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者：宋飛龍
審核：許秀來
激光具有亮度高、單色性好、相干性好、方向性強等特點。是科研人員經(jīng)常用到的科研設(shè)備，同時也在我們的生活中扮演著重要的角色，如圖1中的激光筆。然而，不當(dāng)?shù)氖褂脮θ梭w的眼睛和皮膚造成嚴重損害，還有可能引發(fā)爆炸、火災(zāi)等嚴重事故。如何正確使用激光器，是關(guān)系到人身安全的重大事情。
圖1生活中常用到的激光筆
激光在使用過程中最容易對人造成傷害的器官是眼睛，包括角膜、視網(wǎng)膜和晶狀體的損傷，激光對人眼睛的傷害主要來自于對光的吸收，在可見光及近紅外區(qū)域（400 nm——1400 nm），由于屈光介質(zhì)對該波段激光的透射率高，屈光介質(zhì)會將激光聚焦到視網(wǎng)膜上，外界的光經(jīng)過瞳孔經(jīng)晶狀體會聚至視網(wǎng)膜，瞳孔直徑是可變的，有光照時瞳孔直徑為2.5-4 mm，而聚焦在視網(wǎng)膜上的像點的直徑大概在10-20 μm，因此外界的光進入視網(wǎng)膜其光通量密度會提高100000倍以上,而在黑暗環(huán)境中，瞳孔直徑在7 -8mm左右，進入的光通量更高，對視網(wǎng)膜的傷害更大。
波長范圍在315 nm——400 nm的激光主要被晶狀體吸收，造成的損傷包括光化學(xué)損傷和光熱損傷，導(dǎo)致的后果包括造成白內(nèi)障。波長范圍在100 nm——315 nm的激光和波長在1.4 μm——100 μm的激光主要對眼睛的角膜造成損傷。其中紅外部分光幾乎全部被角膜吸收，當(dāng)光的強度足夠高和照射時間足夠長時激光會對角膜造成熱損傷，紫外的部分會導(dǎo)致角膜炎。
除了眼睛外，激光使用過程中也容易對皮膚造成傷害，首先是激光對皮膚的曝射會引起皮膚的灼燒，主要原因是皮膚組織的熱傳導(dǎo)能力差，熱量不能快速的發(fā)散，導(dǎo)致局部的溫度過高，進而使得組織蛋白改性。皮膚受到的傷害程度與激光的波長、照射時間、激光強度有關(guān)。對紫外波段的光（290 nm——320 nm）有可能會引起皮膚癌。
根據(jù)激光的危險程度，激光又可分為四類。如下表所示
生活中我們常見到的激光是一類激光和二類激光，對一類激光，其功率在微瓦量級，在不拆開其內(nèi)部裝置的情況下不會對人的皮膚或眼睛產(chǎn)生傷害，如激光打印機（如圖2（a）所示）、CD播放器等。第二類激光在我們生活中較為常見，如激光筆如圖2（b）所示）、瞄準裝置、距離測量設(shè)備等。對于這類激光，我們應(yīng)該避免長時間注視激光光源，也不要將激光對著其他人的眼睛照射。此外，現(xiàn)在網(wǎng)上售賣的激光筆其功率有些過高，對功率大于5 mW的激光設(shè)備，我們在使用中要格外注意。此外盡量不要為孩子買帶有激光的玩具，如果非要買，也應(yīng)該盡量確保功率在0.4 mV以下。一旦家長發(fā)現(xiàn)激光傷眼的情況應(yīng)及時去醫(yī)院就診。
圖2 （a）激光打印機（一類激光器），（b）激光筆（二類激光器），（c）半導(dǎo)體激光器（三類激光器），（d）激光切割機（四類激光器）。
在實驗室中，我們接觸到最多的是三類激光器，對這類激光器的操作不當(dāng)，極其容易傷害到我們的眼睛。在有三類激光的實驗室，我們應(yīng)該注意以下事項：
1、不要將激光對準人的眼睛，或用眼睛直視激光。
2、未經(jīng)培訓(xùn)不允許對激光器進行操作。
3、激光器不使用的情況下盡量關(guān)閉或者用擋板將激光擋住。
4、調(diào)光路的過程中應(yīng)將激光的功率盡可能的減小，此外在調(diào)節(jié)紅外激光或者
紫外激光時應(yīng)該使用激光顯示卡，激光顯示卡如圖3 （b）所示
圖3（a）激光護目鏡和（b）激光顯示卡
5、光路的高度在設(shè)計時要盡量避免與站著或者坐著時人眼的高度一致，激光器應(yīng)該固定牢固，光路中的所有光學(xué)元件也應(yīng)該固定牢固，確保激光只沿著預(yù)定的路徑傳播。
6、調(diào)光路的過程中盡量不要戴金屬的首飾，如手表、耳環(huán)、手鐲等，這些物質(zhì)的反射會使激光隨機的反射出光路，傷害自己或?qū)嶒炇业钠渌说难劬Α?/p>
7、在光學(xué)實驗室使用紅外或紫外激光或者高功率的脈沖激光時應(yīng)佩戴護目鏡，如圖3（a）所示，選擇護目鏡時要注意其工作波長范圍及其他一些必要的參數(shù)。
對第四類激光，除了三類激光的這些要求外，由于其功率太大，激光光束的輻射足以造成嚴重的皮膚或火災(zāi)威脅，在激光光束、人、易燃物表面必須有保護措施。
隨著社會的發(fā)展，激光在我們的生活中扮演著越來越重要的角色，從生活中的激光筆、打印機，到醫(yī)療中的激光打眼，工業(yè)中的激光加工。因此我們應(yīng)該多了解一些激光，避免激光對我們可能造成的危害。
可上下滑動
圖片來源
圖1https://baike.sogou.com/historylemma?lId=84904
圖2(a)http://www.365azw.com/share/s-287022.html
圖2(b)http://www.itfly.pc-fly.com/article/p-激光筆工作原理.html
圖2(c)http://www.qianyan.biz/pshow-12594620.html
圖2(d)http://www.jiancai365.cn/cp_651689.htm
圖3(a)http://m.020bom.com/goods/523389797335.html
圖3(b)http://microphotons.cn/?a=cpinfo&id=207
參考文獻
[1]https://baike.baidu.com/item/激光/130230
[2]https://www.ualberta.ca/https:/cloudfront.ualberta.ca/-/media/ualberta/vice-president-finance/environment-health-saftey/documents/laser-safety-manual-nov-2017.pdf
物理所師生原創(chuàng)投稿
作者：宋飛龍
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