、光敏感作用、皮膚灼傷可見光（400nm-700nm）：暗色、光敏感作用、皮膚灼傷紅外輻射A（700nm-1400nm）：皮膚灼傷紅外輻射B（1400nm-3000nm）：皮膚灼傷紅外輻射C（3000nm-1mm）：皮膚灼傷精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對眼睛的危害

激光對視覺的傷害是激光產品最大的潛在危害精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對眼睛的危害不同激光波長對眼睛的傷害a)可見光激光:眼屈光介質(角膜、房水、晶狀體）對可見光譜（400nm-700nm)的激光透過率很高，吸收率低。造成眼底視網(wǎng)膜和脈絡膜損傷。b)近紅外、遠紅外激光：1064nm激光（YAG、Nd玻璃）能量一半損傷屈光介質，一半損傷視網(wǎng)膜。10600nm輻射（C02激光）可完全被角膜吸收。c)紫外激光：眼屈光介質透過率隨波長變短迅速下降，被角膜吸收，引起角膜炎和結膜炎。

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對眼睛的危害瞳孔大小及損害程度：a)縮小的瞳孔可以減少進入眼底的激光量。b)瞳孔越大進入眼內的激光量越大，眼底損傷程度越重，越不可逆轉。c)在光線較暗的室內，瞳孔散開就大，在這樣的環(huán)境中調試，使用激光器者，必須慎重保護眼睛。因此時眼睛的瞳孔處于最大狀態(tài)，進光量雖少，也最容易傷害眼睛視網(wǎng)膜?？s小的瞳孔，除能減少進光量而外，瞳孔外的激光量可被虹膜吸收、而將熱量由虹膜的微血管擴散轉移。d)一般人的眼睛在暗的環(huán)境時，瞳孔直徑為7～8mm，在可見的強光下可以縮小到只有1.5mm，通常在白天瞳孔直徑約2～3mm。因而，最大瞳孔與最小瞳孔之間的透光面積相差20倍以上。

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對眼睛的危害激光入射角與眼傷害關系：激光不與視軸同步，偏離角度越大，視網(wǎng)膜的損傷越輕，虹膜可擋住偏離的激光而不會進入眼底。由于黃斑部位中央凹在視覺功能中起的作用極重要，而且這部位又最容易受損傷，所以直視激光束的危險程度要比偏離視軸一個角度射入眼睛的危險程度大很多，必須絕對避免。

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對眼睛的危害眼底色素含量多少與受到激光傷害程度有特定關系：色素組織極容易吸收激光能量，故色素含量多少直接影響到激光對視網(wǎng)膜的損傷程度。機體膚色深淺與眼底色素呈正相關聯(lián)系，皮膚色重者，其眼底所含的色素數(shù)量也多；皮膚色白者，眼底含色素數(shù)量相對較少。

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對皮膚的危害與激光對眼睛的損傷相比激光對皮膚的損傷要輕得多。激光對皮膚的損傷程度與激光的照射劑量、激光的波長、膚色深淺、組織水分以及皮膚的角質層厚薄諸因素有關，以前三個因素為主要。

精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對皮膚的危害激光劑量與皮膚損害程度的關系：a)激光損傷皮膚的機理主要是激光的熱作用。b)照射皮膚時使用的激光功率密度（或能量密度）越大，則皮膚受到的損傷越大，二者呈正相關比例。c)皮膚吸收超過安全閾值的激光能量后，受照部位的皮膚將隨劑量的增大而依次出現(xiàn)熱致紅斑、水泡、凝固及熱致炭化、沸騰，燃燒及熱致汽化。d)皮膚對10.6μm波長紅外激光吸收率很高，透過率很低，皮膚對CO2激光產生強烈吸收，使皮膚的局部溫度快速升高，極容易造成損害。精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對皮膚的危害激光波長與皮膚損害程度的關系：

a)紅外激光對皮膚主要作用是熱燒傷，此類激光照射皮膚，功率比較小時致毛細血管擴張，皮膚發(fā)紅發(fā)熱。隨著激光功率密度增大，熱損傷程度也隨著增大。b)紫外激光對皮膚的作用主要是光作用，在紫外激光照射皮膚時可以引起皮膚紅斑、老化，過量時嚴重的致癌變。對皮膚危害性最大的紫外光波在270～290nm，波長比270～290nm大的或小的其危害程度都相對地減少。精選課件------------激光輻射的危害激光輻射對皮膚的危害皮膚的顏色越深，意味著皮膚里細胞含有的黑色素顆粒越多，色素顆?？梢詫⒏鞣N不同波長的激光能量轉變成熱能，在吸收激光能量后，局部形成一個熱源，并很快向四周擴散熱能，從而引起細胞及組織破壞和死亡。皮膚內含的黑色素顆粒越多，形成的熱源也將越多，光能轉變成熱能效率越高，造成蛋白質凝固變性率越大，細胞死亡率越大。膚色越淺的人，受到的損傷越輕。精選課件------------激光輻射的危害使用激光產品的其它伴隨危害大氣污染：激光加工產生的靶材氣化物和反應產物（佩帶口罩）。伴隨輻射危害：由閃光燈等泵浦源引起的紫外、可見及紅外輻射。電氣危害：激光器電源，有的可達幾萬伏。低溫制冷劑：低溫液體引起皮膚灼傷；材料加工：廢氣、飛濺物。其他危害：高功率激光系統(tǒng)的電容器組、光泵系統(tǒng)爆炸危險。精選課件------------激光安全防護措施工程技術要求防護罩：每個激光產品必須裝有防護罩以防止人員接觸超過1類的激光輻射。擋板和安全聯(lián)鎖：可接觸的發(fā)射水平不低于給定類別的可達發(fā)射極限AEL值，激光產品需要安全聯(lián)鎖，安全聯(lián)鎖的設計必須能防止擋板移開.鑰匙控制器：屬于3B類和4類的任何激光系統(tǒng)必須安裝鑰匙控制器，鑰匙控制器是指用鑰匙操作的總開關。鑰匙必須是可取下的,并要有專人保管,鑰匙也可以是磁卡、密碼系統(tǒng)。對于4類激光產品宜采用遙控操作，避免工作人員直接進入激光輻射區(qū)域。精選課件------------激光安全防護措施工程技術要求激光輻射發(fā)射警告：輻射發(fā)射警告應是可聞的或可視的報警。光束終止器或衰減器：光束終止器或衰減器應能防止人員接觸超過標準的激光輻射?？刂蒲b置：每一激光產品必須裝有控制裝置，確保在調整和使用時，不會受到標準規(guī)定的激光輻射。伴隨輻射要求：激光產品的防護罩正常情況下應能防護伴隨輻射（例如：紫外、可見、紅外）的危害。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

用戶通?？刹捎弥圃鞆S商提供的激光產品類別對激光設備進行分類，從而避免所有的測量。若有大于3A類的激光設備，宜指定一名激光安全員。對于3B類或4類激光器應使用可靠的防護圍封，防護圍封可移動部位或檢修接頭處應貼有警告標記。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

人員培訓：對操作激光器的工作人員進行教育和培訓。a)熟悉激光系統(tǒng)整個工作過程b)做好個人防護c)正確執(zhí)行危害控制程序d)正確使用警告標記e)建立事故報告程序f)了解激光對眼和皮膚的生物效應精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

工程技術管理

a)管理使用激光器必須由專業(yè)（職）人員來進行，未經(jīng)培訓教育人員不得擅自開啟使用激光器。b)在激光設備的觸發(fā)系統(tǒng)上裝設聯(lián)鎖鑰匙開關，確保只有用鑰匙打開聯(lián)鎖開關以后才能觸發(fā)啟動，拔出鑰匙就不能啟動。c)對于安放激光器的房間要有明亮的光線，人在明亮光線的環(huán)境中，眼睛的瞳孔縮小，以防在激光光束射入眼睛時可減少透射到視網(wǎng)膜上的進光量。d)對于安放激光器的高度，激光束路徑應避開正常人站立或坐著時的眼睛的水平位置，眼睛的視軸不能與出光口平行。

精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

激光器應嚴格控制a)在存放使用的激光器房間內不準把激光束對準人體，尤其是眼睛。因為激光對眼睛的損傷要恢復極其困難，均為永久性損害.b)在開動激光器之前，必須告誡現(xiàn)場中人員可能出現(xiàn)的危害，并戴上安全防護眼鏡。c)在有強激光器的工作區(qū)內外明顯的位置上及激光實驗室的房門上張貼出危險標記。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

激光受控區(qū)

a)必須只能在一定的區(qū)域內使用激光設備。b)按一般要求設立門衛(wèi)及安全的彈簧鎖、聯(lián)鎖等，以確保外人與未受保護人員不得進入受控區(qū)，即使門意外被打開時，激光器的激勵也能立即停止。c)房間不應透光，以阻止有害激光束泄漏出去。同時設立緊急開關，使得處于危險情況下時能將激光器停止發(fā)射。d)在激光系統(tǒng)周圍不要放置有鏡面反射作用的物品。e)嚴格禁止與工作無關的人員進入激光控制區(qū)。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

調試激光器

a)調試激光器的光學系統(tǒng)時采取嚴格的防護措施，保證人的眼睛不受到原激光束及鏡式反射束的照射。即視軸不與原光束及鏡反光束同軸。b)調試激光器使用的反射鏡、透鏡及分束器等光學元件盡可能安裝牢固。c)對于3B類激光器要盡可能使激光束末端終止于漫反射材料，使反射危害最小。d)對于4類激光器一定要提供合適的光束終止器，最好是充分冷卻的金屬或石墨靶標。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

用光學儀器觀察激光束

a)使用的如為雙筒鏡、顯微鏡、望遠鏡之類光學儀器觀察激光束，激光對眼睛損傷的可能性大大增加。b)非用此類光學儀器時必須經(jīng)過嚴格的安全計算，添加濾光器和適當?shù)穆?lián)鎖類防護設備，以保證人眼所受到的照射量低于激光的安全標準值。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

室外及施工中的激光設施的安全要求

a)在激光作業(yè)場所貼有醒目的警告安全標記。b)在激光的末端要有光路終止器。c)激光光路宜設置在高于或低于人眼的位置。d)激光操作人員一定要經(jīng)過培訓。e)光路內宜清除可能產生意外反射的所有表面。f)禁止在眼標稱危害距離內追蹤交通車輛和飛機。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

正確使用各類警示、安全標記a)在激光設備外殼和操作面板的顯眼位置張貼警告標記，根據(jù)激光器的具體危害程度的大小采用符合標準的標記，以醒目為好。b)3B類和4類激光產品工作區(qū)或其防護圍封的入口處，宜加貼相應的警告標志。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

眼睛的保護a)在采取以上措施以后，人眼還可能受到超安全標準值的激光照射時，必須根據(jù)此類激光器的波長，選用光密度合適的防護眼鏡加強保護眼睛。b)不能完全依賴防護鏡，即使佩帶防護鏡也不能直視激光束。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

皮膚的保護a)穿長袖的，由防燃材料制成的工作服。b)激光受控區(qū)域，安裝由防燃材料制成并且表面涂敷黑色或藍色硅材料的幕簾和隔光板吸收紫外輻射并阻擋紅外線。精選課件------------激光安全防護措施用戶安全防護措施

醫(yī)學監(jiān)督a)對于使用3B類和4類激光產品的工作人員應由有資質的醫(yī)學人員進行醫(yī)學檢查。b)對于使用3B類和4類激光產品的工作人員在從事該工作前、工作期間、離開工作后要進行醫(yī)學檢查，并保存原始紀錄。c)對于接觸激光輻射較多的工作人員，多吃油菜、卷心菜、蘿卜等具有抗輻射作用的食品。精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的定義

安全標記（safetysigns)用以表達特定安全信息的標記，由圖形符號、安全色、幾何形狀（邊框）或文字構成。警告標記（warningsigns)提醒人們對周圍環(huán)境引起注意，以避免可能發(fā)生危險的圖形。說明標記（explanatorysigns)提供特定提示信息（標明安全分類或防護措施等），由幾何圖形邊框和文字構成。精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的顏色和字體

顏色襯底為黃色，邊框、符號和文字為黑色。字體字體為黑色，在規(guī)定的區(qū)域內應盡可能選用大的字號，最小字號的大小必須能復印清楚。精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的制作材料

滿足不同自然環(huán)境的要求。耐用、防水、放燃。光照后不易退色精選課件------------激光安全、警示標記激光輻射警告標記

激光輻射警告標記圖形為正三角形外框，中間為一同心圓，該同心圓向外呈太陽輻射狀的一條長線，若干中線和短線組成。精選課件------------激光安全、警示標記激光說明標記

激光說明標記為黃底、黑框的長方形，黑框內有說明文字。精選課件------------激光安全、警示標記激光輻射窗口標記

激光輻射標記為黃底、黑框的長方形，黑框內有“激光窗口”文字。每臺3B類和4類激光產品應在有激光輻射的窗口附近貼有以下標記。精選課件------------激光安全、警示標記1類激光產品說明標記

精選課件------------激光安全、警示標記2類激光產品說明標記

精選課件------------激光安全、警示標記3A類激光產品說明標記

精選課件------------激光安全、警示標記3B類激光產品說明標記

精選課件------------激光安全、警示標記4類激光產品說明標記

精選課件------------激光安全、警示標記輻射輸出和標準說明標記

除1類激光產品外,需注明:激光輻射最大輸出脈寬激光發(fā)射波長激光產品分類所依據(jù)的標準及出版日期精選課件------------激光安全、警示標記擋板標記

如激光產品的每個接頭、防護罩上的擋板或防護圍欄的通道擋板一旦移開或拆除，會使工作人員接觸激光輻射，則這些地方應具有標記：精選課件------------激光安全、警示標記安全聯(lián)鎖板標記

在激光產品每一安全連鎖處應具有明顯標記：精選課件------------激光安全、警示標記激光輻射場所安全說明標記

說明文字一般為：激光輻射避免激光束照射激光工作進入時請帶好防護眼鏡激光輻射避免眼或皮膚受到直射或散射激光的照射激光工作未經(jīng)允許不得入內精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的使用

激光產品安全標記的使用a)所有激光產品都必須貼有激光安全標記。b)每臺設備必須同時具有激光警告、激光輻射分類說明、輻射窗口等安全標記。c)激光安全標記的粘貼位置必須位于人眼看得到并不受激光傷害的地方。

精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的使用

激光作業(yè)場所安全標記的使用a)所有3B類和4類激光產品工作的場所都必須貼有激光安全標記，可單獨使用激光警告標記，也可同時使用激光警告和輻射場所安全分類說明標記。b)3A類激光產品作為測量、準直、調平使用時的工作場所應設有激光警告等安全標記。c)激光安全標記的粘貼位置必須是激光防護區(qū)域的明顯位置，有必要的話，應設置多個標記。d)永久性的激光防護區(qū)域應在出入口處設置激光安全標記。精選課件------------激光安全、警示標記激光安全標記的檢查與維護

激光安全標記至少每半年檢查一次，如發(fā)現(xiàn)有退色、破損、變形等現(xiàn)象應及時修整或更換。在修整或更換激光安全標記時應有臨時的標記替換，以避免意外的激光傷害。精選課件------------個人安全防護用具的選擇及使用激光防護眼鏡的選擇

考慮以下幾方面因素：工作激光波長激光的輻照度防護鏡對激光輸出波長的光密度可見光透射的要求防護鏡的質量及損壞閾值舒適性、通風良好防護鏡材料吸收介質特性的退化或改變，材料強度（