第五章 激光的安全与防护内 容 简 介p 激光对眼的损伤与防护p 激光对皮肤的损伤与防护p 其它防护问题4.1 激光对眼的安全与防护一、眼的光学性质人眼是由不同介质组成的复杂的共轴系统1、眼的反射和透射角膜折射率为n21.376 空气折射率为n11 反射率r2.5 眼对光的反射可不考虑！可见光和近红外光的透射率 较大1000nm的光的透射率 降低1200nm或1400nm红外线晶状体320400nm近紫外 7801400nm近红外（波长越长，吸收越多）房水与水相似，对可见光只吸收其百分之几玻璃体对可见光是透明的（对450nm900nm的光， 几乎不吸收）二、激光对眼的损伤与防护1、激光对眼的损伤眼睑 闭眼 阻挡95的光角膜 流泪 对强光起防护作用眼睛的自发保护功能1）烧伤眼吸收某些波长的激光后，由于温度上升引起蛋白质变性，从而对组织产生破坏作用以至烧伤直射和散射（镜反射、漫反射、透射）2）光化反应光能作为激活能而发生的化学反应，较弱的光可不引起烧伤，但是可引起光化反应较弱光照射引起视网膜光化反应造成的损伤与波长的关系3）破坏作用短脉冲激光短时间内聚焦的能量大，且等离子体产生的压力波会引起角膜和水晶体细胞组织的破坏作用。功率密度大于1011W/cm2的巨脉冲激光，可能击穿房水产生电离现象。紫外线可使晶状体发生荧光反应p 大部分紫外光和红外区光被角膜吸收只损伤上皮层 症状（角膜、结膜炎） 两天后消失角膜表面细胞具有较强的再生能力损伤深达内部组织 可造成永久疤痕及角膜混浊导致严重视功能障碍4）各波段激光对人眼的伤害p 可见和红外大部分光（4001400nm）视网膜损伤出现在黄斑中心位置，导致视力严重受损p 300380nm，14003000nm波段 晶状体吸收损伤晶状体 轻则晶状体混浊，重则白内障人体被过量激光照射产生的症状致伤阈值 造成程度相同的最小可见伤害的最低功率（或能量）密度值不引起最小可见伤害的最高功率（或能量）密度值2、激光防护级激光器 最大辐射功率（连续辐射）0.39W以 下，照射30000s（8h）或采用聚焦的透镜、望远镜均不会损伤眼睛无害免控激光器，无需防护级激光器 0.39W2000nm或300nm黑白皮肤一样，52、皮肤对光的透射和吸收400nm800nm的激光反射率、透射率都随波 长的增加而增加，故其吸收率则降低厚度为1.14mm黄种人皮肤反射率 曲线吸收率 曲线透射率 曲线3、皮肤对光的散射皮肤是高散射光学介质，各个方向均有散射向前散射（透射）是向后散射（漫反射）的二倍若入射角为0度，向前散射在170188度范围内最强向后散射在0度附近最强二、激光对皮肤的损伤与防护1、激光对皮肤的损伤1）激光剂量对皮肤的损伤 波长相同，超过了安全阈值，同一皮肤所受的激光剂量越大，对皮肤的损伤越大损伤机制：热效应、光化效应、电离效应皮肤损伤阈值是眼睛（瞳孔3mm）的105倍2）激光波长对皮肤损伤的影响大于2000nm红外光，吸收率达90 热损伤小于300nm紫外光， 吸收率90 光化反应皮肤红斑、老化，皮肤癌变 270-290nm！红光和近红外线， 吸收率小于10，对皮肤损伤小，表皮无损，皮下严重烧伤，不可掉以轻心！可见和红外，可穿过皮肤，被皮肤内和皮肤下血管中的血红蛋白吸收，剂量较大时（绿光），易在血管中形成栓塞，危险很大！3）肤色对激光损伤的影响同一波长，相同剂量黑皮肤损伤最大黄皮肤次之白皮肤最小2、激光防护白色工作服，手套，不让激光直射皮肤，防止反射、散射光照射皮肤，其它措施可参考眼睛的防护措施手术时的防护手段1、呼吸道防护。吸尘装置，手术室应有良好的抽气 装置2、火灾防护。激光引起麻醉剂起火或爆炸3、其它防护。激光器有专人负责；在靶周围盖1nm厚的湿纱布4.3 其它防护问题1、电和X射线防护激光电源高压达万伏，产生X射线2、化学毒剂防护a、激光器的工作物质有剧毒，严加封闭b、紫外光和高压电可空气产生过量臭氧，有害健康 3、污染和噪音a、激光引爆、切割、钻孔、焊接和激光切除，气化肿瘤要污染环境；b、飞溅的癌碎片有接种能力应予预防；c、激光电源有放电噪声