EHS.CN前言：

近年来，激光的应用已越发普遍，大到军事领域的激光武器，小到街头小贩叫卖的激光手电，或许在不久的将来激光电视也将进入普通人的生活。这些产品离不开激光，此外，在企业的生产过程中，也随处可见激光应用的例子。那么，激光危险吗，在使用过程中又有哪些特殊的保护需要呢？

因此，本期聚焦：激光的应用及安全防护。

• 晚上开车走在路上，一道道绿色的激光横扫路面，照到你的眼睛里，短时间内你就啥也看不清了，不仅仅造成道路交通安全隐患，甚至还可能导致人身伤害；
• 2008年在俄罗斯莫斯科郊外的一场舞会上，激光闯下大祸：原射向天的雷射激光误射落人群，致30人视网膜受伤永久失明；
• Gardenhire于2012年3月29日用商用级绿色激光器照射了两架飞机，导致一架赛斯纳私人飞机飞行员经历了数小时的视力障碍。另一架警方直升机的飞行员因为戴着保护装置视力没有受损。Gardenhire被美国加州联邦法院法官判决入狱30个月。

激光（LASER），又叫“镭射”、“莱塞”。是20世纪以来继原子能、计算机、半导体之后的人类又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”等等。那么激光到底是什么呢？

其实，激光也是一种光，与其他自然光一样，是由原子（分子或离子等）跃迁产生。

激光与普通光的不同之处在于：激光是通过受激辐射光放大产生的相干光，光子步调整齐，行动一致，目标明确，威力巨大，具有亮度高和方向性好等特点。普通光源中的光子是非相干的，如同散兵游勇，战斗力较差。较长距离传播后，普通光源发散厉害，光强变得很弱。但激光本身强度高，发散又很小，长距离传播还能保持很强，如下图所示：

激光可应用于切割、焊接、打标、打孔、雕刻、医疗、美容、演示、照排、制冷、检测、测量等等方面。

激光切割在汽车工业上的应用：普通激光切割机功率不够，切割钢板耗时过多，不适宜用于汽车

生产。××公司研发出可以让高性能激光束高速移动的装置以及能够每天提供上万钢板的设备，该系统比普通激光切割机快十倍，满足了汽车批量生产的需要。

化工企业大量使用各种储罐，如何监测储罐是否有变形，会不会泄漏？常规的固定点位测量，可能出现测量的点没有发生变形，但没测量到的地方已经变形了，而三维激光扫描则可保证不管罐体哪里变形都能发现。

……

激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（作用范围一般只有一个点），短时间里聚集起大量的能量。据报道能量最为强大的新型激光，能量高达2,000,000,000,000,000瓦！各种激光设备能量大小如下所示：

用激光可进行陶瓷、硅片、金属、塑料、纸、和木材等加工，以金属加工为例，从医学观察点来看，至少有下列金属及其化合物是有影响的：锰Mn，铬Cr，镍Ni，钴Co，铝Al，锌Zn，铜Cu，铍Be，铅Pb，锑Sb。

有毒：Cr+6，Mn，Co

过敏反应，金属烟雾和引起发烧：Zn，Cu

肺纤维化：Be

致癌 ：Cr+6，NiO

金属铍，是很危险的，尤其是在大气中切割合金或含锌的金属时会产生重金属烟雾。在其他加工过程中可能产生的有害副产物请详见：激光加工机械安全要求（GB/T 18490-2001）中附录A。

二次辐射危险包括焊接区、激光合金化或熔覆区的光辐射，它会引起：

• 聚合物降解和有毒烟雾气体的产生，尤其是臭氧；
• 可燃性物料造成的火灾或爆炸的危险；
• 等离子体发出的χ射线；
• 紫外辐射与强烈可见光的发射对人形成的危险；
• 烧穿或烧毁激光加工头的冷却水、工作气体管路，以及传感器的导线，造成元件损毁或机械事故的危险。

激光产品，不论是否商用，都应依据IEC60825-1的规定分类（通常由制造商完成），并通过相应的标记告知用户其所属类别。在《激光产品的安全 第1部分设备分类、要求》（GB7247.1-2012/IEC 60825-1：2007）中，根据在光束内观察激光对眼睛的MPE（最大可能影响）将激光产品的危险程度分为四级：

• 1类：所有正常使用的条件下，都是安全的；
• 1M类：除了通过光学放大系统，如显微镜和望远镜直视激光束有危险，在其他使用条件下安全；
• 2类：因为瞬目反射，人眼暴露时间不会超过0.25秒，2类激光被认为是安全的。一些激光指示器和测量仪器是2类激光；
• 2M类：因为瞬目反射，若不通过光学仪器直视激光，都是安全的；
• 3R类：若小心处置，并限制直接接触激光束，是安全的。可以接触超过MPE的激光辐射，但有较低的受伤害的风险。可见连续激光，接触限值为5mW；其他波长及脉冲激光，有另外的接触限值；
• 3B类（中等功率）：眼睛直接暴露接触有害，但接触该类激光通过纸张、磨砂表面发生的漫反射则无害。
• 防护措施：可直视看到3B类激光束的地方通常需要配备护目镜。必须配备钥匙控制器、安全联锁装置。
• 产品应用范围：3B类激光可应用在CD、DVD刻录机里面，尽管刻录机装置自身可能是1类（因为激光被围封在刻录机内部）。
• 4类（高功率）：危险程度最高，包括所有超过3B类AEL的激光。直射接触、散射或间接接触会灼伤皮肤，或导致毁灭性的、永久性的眼损伤。可引燃易燃物质，有引发火灾的危险。间接的或非镜面反射、明显的磨砂表面也会产生上述危害。

防护措施：必须配备钥匙控制器、安全联锁装置。

产品应用范围：大多数的工业、科研、军事、医疗用激光属于该类型。

警告标记、说明标记

每台激光产品都应有相应的标记，以4类激光产品为例，必须具有警告标记（危险符号）及说明标记，如下所示：

在激光产品的使用、维护或检修期间，上述标记必须耐用、永久固定、字迹清楚、明显可见。且应放置在人员不受到超过1类AEL的激光辐射照射就能看到的位置。（备注：若激光产品的输出处在400～700nm可见光的范围内，则上图说明标记中的“激光辐射”应改为“可见激光”；若一部分在可见光范围内，一部分在范围外，则应改为“可见及不可见激光辐射”。其他情况可类推。）

窗口标记

每台3R类、3B类及4类激光产品应在发射超过1类或2类AEL激光辐射的每一窗口附近带有标记。标记必须注明：

挡板标记

每个接头、防护罩上的每块挡板及防护围封的每块通道挡板一旦被移开或拆除，就会使人员接触到超过1类AEL的激光辐射，则这部分应具有标记，注明（以4类激光辐射为例）：

防护罩

通常加工区是最主要的危险区。在正常生产期间，当激光辐射超过1级AEL时，应该有一个或多个防护装置防止人员进入加工区。可以是以下两种方式：

局部保护：如借助于固定在工件上光束焦点附近的套管或小块挡板。

外围保护：通过一个或多个远距离挡板（例如保护性围栏）把工件、工件支架以及加工机等大部分的运动系统封闭起来，使激光辐射以及有关的光辐射减小到安全量值。

防护罩材料的选择：

如下图所示：一束绿色激光穿过红色燃料或烟雾后，气球未被击破，这说明红色燃料或烟雾对绿色激光能起到有效的阻隔作用。因此，在选择激光防护罩材料时，应充分考虑到激光产品的波长、激光的强度等因素。

安全联锁

当下列情况均满足时，应为防护罩的挡板提供安全联锁：

1） 在维护或工作期间规定要移开或拆除挡板；

2） 移开挡板可使人员接触到下面表1中有“×”标记类别的激光辐射水平。

下面表中标有“×”的适宜用安全联锁：

在检修期间，可能需要移开或拆除激光产品的防护罩或防护围封的任意部分，会使得人员接触到超过指定AEL的激光辐射。应依次根据下述四种情况进行激光加工机的设计并提供适当的安全保护措施：

a) 在危险区外面进行检修；

b) 在危险区里面进行检修，用和生产期间相同的方式控制接近（如联锁的防护罩）；

c) 在危险区里面进行检修而可能接近不超过1级AEL的激光辐射（例如把生产期间正常封闭的防护装置打开）；

d) 在危险区里面进行检修，例如应该打开生产期间正常封闭的防护装置，这时，可能接近超过1级AEL的激光辐射。

人员培训及资质要求

3B类或4类激光或激光系统：在所有操作、维护和服务环境下，应指定激光安全员。这个人应有权威和责任监督和加强激光危害的控制。这个人也有责任评估激光危害并采取适当的控制措施。

工作在3类或4类激光和系统时需要进行安全培训。也推荐在一个受控制的范围内操作。对4类激光或系统而言，眼睛保护总是需要的，设备联锁和进一步的安全警报也要采用。

个体保护装置

1）激光防护眼镜：滤光片选择性地衰减特定的激光波长，并尽可能多地透过非防护的可见辐射；

2）激光防护面罩：主要用于紫外激光源，激光防护面罩不仅可以保护眼睛，尚可保护面部皮肤；

3）激光防护手套：高功率、高能量的激光无论直射或散射均会造成损害，因而，佩戴激光防护手套也是必要的；

4）激光防护服：对工作人员皮肤可能受到最大允许照射量的岗位，应提供防护服，防护服应耐火、耐热。