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激光防護

激光防護鏡標準解讀與選擇

來源:激光製造商情2021-04-07 我要評論(0 )   

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,激光技術被廣泛地應用於(yu) 工業(ye) 加工中。隨後,由於(yu) 在激光壞境中,激光漫反射對於(yu) 人眼的傷(shang) 害是長時間積累的,...

 

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,激光技術被廣泛地應用於(yu) 工業(ye) 加工中。隨後,由於(yu) 在激光壞境中,激光漫反射對於(yu) 人眼的傷(shang) 害是長時間積累的,不可見且不可逆的,激光防護技術也因此被更多的人關(guan) 注。就在激光誕生的上世紀60年代末期,美國研製出了反射型紅寶石激光防護眼鏡。在隨後的80年代中期,美國開始配裝了吸收型激光防護眼鏡。反觀國內(nei) ,山東(dong) 大學在70年代初成功研製出了0.694μm的紅寶石激光防護眼鏡,90年代末期國內(nei) 出現了第一副針對532nm激光的吸收型激光防護眼鏡。

 

國際上對於(yu) 激光防護問題極為(wei) 重視,國際各類組織包括世界衛生組織(WHO),國際標準化組織(ISO),國際輻射防護協會(hui) (IRPA),美國放射衛生局(BRH),美國國家標準學會(hui) (ANSI-Z-136.1:1993),歐洲電工標準化委員會(hui) 等都頒布了激光防護標準,現在國際上比較通用的是歐盟EN207激光防護標準。

 

在中國,激光防護鏡生理衛生防護要求GJB1762-93是我國最早頒發的激光防護鏡標準。本文便是針對該標準裏的激光防護鏡的幾個(ge) 很重要的專(zhuan) 業(ye) 術語概念以及對一般要求的條款進行詳細解讀,希望對大家以後選擇符合標準的安全的激光防護鏡有所幫助。

 

GJB1762-93激光防護鏡標準適用於(yu) 激光防護鏡及其他眼激光防護的設計,生產(chan) ,使用及檢測。該標準提出了激光防護鏡的一般要求:外觀要求;衛生要求;標識要求;視野要求;側(ce) 向防護要求;環境適應性及防激光二次反射損傷(shang) 要求,同時提出了詳細的基本要求特別是光學性能要求及標準。如下所示:

 

激光防護鏡應符合以下一般要求:

1. 將防護鏡片置於(yu) 黑色背景下,用60W的白熾燈照射目測,除邊緣5mm外,表麵光滑,無劃痕,波紋,氣泡,雜質等。

2. 鏡片材料無毒,無氣味,無刺激。

3. 眼鏡醒目位置標識,激光形式(連續,脈衝(chong) 等),防護波長,光密度等。

例如:532D4 CW(cw為(wei) 連續激光。D即為(wei) OD,後麵詳細解讀)

          1064 D6 PU/GPZ

4.防護鏡應能防護側(ce) 麵激光損傷(shang) 。

5 不能對他人造成反射激光損傷(shang) 。

 

 

上述標準中第1-2條規定了激光防護產(chan) 品的最基礎屬性,即作為(wei) 眼鏡類產(chan) 品,合格成品應該具有最基本的清晰度/可視度,並且產(chan) 品除鏡片外的部件也應該符合無毒無害的產(chan) 品標準。

第3條中的實例,數字為(wei) 可防護的激光波長,532即波長為(wei) 532nm的激光;D為(wei) OD,即光密度值(最低輻照量),光學上理解便是入射光能量(Ei)與(yu) 透射光能量(EL)的比值10的對數值,計算公式為(wei) :

D=Log(Ei/EL)

該數值直接反映了激光防護鏡對特定波長激光的衰減程度,光密度越大,防護特性就越好;CW/PU/GPZ則分別表示連續,脈衝(chong) 和巨脈衝(chong) 的激光類型。

第4條中的規定指出,選擇激光防護鏡要注意眼鏡側(ce) 麵的防護,如一般的近視眼鏡和墨鏡款式是不符合要求的,並且特別注意眼鏡夾片也是不符合規範的。此條規定的產(chan) 生是由於(yu) 激光的漫反射效應。隻要周圍有反射麵,除了直射激光光束外,環境內(nei) 還有很多不同方向的激光束,因此選用的激光防護鏡不僅(jin) 要防護正對眼鏡的光束,也要全方位防護來自不同角度的漫反射激光進入眼睛。基於(yu) 此標準,本文建議大家不要選用單一反射原理的激光防護鏡,因為(wei) 反射原理激光防護鏡防護效果對光源有選擇性。(有關(guan) 反射型激光防護鏡和其他類型的激光防護鏡的防護優(you) 劣將在另外的文章中更詳細得闡述。)

第5條標準在於(yu) 指出除了鏡片意外的部件不能是金屬製品,許多廠商為(wei) 了提高眼鏡質感和設計感,加入一些金屬元素和部件,這類產(chan) 品都是不符合安全規範的;同時,單一的反射型防護眼鏡也會(hui) 形成對他人的反射傷(shang) 害。

 

 

GJB1762-93中還展示了不同光密度防護鏡對應不同類型的激光的最大激光輻射量:

 

表中所示能量值為(wei) 在不同等級光密度能夠防護的最高能量的激光。比如,光密度為(wei) 1的防護鏡,最大隻能防護5.0*10-2J/m2二倍頻YAG(532nm)巨脈衝(chong) 激光;同理,光密度為(wei) 3的防護鏡可以防護能量在6.3*102W/m2以下的10s連續激光。

 

 

為(wei) 什麽(me) 要規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(ti) 細胞傷(shang) 害的最大的光照量。不同細胞麵對不同波長的光有不同的最大光照量。按照標準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的巨脈衝(chong) 激光最容易造成人眼的傷(shang) 害。從(cong) 配置激光防護鏡角度講,在相同功率,同等激光形式(連續或脈衝(chong) ),532nm激光相比其他激光要配置更高光密度的激光防護鏡。比如在配置光密度4的產(chan) 品,針對如下相應激光的激光防護鏡是安全的:小於(yu) 50J/m2巨脈衝(chong) 倍頻激光;小於(yu) 50J/m2巨脈衝(chong) 紅寶石激光;小於(yu) 500J/m2巨脈衝(chong) 基頻激光(1064nm);;小於(yu) 6300W/m2氬離子連續激光;小於(yu) 5000W/m2 YAG1064連續激光;小於(yu) 1千萬(wan) W/m2的二氧化碳連續激光(由此也可以看出二氧化碳激光相對說來對人眼的傷(shang) 害較小)。

 

但是可以注意到,表中隻列出了倍頻、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(ye) 應用較多的半導體(ti) 激光、光纖激光,如1070nm,808nm,265nm等,所以在購買(mai) 相應的激光防護產(chan) 品的時候,建議谘詢專(zhuan) 業(ye) 的技術人員,技術人員會(hui) 根據不同的激光器和使用情況進行計算,為(wei) 大家提供最安全且符合標準的激光防護產(chan) 品。

 


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