所有激光產品的安全標準都是將激光產品按照輸出能量、工作波長、脈寬等參數分成若干個安全級別,劃分的依據
是與損傷閾值直接相關的輻射極限。對激光產品進行安全分級的目的是幫助使用者識別激光潛在的危害程度并采取
相應的防護措施。
1 我國激光產品安全分級
我國現在執行的是強制性安全標準GB7247. 1 - 2001 ,《激光產品的安全第1 部分:設備分類、要求和用戶指南》。根據這一標準,我國激光產品分為4 級,其中第3 級激光產品又細分為3A 類和3B 類。
(1) 級激光產品:指在正常操作下,不會產生對人有傷害的光輻射。
(2) 級激光產品:其輻射范圍在可見光譜區,其可達輻射極限(Accessible Emission Limits ,即AEL 值) 相當于在第1 級產品的輻射中暴露0. 25 秒時的值,需要附加警告標志,進行安全測試。2 級激光產品通常可由包括眨眼在內的回避反應提供眼睛保護。
(3) 級激光產品:分成3A 與3B 兩級。3A 級別對于具有對強光正常躲避的人來說,不會對裸眼造成傷害,但是對于使用透鏡儀器進行觀察的情況,就會對人眼造成傷害。3B級產品包括在200nm至1mm范圍內的輻射,如果裸眼直視就會造成傷害。
(4) 級激光產品:AEL 值在3 級以上,不但在直視時會對人眼造成傷害,在其他情況下也會造成意外傷害。不但對眼睛,也可能傷及皮膚,甚至引起火災。對該級產品要進行嚴格的管理與控制。
2 國際標準對激光產品的安全分級
國際標準主要有國際電工委員會( IEC) 標準,國際標準化組織( ISO) 標準,世界衛生組織(WHO) 標準以及美國國家標準學會(ANSI) 標準。其中, IEC〔3〕和ANSI〔4〕專門針對激光產品輻射安全制定了系列標準。IEC60825 :2007 - Safety of laser products 系列規定了激光產品的安全標準,其第一部分, IEC60825 - 1 :2007 Equipment classification and requirements ,將激光產品分為4 級。ANSIZ136 系列中, Z136. 1 : 2007 - American National Standard for Safe Use of Lasers 也同樣將激光產品分為4 級。
1 級激光產品:在合理可預見的工作條件下是安全的,包括長時間使用光學儀器進行裸眼束內觀察。1M級激光產品:在合理可預見的工作條件下是安全的,但是若用光學儀器進行裸眼束內觀察,則最大允許輻照量(Max Permissible Exposure ,MPE) 可能會超出眼睛所能承受的程度,對眼睛造成傷害。裸眼束內觀察可見光譜范圍內的光輻射還有可能造成眩目效應。
2 級激光產品:其輻射范圍在可見光譜區,通常可由包括眨眼在內的回避反應提供眼睛保護。除非有意直視光輻射,否則在合理預見的工作條件下是安全的,包括長時間使用光學儀器進行裸眼束內觀察。2M級激光產品:其輻射范圍在可見光譜區,短時間內進行裸眼觀察是安全的。但是若用光學儀器進行裸眼束內觀察,可能會對眼睛造成傷害。
3R 級激光產品:其輻射能量超過了直接裸眼束內觀察的MPE ,但是在絕大多數情況下造成的危害是很小的,因為其AEL 值是2 級激光產品(可見光譜范圍) 或者1 級激光產品(不可見光譜范圍) AEL 值的5 倍。危害程度會隨著輻射時間持續而增加,但風險比3B 級激光產品低,其制造要求和對用戶使用的控制措施比3B 級激光產品要少。
3B級激光產品:只要裸眼束內觀察就會對眼睛造成傷害,包括意外造成的短時間曝露在光輻射中。觀察漫反射一般是安全的。接近3B 級激光產品AEL 值時,如果光束直徑較小或者已經聚焦,可能會造成皮膚輕微損傷或者使易燃材
料燃燒。
4 級激光產品:束內觀察、皮膚曝露在光輻射下,甚至觀察漫反射都會產生危險。使用這類激光產品還要特別小心火災。
國際標準對激光產品分級中,1M級和2M級激光產品中的M源于Magnifying optical viewing instruments ,目的是將使用
光學儀器進行裸眼束內觀察的安全性進行細分。3R 級激光產品中的R 源于Reduced requirement ,目的是將原先3 級激光
產品根據對制造商和用戶的要求不同進行細分。雖然比較來看,國際標準對激光輻射安全分級更為細致明確,實際上,我國的標準GB7247. 1 - 2001 是等同采用當時的國際標準IEC60825 - 1 :1993。隨著激光技術的發展, IEC對60825 系列標準進行了修訂,用1M級和2M級體現了通過光學儀器直接觀察激光束的危害。本著追蹤國際標準的原則,對GB7247. 1 - 2001 的修訂工作已經開始。
3 工程應用中激光輻射的安全防護
為了確保激光產品的安全,對激光的危害必須嚴加控制,尤其在工程應用中,絕大多數激光產品都屬于3B 級或者4 級,正確了解激光產品的安全級別并且采用正確的防護措施,對制造商和用戶都有積極的意義。
3. 1 工程控制
工程控制是指對激光源及其光束傳輸和聚焦系統在結構上所采取的安全措施,主要包括:
3. 1. 1 防護罩
每個激光產品必須裝有防護罩以防止人員接觸超過1級的激光輻射(包括漂移激光輻射) 。
3. 1. 2 安全連鎖
在維護或工作期間需要移開防護罩,可使人員接觸到3級AEL 的激光輻射,必須為防護罩安裝擋板并提供安全聯鎖,保證移開防護罩時可自動避免輻射。
3. 1. 3 鑰匙控制器
除400nm 至700nm 波長范圍內發射不超過2 級激光產品AEL 值5 倍的3B 類激光產品外,屬于4 級和3B 級的任何激光系統必須安裝一個用鑰匙操作的總開關。鑰匙必須是可取下的,而且當取下鑰匙時激光輻射是不可接觸的。
3. 1. 4 安全光路
安全光路是對激光輻射可能引起燃燒或次級輻射的光路予以封閉。即每個激光產品必須裝有控制裝置,確保在調
整和使用時,不會受到超過1 類及2 類AEL 激光輻射照射。準直輔助器是在日常維護要求對光路元件準直時,需要提供
的相應的安全裝置。
3. 1. 5 光束終止
為了使激光束不超越受控的加工區域,可使用光束終止器或衰減器。除400nm 至700nm 波長范圍內發射不超過2類AEL 值5 倍的3B 類激光產品外,屬于4 類和3B 類的任何激光系統必須帶有一個或多個永久性的附加衰減裝置。另外, 不同安全等級的激光產品都有相應的安全標志,特別是在工程應用的加工區域,要設置危險標志和必要的警報裝置。激光實驗室的進出口處也必須具有明顯的激光輻射警告標志。
3. 2 個人防護
3. 2. 1 配戴激光防護眼鏡
激光對眼睛的危害不可忽視,尤其對短波長激光,防護眼鏡必不可少。激光防護眼鏡的濾光片是選擇性的衰減特定的激光波
長,并盡可能地透過安全的激光輻射。在開展實驗時要根據不同的激光器和不同的安全級別配戴相應的防護眼鏡,而且配戴防護眼鏡工作時,室內要有足夠的照明。對眼鏡的安全保護不能完全依賴防護鏡,即使配戴了防護眼鏡也不能直視光束。#p#分頁標題#e#
3. 2. 2 配戴激光防護面罩
防護面罩在一般的工程應用中不常見,但對波長小于400nm的紫外激光源,防護面罩既可以保護眼睛,也可以保護面部皮膚。
3. 2. 3 配戴激光防護手套
通常高功率激光加工系統都有安全工作區域,嚴格來講,只有區域封閉,激光器才能出光。但根據加工需求以及具體工藝方法,區域并不是封閉的。配戴防護手套可以避免高功率激光散射造成的損害。
3. 2. 4 穿戴激光防護服
針對特殊工作崗位,要為工作人員配備防護服,防護服要耐火、耐熱。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
