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激光装置的应用和危害
时间:2015.05.11 来源: 作者:

20世纪60年代激光发明以及70年代大功率激光器件及配套制造系统出现以来,激光加工技术经过几十年的发展,已形成了激光焊接、激光切割、激光打孔、金属零件激光直接成形、激光雕刻、激光打标、激光熔覆、激光表面整形、激光3D打印、激光清洗、激光扫描和测量等十几种工业加工工艺,以及激光医疗和美容、激光照明等商业应用。与传统的工艺和方法相比,激光带来了产品设计、制造工艺和生产观念的巨大变革,并正在引发加工制造和商业领域的巨大变革。与此同时,激光的应用也产生一些新的粉尘、烟雾、气体的危害以及潜在危险如激光的灼伤和辐射等,统称为激光危害,针对激光危害所采取的安全对策称为激光防护,此章节及以下只考虑激光辐射的危害。


激光辐射能对人眼和皮肤造成伤害,其中以前者的后果最为严重。由于人眼对不同波长激光的透射和吸

收不同,不同波长激光对人眼伤害的部位也不同(见下图)。


激光辐射,即使是很小的能量,其能量密度也可能相当高,会影响人体的健康。激光辐射造成的眼伤主要有光致角膜炎、角膜凝固、碳化和穿孔、晶状体混浊、视觉功能性障碍“闪光盲”,以及视网膜凝固、出血和爆裂等。更为严重的是,激光造成的眼睛伤害是永久性的,无法通过治疗来恢复或改善。

 

激光辐射造成的皮肤伤害主要有色素沉着、红斑和水泡等。伤害程度取决于辐射剂量的大小,而这与激光器的输出能量、工作波长和工作状态有关,其中能量是最主要的因素。对人体和工作环境构成危害的不仅有直射光,而且还有反射光和漫反射光。

 

对激光辐射采取防护措施的依据是激光安全防护标准。国际上常用的总标准主要有中国国家标准GB 7247.1-2012,国际电工委员会 (IEC)标准IEC 60825、欧盟标准EN60825和美国国家标准学会标准(ANSI-Z136.1),而产品标准主要有GB/T 7247.14-2012GJB 1762-1993GB/T 18151-2008EN 207/ EN 208EN 12254:2010IEC 60825-4:2006ANSI-Z136.7等。


所有激光安全标准都是将激光器按输出能量、工作波长、脉宽等参数划分成若干个安全级别。划分的依

据是与损伤阈值直接相关的辐照限。不同标准辐照限的表示方法和数值不尽相同。