激光的安全与防护

7．4　激光的安全与防护

随着激光技术的发展，激光应用范围日益扩大，在医学和生物学中，为临床医学诊治疾病提供了手段，也为基础医学和生物科学研究提供了工具。与此同时，对激光潜在危害的理解也日益加深。

不是所有激光器都对人体有害，有些激光器，不论如何使用，都是无危险的。但有些激光，就是其漫反射，也会伤害人的眼睛和皮肤，为此，要按照激光器的危险性大小给予分级。我国激光分级标准采用了美国的分级办法。

1．激光器的分类管理

为了便于安全管理和采取控制措施，必须根据激光器和激光器系统的输出参数和对人的危害程度进行分类。激光器的输出参数包括：波长或波谱宽度、脉冲能量或峰值功率、脉冲宽度、脉冲重复频率、连续波与重复脉冲激光器的平均输出功率（能量）、最大输出功率或能量及其实际应用的波长。美国国家标准委员会Z136．1将激光器分为四类：第一类——无危害，第二类——轻度危害，第三类——中度危害，第四类——高度危害。对各类激光器分别订出其控制措施，并指出其危害程度。

（1）第一类——免予控制的激光器。其辐射水平较低。单脉冲激光器能发射能量低于0．2微焦到8毫焦。发射持续时间小于0．25秒。连续输出的激光器输出功率低于0．8纳瓦到0．8毫瓦。发射持续时间一般为0．3毫秒。只有远红外激光器例外（＞10秒）。这种水平辐照一般情况下对人体不会造成危害，不必采取任何控制措施和警戒标志。

（2）第二类——低功率激光器。列入本类内的均为连续输出的可见光（0．40～0．70μm）激光器，其输出功率低于1mW。发射持续时间为3×10⁴s。使用时，除仔细控制外，不需要特别的安全措施。但要贴出“注意”的警戒标志。

（3）第三类——中功率激光器。其输出水平大于第一、二类，但小于第四类。单脉冲激光器发射持续时间低于0．25s时，其发射能量低于或等于10J/cm²或31mJ/cm²。连续波激光发射功率均低于0．5W。对人体可以造成直接危害。因此，要采取安全措施，防止直视光束。必须在控制区内使用，尽可能采取有效防护。将反射光减少到MPE以下。要贴“危险”字样的警戒标志。

（4）第四类——高功率激光器。列入本类者，其辐射功率平均超过0．5W水平，辐照量大于10J/cm²或大于31mJ/cm²。取决于发射持续时间（1ns～0．25s）。不仅直射光束对人体有危害，反射光束如有足够的功率，也能造成人体损伤，漫反射光的危害性也大为增强。因此，必须采取严格的控制措施，防止原光束和漫反射光无限制地扩散，使眼与皮肤受到不必要的照射。为此，应当把激光器放在专用房间内，实行远距离操作。同时严格控制激光的通路，防止无关人员逗留现场或误入现场。

在生物医学领域内，尤其在临床治疗应用方面的激光装置，按其危害程度许多均属于第三或第四类。因此，对这类激光器的使用应严格遵守防护规程和注意事项。因为它不仅涉及到激光操作人员，而且关系到患者的保健问题，特别是对眼和皮肤这些经常暴露在外的器官，采取严格的防护措施尤为重要。

2．与激光器有关的危害

（1）电的损伤。正如带有高压的任何带电装置一样，激光器系统内部均装有高压电发生系统。不正确使用和操作可能引起触电事故。就是在一般情况下，监视电路安全也是非常重要的。当电流超过0．5mA时，42．5V以上的电压就是危险的。频率10000Hz的交流电比60Hz的交流和直流电危险性小些，高压直流比高压交流更危险。

（2）毒性物质的危害。染料激光器所用的染料许多是高毒性物质。在激光染料中花青和碳化青是极毒物质，使用时应特别注意。其次是臭氧的危害。由紫外线激光器或电源的电晕产生的臭氧，最好及时排出室外。

（3）其他一些危害。许多激光器高压达上万V，可能产生X射线。幸好其能量十分低，容易防护。其他还有空气污染、低温液体跑漏、噪声等危害。为防止激光泵浦灯爆炸造成伤害，高功率激光器和闪光灯应放在安全罩内。