雷射眼鏡

雷射眼鏡

雷射反射式雷射防護鏡在基底光學玻璃表面鍍以多層的反射介質層。

優與劣

優點:1、工藝簡單;

2、可見光透過率高;

3、衰減率較高;

4、光反應時間快<10-9秒;

缺點:1、對光源具有嚴重的選擇性。入射光源必須正對防護鏡面(入射光鏡面法線方向),其防護作

用才最大,反之最小;

2、反射介質層易脫掉,而且脫落之後不易肉眼觀察,這也是最危險的,國內的反射介質層一般一年左右都會發生脫落。光衰減率越高鍍的介質層越厚,越容易脫落。

吸收式防護鏡在基底材料PMMA或P.C中添加特種波長的吸收劑。

優點:1、對光源沒有選擇性,可以安全防護各種漫反射光;

2、衰減率較高;

3、表面不怕磨損,即使有擦劃,不影響光的安全防護;

4、光反應較快<10-9秒;

缺點:可見光透過率較低。

雷射眼鏡,在工業生產中(如雷射雕刻、雷射切割、雷射醫療等)能夠吸收或反射雷射產生的輻射,對眼睛起到保護作用的一種特殊用途的眼鏡。

對人眼的傷害

眼睛是人體對雷射最敏感的器官。由於雷射的特性,可使能量在空間和時間上高度集中。由與眼睛的晶狀體有聚焦的作用,使視網膜在單位面積上所受雷射照射的能量比相應的角膜入射量高近10萬倍。雷射單色性好很強,在眼底的色差極小。因為脈衝雷射致傷比瞬目反射快得多(人眼瞬目反射時間通常是150-250ms,而脈衝雷射可短至10ms),再加上極端的瞬間,在極小的面積上,能量的集中釋放,即使是低劑量的雷射照射也可以導致眼角膜或視網膜嚴重損傷。

受雷射損傷,輕者出現視網膜凌固水腫損傷斑 ,為灰白色, 病程1-2周,水腫消退。嚴重者則會視網膜灼傷,出現裂孔、出血,病程為3-4周,一旦出血吸收後,留有色素沉著並形成瘀痕。當病變範圍涉及到黃斑區,則視力嚴重下降。相當一部人視力下降到0.1以下。

不同波長對眼鏡的損傷部位

波長分區 波長範圍(nm) 主要損傷部位
紫外雷射 180-400 角膜
可見雷射 400-700 晶狀體
近紅外雷射 700-1400 視網膜、脈絡膜、晶狀體
中、遠紅外雷射 1400-106 角膜

眼底地幾種雷射的有效吸收率

雷射器 波長(nm) 吸收率 (%) 介質透過率(%) 有效吸收率(%)
鋁雷射 1064 12 42 5.04
紅寶石 694.4 56 96 53.7
氬離子 488-514 70 80 56
倍頻:Nd:YAG 532 88 65

主要症狀

長期在雷射操作環境中工作者眼睛受到長期的影響。在操作和使用雷射器時,即使沒有直接被雷射照射,造成傷害事故的發生。可是雷射器所反出的射線通過其他物體或者牆壁等產生的微量反射,長期在這種環境中工作的人群,白內障的發病率極高。

事故發生時,多數受傷者感到眼前突然閃光,繼而出現一個不同顏色、不同大小的光斑或暗影,個別人眼部有衝擊感,與此同時,視力出現不同程度的下降,重者短時間內不能分清眼前物體,有的傷後出現數小時的目弦及畏光。

防護眼鏡發展

隨著雷射技術在軍事、民用領域的廣泛套用,雷射防護技術越來越受到人們的重視,雷射防護材料的種類日益增多。從防護原理來看,目前雷射防護材料可分為三大類:一是基於線性光學原理的雷射防護,它包括吸收型、反射型和吸收/反射複合型;二是基於非線性光學原理的雷射防護,它主要利用三階非線性光學效應,包括非線性吸收、非線性折射、非線性散射和非線性反射;三是基於相變原理的雷射防護。

雷射具有方向性強、單色性好、相干性好等特點,使得它在軍事、工業及醫療等領域都有著廣泛的套用。但正是雷射的這些特點對人體也構成了極大的威脅。眼睛是人體對雷射最敏感的器官,由於眼對光的聚焦作用可使視網膜上能量密度增高105倍,因此低劑量照射就可引起視網膜的嚴重損傷而導致視力下降直至失明。如何進行有效的雷射防護,成為人們極為關注的問題,各國相應地制定了雷射防護標準。早在1962年美國就提出了一些雷射安全輻照限。

現在我國使用關於雷射安全的強制標準有:

CJB-2408-95 雷射防護眼鏡防護性能測試方法

GJB-1762-93 雷射防護眼鏡生理衛生防護要求

JB/T 5524-91 實驗室雷射安全規則

防護眼鏡類型

雷射防護鏡有多種類型,所用材料不同,原理各異,套用場合也不同。因此,要提供對雷射有效防護,必須按具體使用要求對雷射防護鏡進行合理的選擇。選擇防護鏡時,首先根據所用雷射器的最大輸出功率(或能量)、光束直徑、脈衝時間等參數確定雷射輸出最大輻照度或最大輻照量。而後,按相應波長和照射時間的最大允許輻照量(眼照射限值)確定眼鏡所需最小光密度值,並據此選取合適防護鏡。選擇的具體條件主要有:

1、 最大輻照量Hmax(J/m2)或最大輻照度Emax(W/m2);

2、 特定的防護波長;

3、 在相應防護波長的所需最小光密度值Dmin;

4、 防護鏡片的非均勻性、非對稱性、入射光角度效應等;

5、 抗雷射輻射能力;

6、 可見光透過率;

7、 結構和外形。

隨著雷射技術在軍事、民用領域的廣泛套用,雷射防護技術越來越受到人們的重視,雷射防護材料的種類日益增多。從防護原理來看,目前雷射防護材料可分為吸收型、反射型和吸收/反射複合型。

吸收式、反射式雷射防護鏡的優與劣

一、反射式雷射防護鏡在基底光學玻璃表面鍍以多層的反射介質層。

優點:

1、工藝簡單;

2、可見光透過率高;

3、衰減率較高;

4、光反應時間快<10-9秒;

缺點:

1、對光源具有嚴重的選擇性。入射光源必須正對防護鏡面(入射光為鏡面法線方向),其防護作用才最大。

否則會出現藍漂,入射角越大,防護波長越往短漂移。當防護波段不夠寬或防護波長偏短時可能出現斜入射時的完全失效。

2、反射介質層易脫掉,而且脫落之後不易肉眼觀察,這也是最危險的,。國內的反射介質層一般一年左右都會發生脫落。光衰減率越高鍍的介質層越厚,越容易脫落。

二、 吸收式防護鏡在基底材料PC中添加特種的吸收劑。

優點:

1、對光源沒有選擇性,可以安全防護各種漫反射光;任何角度的入射光都得到同樣高效的防護。

2、衰減率較高;

3、表面不怕磨損,即使有擦劃,不影響光的安全防護;

4、光反應較快<10-9秒;

5、同時對雷射器操作中產生的刺眼白光有很好的禁止性。

缺點:可見光透過率較低。

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