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科學生活:激光到底會不會損傷視網膜?
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2008年08月26日   來源:科技日報

    近日有媒體報道,在俄羅斯發生一起激光光束誤射入人群導致30多人視網膜受傷的事件。時隔不久,全球首家激光影院在北京揭幕,實現了人類有史以來最完美的色彩還原。那麼———激光到底會不會損傷視網膜?

    近日,國內外媒體紛紛報道了一起發生在俄羅斯莫斯科市郊的悲劇:一場跳舞音樂節上,原本射向天空的激光光束誤射入人群,導致逾30人視網膜受傷。醫生表示,所有病人都是視網膜燒傷,有些人失明的可能性高達80%,並且這種損害不太可能修復。幾乎與此同時,一場絢麗逼真的激光視覺盛宴在全球首家激光影院北京華星國際影城舉行,它實現了人類有史以來最完美的色彩還原,預示著一個嶄新的視覺時代———激光顯示時代的來臨。

    激光到底會不會損傷人視網膜?筆者就相關事宜採訪了相關專家。北京光學學會常務副理事長梁志遠表示,激光本身存在一定的危險性,而目前舞臺激光燈等大多數民用激光産品都沒有經過安全認證,極容易對周圍的人群造成不可挽回的傷害。

    從事音響燈光等舞臺業務的安恒偉業副總經理董湘輝告訴記者,他頭一次聽説舞臺激光燈會造成安全事故,學過激光知識的他知道如果激光的能量很大可能會傷害人眼,但業內一般認為激光燈沒什麼危險,目前它在各種舞臺上運用得非常廣泛。

    中國激光顯示的倡導者、中科院許祖彥院士表示,作為新科技産品,激光顯示設備的安全標準尚未制定,但北京華星國際影城啟用的激光光源數字電影放映設備,從技術標準上來説,激光顯示的波長不超過不可見光的波長,激光強度不超過一般電影放映使用的燈光強度標準,因此它能夠保證觀影安全。

    我們身邊的激光

    激光(laser),是英文“輻射的受激發射的光放大”的簡稱,在台灣又稱鐳射。它是人類在20世紀繼原子能、計算機、半導體之後的又一重大發明,被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。

    由於激光具有定向發光、亮度極高、顏色極純、能量密度極大等特點,使其在軍事、工業、商業、科技、生活、醫療等各個領域都得到越來越廣泛的應用。

    據專家介紹,激光的用途極其廣泛,有用於舞臺裝飾的激光燈,課堂演示用的激光投影儀和指示用的激光筆,袪除眼袋和矯正近視的激光手術刀,生活或工作中使用頻繁的激光唱片、激光打印和激光照排,用於北京奧運的新型激光投影電視等,激光早已與我們的生活密不可分。

    筆者在網上隨意搜索到一則綠色激光筆的廣告,這種産品主要用於投影屏幕的指示,在課堂和講座中使用頻繁,它的射程可達數百米,功率可調節,光斑是紅色激光筆的十幾倍。

    專家表達了自己的憂慮,“1毫瓦左右的激光産品如果直射入眼底很可能會造成傷害,並且如果人眼長時間暴露在綠激光下,尤其當功率超過5毫瓦時,只需短短幾秒就可能對人眼造成永久性的功能損傷。像教師講課用的綠色激光筆,有些功率比較大,價錢又相當便宜,如果不注意,小朋友拿來玩就會非常危險”。

    激光危險在哪

    應用廣泛的激光,像把鋒利的雙刃劍。人們利用它定向發光、亮度極高、能量極大等特點來造福社會;另一方面,如果在應用中不注意防護,它的這些特點就可能對眼睛、皮膚造成傷害。

    目前在各種類型的激光器中按其功率輸出大小及對人體傷害分為以下四級:功率小于0.4mW的低輸出激光可以保證設計上的安全,不必特別管理;功率0.4mW—1mW的低輸出功率的可視激光會導致人暈眩無法思考,不能直視光束。1—500mW的中輸出功率激光光束若直接射入眼睛,會産生傷害;大於500mW的高輸出功率連續激光不但會對人體産生傷害,而且還可能引發火災危險,光束擴散反射也具有危險性。

    儘管對激光安全等級進行了界定,但對於人體特別是人眼來説,不同波長的損害是不同的,因此,儘管是2級或者3級的激光,同樣應該得到應有的重視。

    激光對眼睛的損害程度與激光波長、脈衝能量、脈衝寬度、光束髮射角、光斑尺寸、距離、照射時間等密切相關。激光的功率越大,能量越強,照射時間越長,危險也就越大。

    據專家介紹,眼睛是人體對激光最敏感的器官,由於眼對光的聚焦作用可使視網膜上的能量密度增高至105倍,因此較低功率的照射就可使眼部溫度急劇上升,引起視網膜的嚴重燒傷而導致視力下降甚至失明。

    北京大學眼視光研究中心主任謝培英告訴記者,當人眼被激光損傷時,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辨眼前物體,有的傷後出現數小時的目眩及畏光。

    目前,常用的激光振蕩波長從0.2微米的紫外線開始,包括可見光、近紅外線、中紅外線直到遠紅外線。由於人眼的各部分對不同波長光的透射與吸收不同,對眼的損傷部位與損傷程度也不同。一般情況下,紫外線與遠紅外線在一定劑量範圍內主要損傷角膜;可見光與近紅外線波段的激光主要損傷視網膜,超過一定能量範圍各波段激光可同時損傷角膜,晶狀體與視網膜,並造成其他屈光介質的損傷。視網膜黃斑區比其他部位更容易遭到破壞,一旦損傷後,再修復的希望很渺茫,嚴重者將終身失明。

    激光治療近視是近些年非常流行的一個手術,同樣是激光,它對眼睛有沒有危害呢?梁志遠解釋道,準分子屈光手術發展于九十年代初期,通過利用準分子激光無穿透力、非熱性的光化學效應、準確切割的特點對角膜進行塑性切割,到今天已經發展得非常成熟。由於它是在電腦的精確控制下對角膜進行微量矯正,激光並不會射入眼底,因而不會産生傷害。

    而許祖彥院士對激光影院使用的激光光源放映設備的安全作了進一步説明,這種投影式而非掃描式的放映設備,首先把細的激光光束擴展開來,比如一英寸大小,這能夠使激光的強度下降幾百倍,強度下降的激光投射到大屏幕上,此時單位面積上的激光功率就足夠小直到符合安全標準。

    制定激光安全標準,把各種激光産品列入安全認證範圍,讓公眾學會防護,是眾多激光專家的共同願望實習生王姣

    重視民用激光産品的安全

    據軍事醫學科學院統計,從1980年至今,在科學實驗中就有100多例激光損傷事件。

    為了減少和預防這種激光損傷,我國在激光安全方面已經制定了數個標準,如國家標準局1987年發佈的《激光産品的輻射安全、設備分類、要求和用戶指南》、國家技術監督局1988年發佈的《激光設備和實施的電氣安全》、衛生部1989年發佈的《作業場所激光輻射衛生標準》和機械電子工業部1991年發佈的《實驗室激光安全規則》。

    但軍事醫學科學院錢煥文研究員認為這些標準過於籠統,而且在監管上沒有落實。目前用於軍事的激光産品在生産和使用上都比較規範,但整體來説,我國的激光産品沒有實現完整分類,特別是民用激光産品的安全沒有得到相應重視。

    規章制度不全和人們對激光危險認識不足,導致一些激光安全事故頻頻發生,錢煥文説,對激光了解較深的科研人員尚且發生這麼多傷害事故,對此不了解且毫無防護意識的民眾發生危險的可能性就更大了。

    安恒偉業副總經理董湘輝告訴記者,國家質檢總局對民用激光有一定的功率要求,在激光燈具的生産上也有一些安全標準,但這種標準和一般燈具的生産要求如不漏電、不爆炸等是一樣的,國家並沒有特別針對激光産品使用安全提出另外的標準。董湘輝還表示,在舞臺上激光燈的亮度調節和投射方向僅取決於燈光師,而對激光燈的使用事實上沒有任何硬性規定。激光燈具從幾千元到幾十萬元一應俱全,舞臺應用非常廣泛,但業內並沒有意識到它的高危性。

    長期在激光操作環境中工作的人群極易患白內障,激光手術中因操作不當而産生的醫療事故也偶有發生,但更令人憂心的是處在激光危險而全然不知的廣大普通群體。

    像對待槍支那樣對待激光

    由一個權威單位制定一個激光安全標準,把各種激光産品列入安全認證範圍,並向公眾呼籲激光安全的重要性,已成為眾多激光專家的共同願望。

    以舞臺用激光為例,專家説明了建立民用激光産品安全監控的要點:“首先激光産品廠商應把警示標誌貼到産品的顯眼位置上;在進入市場銷售之前就應全面檢查激光功率、亮度和入射角等是否達標;使用中要避免激光直射、反射或折射入人眼,要考慮到當有雨水反射或玻璃幕墻折射等意外情況發生時對人的安全保護。在使用過程中更要時刻謹慎,操作人員要配戴防護鏡以避免自己受到輻射,更要嚴格控制調光臺防止傷害到毫無防護的演員和觀眾。一旦操作失誤,要第一時間關燈,並組織傷員就醫。”

    錢煥文介紹了一些激光工作者應該遵守的規則:在有激光器的工作區內外明顯的位置上及激光手術室、實驗室的房門上張貼警告標記;激光室內要盡可能把原光束、鏡式反射光束和漫反射光束都封閉起來;激光束路徑應避開正常人站立或坐著時眼睛的水平位置;確保未受保護的人員不得進入受控區,同時設立緊急開關,使得危險情況發生時能立即停止激光器發射。

    專家們呼籲,要像對待槍支那樣對待激光,不僅要嚴格控制生産和銷售,更要做到安全使用,防止意外傷害,這項工作無疑是巨大的。加強激光防護教育是當務之急,要讓廣大人民群眾明白激光産品可能的潛在危險,以及出現危險時應採取的緊急處理方法。

    強化激光安全使用意識

    北京光學學會舉辦的科普活動中曾多次介紹激光安全,但專家認為普通民眾對這個問題並沒能引起足夠重視。“一方面市民不太清楚如何做到安全防護,另一方面激光安全問題本身並沒有得到國家應有的重視。生活中激光造成的傷害時有發生,但人們卻沒有意識到傷害是由激光引起的。”

    像家庭或辦公室用的激光光碟機和打印機等,由於有專門設計的結構,激光路徑被封在機內,一般能夠保證安全,但不排除有些産品會輻射出一部分不可見的紅外光,而恰恰越是不可見,就越危險。對可見激光,一般人都懂得如何防護,最起碼不會去直視,而對不可見激光人們大多就沒有這方面的經驗了。對激光光路在機外産品的安全防護更應該得到人們的高度重視。

    目前制定的激光安全標準一般針對專業的激光操作人員,其中一些內容對普通百姓一樣有參考價值,比如絕對不要直視激光光束,在有激光的環境中不要忘記戴相應的防護鏡,不要用顯微鏡、望遠鏡之類光學儀器觀察激光束,不要戴手錶、手飾等反射較強的飾物,經常接觸激光的人要定期檢查眼睛,嚴格遵守激光産品的警示規則等。

    專家特別提醒,除了通用的安全規則,不同波段的激光還有其自身的安全標準和防護措施,比如遠紅外激光儘管危險,但防護卻相當簡單,只需戴一副平光玻璃眼鏡即可。不過,人們應該強化對激光安全使用的意識。 (實習生 王姣)

 
 
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