文稿/成都希德光安全科技有限公司
隨著1960年紅寶石激光的誕生,激光技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)加工中。隨后,由于在激光壞境中,激光漫反射對(duì)于人眼的傷害是長時(shí)間積累的,不可見且不可逆的,激光防護(hù)技術(shù)也因此被更多的人關(guān)注。就在激光誕生的上世紀(jì)60年代末期,美國研制出了反射型紅寶石激光防護(hù)眼鏡。在隨后的80年代中期,美國開始配裝了吸收型激光防護(hù)眼鏡。反觀國內(nèi),山東大學(xué)在70年代初成功研制出了0.694μm的紅寶石激光防護(hù)眼鏡,90年代末期國內(nèi)出現(xiàn)了第一副針對(duì)532nm激光的吸收型激光防護(hù)眼鏡。
國際上對(duì)于激光防護(hù)問題極為重視,國際各類組織包括世界衛(wèi)生組織(WHO),國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO),國際輻射防護(hù)協(xié)會(huì)(IRPA),美國放射衛(wèi)生局(BRH),美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI-Z-136.1:1993),歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)等都頒布了激光防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在國際上比較通用的是歐盟EN207激光防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
在中國,激光防護(hù)鏡生理衛(wèi)生防護(hù)要求GJB1762-93是我國最早頒發(fā)的激光防護(hù)鏡標(biāo)準(zhǔn)。本文便是針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)里的激光防護(hù)鏡的幾個(gè)很重要的專業(yè)術(shù)語概念以及對(duì)一般要求的條款進(jìn)行詳細(xì)解讀,希望對(duì)大家以后選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的安全的激光防護(hù)鏡有所幫助。
GJB1762-93激光防護(hù)鏡標(biāo)準(zhǔn)適用于激光防護(hù)鏡及其他眼激光防護(hù)的設(shè)計(jì),生產(chǎn),使用及檢測。該標(biāo)準(zhǔn)提出了激光防護(hù)鏡的一般要求:外觀要求;衛(wèi)生要求;標(biāo)識(shí)要求;視野要求;側(cè)向防護(hù)要求;環(huán)境適應(yīng)性及防激光二次反射損傷要求,同時(shí)提出了詳細(xì)的基本要求特別是光學(xué)性能要求及標(biāo)準(zhǔn)。如下所示:
激光防護(hù)鏡應(yīng)符合以下一般要求:
1. 將防護(hù)鏡片置于黑色背景下,用60W的白熾燈照射目測,除邊緣5mm外,表面光滑,無劃痕,波紋,氣泡,雜質(zhì)等。
2. 鏡片材料無毒,無氣味,無刺激。
3. 眼鏡醒目位置標(biāo)識(shí),激光形式(連續(xù),脈沖等),防護(hù)波長,光密度等。
例如:532D4 CW(cw為連續(xù)激光。D即為OD,后面詳細(xì)解讀)
1064 D6 PU/GPZ
4.防護(hù)鏡應(yīng)能防護(hù)側(cè)面激光損傷。
5 不能對(duì)他人造成反射激光損傷。
上述標(biāo)準(zhǔn)中第1-2條規(guī)定了激光防護(hù)產(chǎn)品的最基礎(chǔ)屬性,即作為眼鏡類產(chǎn)品,合格成品應(yīng)該具有最基本的清晰度/可視度,并且產(chǎn)品除鏡片外的部件也應(yīng)該符合無毒無害的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
第3條中的實(shí)例,數(shù)字為可防護(hù)的激光波長,532即波長為532nm的激光;D為OD,即光密度值(最低輻照量),光學(xué)上理解便是入射光能量(Ei)與透射光能量(EL)的比值10的對(duì)數(shù)值,計(jì)算公式為:
D=Log(Ei/EL)
該數(shù)值直接反映了激光防護(hù)鏡對(duì)特定波長激光的衰減程度,光密度越大,防護(hù)特性就越好;CW/PU/GPZ則分別表示連續(xù),脈沖和巨脈沖的激光類型。
第4條中的規(guī)定指出,選擇激光防護(hù)鏡要注意眼鏡側(cè)面的防護(hù),如一般的近視眼鏡和墨鏡款式是不符合要求的,并且特別注意眼鏡夾片也是不符合規(guī)范的。此條規(guī)定的產(chǎn)生是由于激光的漫反射效應(yīng)。只要周圍有反射面,除了直射激光光束外,環(huán)境內(nèi)還有很多不同方向的激光束,因此選用的激光防護(hù)鏡不僅要防護(hù)正對(duì)眼鏡的光束,也要全方位防護(hù)來自不同角度的漫反射激光進(jìn)入眼睛?;诖藰?biāo)準(zhǔn),本文建議大家不要選用單一反射原理的激光防護(hù)鏡,因?yàn)榉瓷湓砑す夥雷o(hù)鏡防護(hù)效果對(duì)光源有選擇性。(有關(guān)反射型激光防護(hù)鏡和其他類型的激光防護(hù)鏡的防護(hù)優(yōu)劣將在另外的文章中更詳細(xì)得闡述。)
第5條標(biāo)準(zhǔn)在于指出除了鏡片意外的部件不能是金屬制品,許多廠商為了提高眼鏡質(zhì)感和設(shè)計(jì)感,加入一些金屬元素和部件,這類產(chǎn)品都是不符合安全規(guī)范的;同時(shí),單一的反射型防護(hù)眼鏡也會(huì)形成對(duì)他人的反射傷害。
GJB1762-93中還展示了不同光密度防護(hù)鏡對(duì)應(yīng)不同類型的激光的最大激光輻射量:
表中所示能量值為在不同等級(jí)光密度能夠防護(hù)的最高能量的激光。比如,光密度為1的防護(hù)鏡,最大只能防護(hù)5.0*10-2J/m2二倍頻YAG(532nm)巨脈沖激光;同理,光密度為3的防護(hù)鏡可以防護(hù)能量在6.3*102W/m2以下的10s連續(xù)激光。
為什么要規(guī)定不同的最大輻射量呢?最大輻射量又稱最高光照量,即造成人體細(xì)胞傷害的最大的光照量。不同細(xì)胞面對(duì)不同波長的光有不同的最大光照量。按照標(biāo)準(zhǔn)最大輻照量表可以看出,在相同輻照量的情況下,倍頻激光532nm的巨脈沖激光最容易造成人眼的傷害。從配置激光防護(hù)鏡角度講,在相同功率,同等激光形式(連續(xù)或脈沖),532nm激光相比其他激光要配置更高光密度的激光防護(hù)鏡。比如在配置光密度4的產(chǎn)品,針對(duì)如下相應(yīng)激光的激光防護(hù)鏡是安全的:小于50J/m2巨脈沖倍頻激光;小于50J/m2巨脈沖紅寶石激光;小于500J/m2巨脈沖基頻激光(1064nm);;小于6300W/m2氬離子連續(xù)激光;小于5000W/m2 YAG1064連續(xù)激光;小于1千萬W/m2的二氧化碳連續(xù)激光(由此也可以看出二氧化碳激光相對(duì)說來對(duì)人眼的傷害較?。?。
但是可以注意到,表中只列出了倍頻、基頻、氦氖、氬離子、紅寶石、二氧化碳等幾種激光的最低光照度,而沒有近年工業(yè)應(yīng)用較多的半導(dǎo)體激光、光纖激光,如1070nm,808nm,265nm等,所以在購買相應(yīng)的激光防護(hù)產(chǎn)品的時(shí)候,建議咨詢專業(yè)的技術(shù)人員,技術(shù)人員會(huì)根據(jù)不同的激光器和使用情況進(jìn)行計(jì)算,為大家提供最安全且符合標(biāo)準(zhǔn)的激光防護(hù)產(chǎn)品。
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