激光人眼安全限值(Eye Safety Limit for Lasers)是指在特定條件下,人眼暴露于激光輻射而不致造成任何可察覺的傷害的最大允許劑量。這些限值通常由國際電工委員會(IEC)和其他標準化機構(gòu)制定,以確保激光產(chǎn)品的安全使用。激光對人眼的潛在傷害主要來源于其高能量密度,這可能導致熱效應(yīng)(如視網(wǎng)膜灼傷)或非熱效應(yīng)(如紫外線傷害)。
激光人眼安全限值基于幾個關(guān)鍵參數(shù),包括:
最大容許暴露量(Maximum Permissible Exposure, MPE):這是在指定時間內(nèi),人眼可以承受的激光輻射的最大平均照度或輻照度。MPE值考慮了激光的波長、脈沖寬度、重復頻率和照射時間。
MPE即最大允許照射量,MPE水平是指眼睛或皮膚受到照射后即刻或長時間后無損傷發(fā)生的最大照射水平。 MPE值宜作為控制照射量的指南,而不宜作為確定安全與危害水平的嚴格分界線,因為低于MPE的激光輻射照射量在某些環(huán)境下,仍然令人不舒服。
MPE的計算步驟:
首先確定脈沖激光的類型,其中重復脈沖輻射照射應(yīng)當滿足如下的要求:
a) 脈沖串中任一單脈沖的照射量不應(yīng)超過單脈沖的MPE;
b) 照射持續(xù)時間為T的一脈沖串的平均照射度不得超過表中照射持續(xù)時間為T的單脈沖MPE;
c) 脈沖串中各脈沖的平均照射量不得超過單脈沖的MPE值與修正因子C5之積。
確定激光脈沖的波長和照射的持續(xù)時間,并依據(jù)相應(yīng)的表查詢允許的最大照射量;
根據(jù)最大照射量結(jié)合修正因子計算出最大允許照射量MPEs
注1:其中波長小于400nm的執(zhí)行a、b要求,大于400nm的執(zhí)行a、b、c要求。
注2:對于意外照射,應(yīng)當考慮最壞條件下,對于波長大于400nm的激光輻射,照射的最大持續(xù)時間可為100s;對于波長小于400nm的激光輻射,照射的最大持續(xù)時間可為30000s。
NOHD即標稱眼危害距離(NOHD):是一個安全參數(shù),用于界定在正常操作條件下,激光光束從發(fā)射點開始到其能量下降至最大允許照射量(Maximum Permissible Exposure, MPE)以下的距離。超過此距離,即使直視激光源也不太可能造成即時的眼睛損傷。
無危險閾值(No Observed Adverse Effect Level, NOAEL):這是在特定條件下,沒有觀察到任何不良影響的最高暴露水平。
激光的波長:不同波長的激光對人眼的穿透能力和傷害機制不同。例如,可見光(約400-700納米)可以到達視網(wǎng)膜并可能造成視網(wǎng)膜損傷,而近紅外光(約780-1400納米)可能引起白內(nèi)障和視網(wǎng)膜損傷。
照射時間:短時間(瞬時)的照射可能比長時間的連續(xù)照射更安全,因為眼睛的瞬時閉合反射可以減少激光的入射。
激光的功率和能量:更高的功率或能量意味著更大的潛在傷害。
人眼安全激光波長范圍通常被認為是在1.50-2.05微米之間,這個波段的激光相對安全,因為它們大部分會被眼睛的晶狀體吸收,而不是穿透到視網(wǎng)膜。不過,即使是這個波段內(nèi)的激光,如果功率足夠高,也可能造成傷害。
激光安全等級(Class)根據(jù)激光的功率和潛在危害分為多個等級,從Class 1(最低危害)到Class 4(最高危害)。每個等級都有不同的安全要求和警告標志,以防止意外暴露。
激光人眼安全限值等級劃分
類別 | 激光器種類 | 安全意義 | 與MPE的關(guān)系 |
1類 | 超低功率激光器或封裝激光器 | 安全 | 即使使用光學儀器也不會超過MPEs |
1M類 | 高發(fā)散或大光束直徑的激光產(chǎn)品 | 肉眼安全,使用光學儀器時有潛在危險 | 即使曝光時間過長, 裸眼也不會超過MPEs, 但使用光學儀器可能會超過 |
2類 | 發(fā)射低水平的可見光輻射(波長在400到700nm) | 應(yīng)避免長時間凝視 | 可通過眼睛的自然回避反應(yīng)獲得保護, 0.25s以內(nèi)肉眼或使用光學儀器不會超過MPEs |
2M類 | 可見光輻射水平超過2類允許可達發(fā)射極限的激光水平 | 應(yīng)避免長時間凝視 | 0.25s以內(nèi)通過眼睛的自然回避反應(yīng)肉眼不會超過MPEs, 但使用光學儀器可能會超過 |
3R類 | 可達發(fā)射水平是1類(非可見光)或2類(可見光)可達發(fā)射極限的5倍 | 防止受到光束照射 | 可能會超過眼睛MPEs, 但損傷風險較低 |
3B類 | 可達發(fā)射水平,無論是否使用放大觀察輔助器具,都可能對眼睛造成傷害 | 防止眼睛、皮膚受到光束照射,注意反射光照射 | 超過眼睛MPEs |
4類 | 可達發(fā)射水平對眼睛和皮膚都可能造成損傷 | 防止眼睛和皮膚受到照射和漫反射(散射), 防止光束引起失火等 | 超過裸眼和皮膚的MPEs, 漫反射超過眼睛的MPEs |
我司提供激光人眼安全等級認證,檢測內(nèi)容包括激光人眼安全認證、MPE測試、NOHD測試等激光人眼安全相關(guān)的激光輻射檢測項目,歡迎來電咨詢,洽談合作!
返回頂部