近日有媒体报道,在俄罗斯发生一起激光光束误射入人群导致30多人视网膜受伤的事件。时隔不久,全球首家激光影在北京揭幕,实现了人类有史以来的色彩还原。那么———激光到底会不会损伤视网膜?
近日,国内外媒体纷纷报道了一起发生在俄罗斯莫斯科市郊 的悲剧:一场跳舞音乐节上,原本射向天空的激光光束误射入人群,导致逾30人视网膜受伤。医生表示,所有病人都是视网膜烧伤,有些人失明的可能性高达80%,并且这种损害不太可能修复。几乎与此同时,一场绚丽逼真的激光视觉盛宴在全球首家激光影北京华星国际影城举行,它实现了人类有史以来的色彩还原,预示着一个崭新的视觉时代———激光显示时代的来临。
激光到底会不会损伤人视网膜?笔者就相关事宜采访了相关。北京光学学会常务副理事长梁志远表示,激光本身存在一定的危险性,而目前舞台激光灯等大多数民用激光产品都没有经过安全,极容易对周围的人群造成不可挽回的伤害。
从事音响灯光等舞台业务的安恒伟业副经理董湘辉告诉记者,他头一次听说舞台激光灯会造成安全事故,电机及电气技术实验装置学过激光知识的他知道如果激光的能量很大可能会伤害人眼,但业内一般认为激光灯没什么危险,目前它在各种舞台上运用得非常广泛。
激光显示的倡导者、中科许祖彦士表示,作为新科技产品,激光显示设备的安全标准尚未制定,但北京华星国际影城启用的激光光源数字电影放映设备,从技术标准上来说,激光显示的波长不过不可见光的波长,激光强度不过一般电影放映使用的灯光强度标准,因此它能够保证观影安全。
我们身边的激光
激光(laser),是英文“辐射的受激发射的光放大”的简称,在台湾又称镭射电工电子技术实验装置。它是人类在20世纪继原子能、计算机、半导体之后的又一重大发明,被称为“快的刀”、“准的尺”、“亮的光”和“奇异的激光”。
由于激光具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量密度极大等特点,使其在军事、工业、商业、科技、生活、医疗等各个领域都得到越来越广泛的应用。
据介绍,激光的用途极其广泛,有用于舞台装饰的激光灯,课堂演示用的激光投影仪和指示用的激光笔,袪除眼袋和矫正近视的激光手术刀,生活或工作中使用频繁的激光唱片、激光打印和激光照排,用于北京奥运的激光投影电视等,激光早已与我们的生活密不可分。
笔者在网上随意搜索到一则绿色激光笔的广告,这种教学仪器产品主要用于投影屏幕的指示,在课堂和讲座中使用频繁,它的射程可达数百米,功率可调节,光斑是红色激光笔的十几倍。
表达了自己的忧虑,“1毫瓦左右的激光产品如果直射入眼底很可能会造成伤害,并且如果人眼长时间暴露在绿激光下,尤其当功率过5毫瓦时,只需短短几秒就可能对人眼造成性的功能损伤。像教师讲课用的绿色激光笔,有些功率比较大,价钱又相当便宜,如果不注意,小朋友拿来玩电子技术综合实训考核装置就会非常危险”。
激光危险里
应用广泛的激光,像把锋利的双刃剑。人们利用它定向发光、亮度极高、能量极大等特点来造福社会;另一方面,如果在应用中不注意防护,它的这些特点就可能对眼睛、皮肤造成伤害。
目前在各种类型的激光器中按其功率输出大小及对人体伤害分为以下四级:功率小于0.4mW的低输出激光可以保证设计上的安全,不必特别管理;功率0.4mW—1mW的低输出功率的可视激光会导致人晕眩无法思考,不能直视光束。1—500mW的中输出功率激光光束若直接射入眼睛,会产生伤害;大于500mW的高输出功率连续激光不但会对人体产生伤害,而且还可能引发火灾危险,中级维修电工实训考核装置光束扩散反射也具有危险性。
尽管对激光安全等级进行了界定,但对于人体特别是人眼来说,不同波长的损害是不同的,因此,尽管是2级或者3级的激光,同样应该得到应有的重视。
激光对眼睛的损害程度与激光波长、脉冲能量、脉冲宽度、光束发射角、光斑尺寸、距离、照射时间等密切相关。激光的功率越大,能量越强,照射时间越长,危险也就越大。
据介绍,眼睛是人体对激光敏感的器官,由于眼对光的聚焦作用可使视网膜上的能量密度增高至105倍,因此较低功率的照射就可使眼部温度急剧上升,引起视网膜的严重烧伤而导致视力下降甚至失明。
北京大学眼视光研究中心主任谢培英告诉记者,当人眼被激光损伤时,多数受伤者感到眼前突然闪光,继而出现一个不同颜色、不同大小的光斑或暗影,个别人眼部有冲击感,与此同时,视力出现不同程度的下降,重者短时间内不能分辨眼前物体,有的伤后出现数小时的目眩及畏光。
目前,常用的激光振荡波长从0.2微米的紫外线电子学综合实验装置开始,包括可见光、近红外线、中红外线直到远红外线。由于人眼的各部分对不同波长光的透射与吸收不同,对眼的损伤部位与损伤程度也不同。一般情况下,紫外线与远红外线在一定剂量范围内主要损伤角膜;可见光与近红外线波段的激光主要损伤视网膜,过一定能量范围各波段激光可同时损伤角膜,晶状体与视网膜,并造成其他屈光介质的损伤。视网膜黄斑区比其他部位更容易遭到破坏,一旦损伤后,再修复的希望很渺茫,严重者将终身失明。
激光治疗近视是近些年非常流行的一个手术,同样是激光,它对眼睛有没有危害呢?梁志远解释道,准分子屈光手术发展于九十年代初期,通过利用准分子激光无穿透力、非热性的光化学效应、准确切割的特点对角膜进行塑性切割,到已经发展得非常成熟。由于它是在电脑的控制下对角膜进行微量矫正,激光并不会射入眼底,因而不会产生伤害。
而许祖彦士对激光影使用的激光光源放映设备的安全作了进一步说明,这种投影式工业自动化综合实训装置而非扫描式的放映设备,首先把细的激光光束扩展开来,比如一英寸大小,这能够使激光的强度下降几百倍,强度下降的激光投射到大屏幕上,此时单位面积上的激光功率就足够小直到符合安全标准。
制定激光安全标准,把各种激光产品列入安全范围,让公众学会防护,是众多激光的共同愿望实生王姣
重视民用激光产品的安全
据军事医学科学统计,从1980年至今,在科学实验中就有100多例激光损伤事件。
为了减少和预防这种激光损伤,我国在激光安全方面已经制定了数个标准,如标准局1987年发布的《激光产品的辐射安全、设备分类、要求和用户指南》、技术局1988年发布的《激光设备和实施的电气安全》、卫生部1989年发布的《作业场所激光辐射卫生标准》和机械电子工业部1991年发布的《实验室激光安全规则》。
但军事医学科学钱焕文研究员认为这些标准过于笼统,而且在监管上没有落实。目前用于军事的激光产品在生产和使用上都比较规范,但整体来说,我国的激光产品没有实现完整分类,特别是民用激光产品高级技师电子技术实训考核装置的安全没有得到相应重视。
规章制度不全和人们对激光危险认识不足,导致一些激光安全事故频频发生,钱焕文说,对激光了解较深的科研人员尚且发生这么多伤害事故,对此不了解且毫无防护意识的民众发生危险的可能性就更大了。
安恒伟业副经理董湘辉告诉记者,质检局对民用激光有一定的功率要求,在激光灯具的生产上也有一些安全标准,但这种标准和一般灯具的生产要求如不漏电、不爆炸等是一样的,并没有特别针对激光产品使用安全提出另外的标准。董湘辉还表示,在舞台上激光灯的亮度调节和投射方向仅取决于灯光师,而对激光灯的使用事实上没有任何硬性规定。激光灯具从几千元到几十万元一应俱全,舞台应用非常广泛,但业内并没有意识到它的高危性。
长期在激光操作环境中工作的人群极易患白内障,激光手术中因操作不当而产生的医疗事故也偶有发生,但更令人忧心的是处在激光危险而全然不知的广大普通群体。
像对待枪支那样对待激光
由一个单位制定一个激光安全标准,把各种激光产品列入安全范围,并向公众呼吁激光安全的重要性,已成为众多激光的共同愿望。
以舞台用激光为例,说明了建立民用激光产品安全监控的要点:“首先激光产品厂商应把警示标志贴到产品的显眼位置上;在进入市场销售之前就应全面检查激光功率、亮度和入射角等是否达标;使用中要避免激光直射电工技术实验装置、反射或折射入人眼,要考虑到当有雨水反射或玻璃幕墙折射等意外情况发生时对人的安全保护。在使用过程中更要时刻谨慎,操作人员要配戴防护镜以避免自己受到辐射,更要严格控制调光台防止伤害到毫无防护的演员和观众。一旦操作失误,要时间关灯,并组织伤员就医。”
钱焕文介绍了一些激光工作者应该遵守的规则:在有激光器的工作区内外明显的位置上及激光手术室、实验室的房门上张贴警告标记;激光室内要尽可能把原光束、镜式反射光束和漫反射光束都封闭起来;激光束路径应避开正常人站立或坐着时眼睛的水平位置;确保未受保护的人员不得进入受控区,同时设立紧急开关,使得危险情况发生时能立即停止激光器发射。
们呼吁,要像对待枪支那样对待激光,不仅要严格控制生产和销售,更要做到安全使用,防止意外伤害,这项工作无疑是巨大的。加强激光防护教育是当务之急,要让广大人民群众明白激光产品可能的潜在危险,以及出现危险时应采取的紧急处理方法。
强化激光安全使用意识
北京光学学会举办的科普活动中曾多次介绍激光安全,但认为普通民众对这个问题并没能引起足够重视。“一方面市民不太清楚如何做到安全防护,另一方面激光电工技术实验装置安全问题本身并没有得到应有的重视。生活中激光造成的伤害时有发生,但人们却没有意识到伤害是由激光引起的。”
像家庭或办公室用的激光光碟机和打印机等,由于有专门设计的结构,激光路径被封在机内,一般能够保证安全,但不排除有些产品会辐射出一部分不可见的红外光,而恰恰越是不可见,就越危险。对可见激光,一般人都懂得如何防护,起码不会去直视,而对不可见激光人们大多就没有这方面的经验了。对激光光路在机外产品的安全防护更应该得到人们的高度重视。
目前制定的激光安全标准一般针对的激光操作人员,其中一些内容对普通百姓一样有参考价值,比如不要直视激光光束,在有激光的环境中不要忘记戴相应的防护镜,不要用显微镜、望远镜之类光学仪器观察激光束,不要戴手表、手饰等反射较强的饰物,经常接触激光的人要定期检查眼睛,严格遵守激光产品的警示规则等。
特别提醒,除了通用的安全规则,不同波段的激光还有其自身的安全标准和防护措施,比如远红外激光尽管危险,但防护却相当简单,只需戴一副平光玻璃眼镜即可。不过,人们应该强化对激光安全使用的意识。