激光安全等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)

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2024-10-09 14:40:26

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激光安全等級(jí)

激光安全等級(jí)的概念是隨著激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用而逐漸形成的。在20世紀(jì)60年代，隨著第一臺(tái)激光器的發(fā)明，人們很快意識(shí)到激光光束具有很高的能量密度，能夠?qū)θ搜酆推つw造成傷害。因此，為了確保人員的安全并規(guī)范激光產(chǎn)品的使用，國(guó)際上開(kāi)始制定一系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估激光的風(fēng)險(xiǎn)，并將其分類(lèi)為不同的安全等級(jí)。

這些安全等級(jí)主要是根據(jù)激光對(duì)人體潛在危害的程度來(lái)劃分的。最初的分類(lèi)系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）提出，隨后國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）也制定了相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。例如，IEC 60825-1就是關(guān)于激光產(chǎn)品安全性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一，它定義了激光設(shè)備的安全等級(jí)，并提供了如何正確標(biāo)記和使用這些設(shè)備的指導(dǎo)原則。

激光安全等級(jí)考慮的因素包括：

激光的波長(zhǎng)：不同波長(zhǎng)的激光被人體組織吸收的情況不同，因而對(duì)眼睛或皮膚造成的風(fēng)險(xiǎn)也不同。

激光的功率/能量：這是決定激光危險(xiǎn)程度的關(guān)鍵因素。高功率的激光能夠在短時(shí)間內(nèi)造成嚴(yán)重?fù)p傷。

暴露時(shí)間：長(zhǎng)時(shí)間暴露于較低功率的激光也可能導(dǎo)致累積性損傷。

暴露條件：比如是否通過(guò)光學(xué)儀器放大觀察，因?yàn)檫@可能增加激光的危害。

激光安全等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)(圖1)

激光安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

激光安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，目前我們用得比較多的，主要有三大激光安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

下面為大家列舉這三大激光安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

標(biāo)準(zhǔn)名	適用地區(qū)
IEC 60825-1	主要適用于包括歐盟在內(nèi)的國(guó)際地區(qū)
GB 7247.1	主要適用于中國(guó)地區(qū)
FDA 21 CFR1040.10	主要適應(yīng)于美國(guó)地區(qū)

激光安全等級(jí)分類(lèi)

激光安全等級(jí)到底有多少個(gè)等級(jí)呢？激光產(chǎn)品怎么進(jìn)行等級(jí)分類(lèi)呢？

激光安全等級(jí)目前主流的等級(jí)分類(lèi)是四大類(lèi)，其中四大類(lèi)又分為七小類(lèi)。

激光安全等級(jí)具體的分類(lèi)，不同標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)也會(huì)不一樣。

IEC 60825-1標(biāo)準(zhǔn)和GB 7247.1標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)是一致的：

分類(lèi)

內(nèi)容

1類(lèi)激光

風(fēng)險(xiǎn)較低,并且在合理可預(yù)見(jiàn)的使用下是安全的;包括使用光學(xué)儀器進(jìn)行光束內(nèi)觀察。

1M類(lèi)激光

波長(zhǎng)在302.5nm到4000nm之間,除非與光學(xué)輔助設(shè)備(例如雙筒望遠(yuǎn)鏡)一起使用,否則是安全的。

2類(lèi)激光

波長(zhǎng)在400nm到700nm之間,不允許可接觸輻射超過(guò)2類(lèi)AEL輻射水平的激光。該波長(zhǎng)范圍之外的任何發(fā)射都必須低于1類(lèi)AEL。

2M類(lèi)激光

波長(zhǎng)在400nm到700nm之間,用光學(xué)儀器觀察時(shí)具有潛在危險(xiǎn)。該波長(zhǎng)范圍之外的任何輻射都必須低于1M類(lèi)AEL。

3R類(lèi)激光

波長(zhǎng)范圍在302.5nm和106nm之間,具有潛在危險(xiǎn),但風(fēng)險(xiǎn)低于3B類(lèi)的激光。對(duì)于400nm和700nm之間的波長(zhǎng),可達(dá)輻射限值在2類(lèi)AEL的5倍以?xún)?nèi),對(duì)于該區(qū)域以外的波長(zhǎng),在1類(lèi)AEL的5倍以?xún)?nèi)。

3B類(lèi)激光

直接觀察光束條件下通常是危險(xiǎn)的,但在觀察漫反射時(shí)通常是安全的。

4類(lèi)激光

在光束內(nèi)和漫反射觀察條件下都是危險(xiǎn)的。可能導(dǎo)致皮膚受傷,并且是潛在的火災(zāi)隱患。

FDA 21 CFR 1040.10標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)稍微有點(diǎn)差別：

分類(lèi)	內(nèi)容
I類(lèi)激光	激光產(chǎn)品在操作過(guò)程中,任何時(shí)候人類(lèi)接觸激光輻射水平不超過(guò)21 CFRSubchapter JPart1040.10 表I中規(guī)定發(fā)射限制。I類(lèi)級(jí)別的激光輻射不被認(rèn)為是危險(xiǎn)的。
II類(lèi)激光	激光產(chǎn)品在操作過(guò)程中,任何時(shí)候人類(lèi)接觸的可見(jiàn)激光輻射水平超過(guò)了21CFRSubchapterJPart1040.10表II-A中包含輻射限制,但未超過(guò)21CFR Subchapter J Part 1040.10的表II中包含的激光輻射水平。II級(jí)激光輻射被認(rèn)為是一種具有慢性觀看危害激光。
IIIa類(lèi)激光	激光產(chǎn)品在操作過(guò)程中,任何時(shí)候人類(lèi)接觸的可見(jiàn)激光輻射水平超過(guò)了21CFRSubchapterJPart1040.10表II中包含的輻射限制,但未超過(guò)21 CFR Subchapter J Part 1040.10表III-A中的輻射發(fā)射限制。根據(jù)輻照度,IIla光激光輻射被認(rèn)為是急性光束內(nèi)觀察危險(xiǎn)或慢性觀察危險(xiǎn),如果直接用光學(xué)儀器觀察,則認(rèn)為是急性觀察危險(xiǎn)。
IIIb類(lèi)激光	指激光產(chǎn)品在操作過(guò)程中,任何時(shí)候人類(lèi)接觸的可見(jiàn)激光輻射水平超過(guò)了21CFRSubchapterJPart1040.10表III-A中包含的輻射限制,但未超過(guò)21 CFR Subchapter J Part 1040.10表III-B中的輻射發(fā)射限制。IIIb級(jí)激光輻射被認(rèn)為是直接輻射對(duì) 皮膚和眼睛的急性危害。IIIb類(lèi)激光產(chǎn)品可能具有可拆卸面板,當(dāng)這些面板移位時(shí),可接觸激光等級(jí)可能處于II類(lèi)到IV類(lèi)的激光輻射水平。
IV類(lèi)激光	激光產(chǎn)品在操作過(guò)程中,任何時(shí)候人類(lèi)接觸的可見(jiàn)激光輻射水平超過(guò)了21CFRSubchapterJPart1040.10表III-B中包含的輻射限制。IV級(jí)激光輻射被認(rèn)為是直接輻射和伴隨輻射對(duì)皮膚和眼睛的急性危害。IV類(lèi)激光產(chǎn)品可能具有可拆卸面板, 當(dāng)這些面板移位時(shí),可接觸激光等級(jí)可能處于II類(lèi)到IV類(lèi)的激光輻射水平。