激光安全使用的重要性

为什么激光安全事故仍在发生？答案之一是人们没有获知激光事故的信息。多数机构担心负面的媒体影响而对这些信息秘而不宣。当类似的事故发生在其它地方时，曾经隐匿信息的人必须承受内心的不安。更坏的结果是，如果没有人公开这些事故，激光安全的问题就更不能得到重视。

发生激光事故还有两个重要原因，一是坏的行为没有产生负面后果，二是缺乏安全教育和指导。基于此，本文首先将介绍激光的潜在危害，然后列举关于激光安全行为的错误和正确做法，帮助您确保LASER：

Light is Applied Safely, Efficient, and Reliably

大约60%激光事故发生在光束对准或操控过程中，而眼睛受损伤的主要原因是未佩戴防护设备。

Be safe!

说到激光安全，首先要知道激光的潜在危害。激光安全远不只是保护眼睛的问题，还要注意电气、化学和火灾等危险。

光束危害

通过激光危害等级能快速判断激光的潜在危害，下图简要描绘了不同等级的激光对眼睛和皮肤的危害水平。

常见激光线和视网膜伤害区

眼睛是激光安全问题中最受关注的的器官。从400到1400 nm的波长范围叫做视网膜伤害区域，这是对视觉潜在伤害最大的波长范围。一般而言：

• 180到400 nm紫外激光会被角膜和晶状体吸收，损伤机制是光致角膜炎。
• 400到700 nm可见激光会透过角膜并聚焦到眼睛后面的视网膜。这个微小的黄斑组织有100万个视锥细胞，也是主要视觉发生的地方。视网膜其它区域用于运动探测，黄斑之外的激光损伤对视觉没有或极小影响。
• 800 nm是个危险的陷阱，看起来微弱的红色光斑可能有很高的光强。当人感知到1%的光子，实际上已被99%的光子击中。这也是钛宝石激光经常出现安全事故的重要原因。
• 700到1400 nm近红外也会聚焦到视网膜上，虽然不可见但仍会被吸收而导致伤害。有记录表明，眼睛被击中的一种后果可能是产生气泡并爆裂，由此损伤视网膜细胞并伴随眼睛内部嘣的一声！
• 1400 nm到1 mm也会被角膜和晶状体吸收。因为这些波长不会到达视网膜，它们有时被错误地冠以人眼安全波长，但高能量同样可能损伤眼睛。
• 眼皮不能为眼睛提供激光保护。

- 受伤前的经典语录 -

我以为知道光在哪；我只摘下了一秒钟；

取下眼镜看得更清；我比你懂我比你懂。

这些话不可乱讲，请戴好防护眼镜。

Be safe!

高峰值近红外激光，比如Nd:YAG激光，尤其容易造成伤害。因为这种激光是不可见光，我们很容易低估亮度。假设我们能看见这种激光，它将是充满整个房间的令人目眩的光源。这也是为何激光的漫反射光都很危险。所以，一直要戴好激光防护眼镜。

非光束危害

即使有高压设备的资质和经验，操作的时候也要非常小心，佩戴必要的防护用品，不仅要注意保护自己，还要保护激光设备。独自操作的时候考虑请个人在旁边。

如果使用高功率Nd:YAG或CO2激光进行切割或焊接，激光本身或溅射材料都可能造成人员受伤。幸好皮肤感到热后您就会马上移开。不过激光可能烧穿衣服(有些牛仔衣裤的图案就是用激光烧出来的)。紫外激光可能使皮肤受到不健康的紫外辐射，穿防护服或涂防晒霜可能降低这种危害。有些气体激光器如果泄露还可能有毒或造成窒息。

最佳做法

令人讽刺的是，激光安全最大的敌人可能是自己，具体讲就是违反安全措施的自己。比如不检查杂散反射光、有意或无意取下激光防护眼镜、从眼镜上方或下方窥视。又或者，为研究项目独自奋战到深夜，但实验装置却出了问题，而明天还有个报告，这时疲劳的状态最容易发生事故。统计表明，大多数激光事故发生在有经验的激光用户身上。因此，遵循良好的实验方法和习惯非常重要。

1. 合理设计激光系统的布局，使光束水平传播，不可达到或接近眼睛的高度。由于光学平台的高度设计，搭建光路的高度一般处于腰部水平。良好的光路对准操作是预防激光事故的关键。对于垂直向上的光路，比如光学爬高架，可以用套管包住，不能直接从上往下看光路是否对准。

光束高度尺

- 英制和公制刻度

- 三排不同间距的通孔

- 测量光高或对准光路

- 钕磁体提供吸持力

- 均匀漫反射阳极氧化膜

2. 掌握任何杂散光束的方向。光学元件前后表面都可能反射不小的光强，特别是如果光学表面倾斜，光束可能向上反射而打到眼睛。布儒斯特窗口片和偏振棱镜也容易使无法透过的偏振光向上反射。必要时可以用收集筒捕获有害的反射光，但不能用激光观察卡或纸卡代替。

3. 使用激光要佩戴正确的激光防护眼镜，并将眼镜放在激光装置旁边显眼的地方。金属工具可能意外反射激光，难以辨明方向，所以对于不可忽略的激光功率要一直佩戴。

4. 将激光功率设置为能够满足应用的最小值，光束功率还可用光快门和滤光片减小。如果不需要使用激光，将其关闭或者挡住。如果不便关闭激光，或者激光要一直通过光学系统，可以考虑在光学平台上方悬挂激光防护帘、使用罩壳盖住装置、或使用套管包住光束。

5. 对异常的声音保持警觉。如果听到啪的一声，可能是激光打在不该打的地方或者损伤了光学元件。这对于高峰值功率固体激光器，比如Q开关Nd:YAG激光器特别常见。这时要迅速关闭或挡住光束，找到声音的来源。

6. 使用鼻子。如果闻到灼烧的味道，马上关闭激光并查找原因。不只是挡住光束，因为灼烧可能来自开启的激光器。注意吸入激光产生的空气污染物(LGAC)也有害健康。

7. 保持整洁、维护设备。有时候设备故障出于缺少预防维护，环境条件也可能增加设备故障几率，比如灰尘、泥土、阻挡通风口或者不熟练的操作和不良的存储方式。使用层流罩系统有助于创造清洁的环境。

8. 遵守标准操作流程，养成激光实验好习惯。比如，贴上正确的警示标识；安装或拆除光纤时都要先关闭激光；将所有光束终止在光学平台边缘；做实验要关门；摘掉首饰后调光路，并避免光路中被引入外来物品，比如电缆、松散的纸张、容易掉落的物件。

9. 信息交流和传达。沟通是安全的关键，每个人在实验室要一直注意其它人的行动，特别是在有人移除挡光设备或移动光学元件的时候。

安全意识五境界

病态式：只要没被抓住谁管它呢。

回应式：事故之后才去考虑安全。

精明式：我们已有危害管理体系。

积极式：我们已预期可能的危害。

高效式：安全已融入工作和思想。