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            大功率激光器的4種主要危害及其保護方法

            2020-10-06 09:13:17 晶肖

            雖說激光器已經存在幾十年,但即使是研究激光的行業專家,貌似也很難獲得公開的激光器安全知識,關于高功率激光的危害的認識存在不足。而巨大的危險往往就來自于缺乏認知,在不了解的情況下,大功率激光器的使用者和工人身處險境也未必知道自己面臨著怎樣的危險。

            作為激光從業人員,如果不知道這些知識,真的是很危險了。

            今天小編就跟大家談談大功率激光器(小編且將能輸出1KW及以上功率的激光器稱為大功率激光器)的4種主要危害及其保護方法。

            危害一:燒傷和失明

            激光最明顯危害是導致失明的可能性。即使使用的激光波長超出眼睛的敏感范圍(400-1400nm,可見光和近紅外光),仍可能對眼睛造成傷害。盡管在敏感范圍之外不再需要擔心激光的直接致盲,但仍有許多其他方式可以使眼睛受到激光能量的傷害。眼睛灼傷、眼睛形狀失真、視力下降、眼液沸騰、眼睛中蛋白質的變性(衰減)導致乳白色盲點和內部出血等等,都是直接眼睛輸入激光的可能癥狀。同樣,僅由于光束不是可見光(400-700nm)或近紅外光(700-1400nm),也無法防止瞬時損壞和致盲。如果激光的能量輸出足夠高,則仍可能立即造成灼傷,就像觸摸熱爐灶臺一樣。

            直接暴露于激光是最危險的情況,但不是唯一的危險。另外,對于直接暴露于激光,根據情況,反射光束的間接暴露也可能是危險的。反射有兩種類型:鏡面反射(光束從光滑表面反射或部分反射或穿過玻璃,其中光束在其新路徑上繼續延伸)和漫反射(光從粗糙表面(如玻璃)沿所有方向散射散發出來的光)。當光束被反射時,一些能量會部分分散,但是如果激光具有足夠的初始能量,反射光束仍然很危險。

            由于反射光束仍然與激光器相干,因此應將其與直接來自激光源的光束一樣對待。漫射激光通常會被分散到足以使其無害的程度,但是來自4類激光的漫射光具有足夠的能量,對眼睛具有刺激性,如果沒有對眼睛適當保護,隨著時間的流逝,視力會下降。


            激光防護眼鏡

            控制激光束使之不影響未參與此過程的人員的最佳做法是:僅在封閉的房間內放置和使用激光。如果可能的話,最好是一個完全封閉且通風良好的工作空間。


            危害二:化學危害

            這種危害類似于焊接的危害,需要高溫作業安全規范——許多工業激光器用于切割、蝕刻和燒蝕(例如打磨或磨削),以燒掉材料。這使高功率激光器具有與焊接等許多高溫作業相同的危害。根據質量守恒定律,燃燒掉的材料不會消失與幻滅。燃燒的這些物質,它們一部分將作為有毒氣體存在于空氣中。激光燃燒金屬和其他固體材料以及油、溶劑和其他化學物質會產生有毒廢氣,當暴露于激光的集中能量時,這些物質會燃燒并融入空氣中或蒸發到空氣中。

            為了防止吸入這些有毒氣體,高溫作業的激光工作需要通風。盡管整個工作區域的空氣流通有所幫助,但這種方法僅是稀釋廢氣。局部排氣通風是在激光工作旁邊緊接放置吸管以吸氣的最佳方法,是有效控制大量廢氣產生的最佳方法。比如東莞市酷柏電子設備有限公司的產品就是提供此類解決方案。 


            危害三:激光之外的危險能源

            高功率激光器有很多電流通過其內部機制。因此,所有蓋都必須安裝到位,以防止帶電的電線或其他電觸點引起電擊。此外,由于在此類機器上工作時有受傷或死亡的隱患,因此在執行維護時必須執行并遵循鎖定標出[LOTO]程序,這很重要。盡管電氣安全和LOTO所涵括的內容很多,無法在此處進行深入介紹,但在使用大功率激光器時應牢記這些內容。


            危害四:破壞個人防護設備

            正確選擇激光防護眼鏡可以防止或顯著降低激光傷害。但是,當激光功率輸出達到kW級別或更高時,來自激光的能量會使安全眼鏡熔化,特別是對于某些低質量的激光安全眼鏡。因此,在使用高功率激光器時,重要的是考慮激光器的設置,以減輕直接暴露于光束的風險。個人防護設備對于保護安全性能很重要,但是使用大功率激光器時,安全鉗可能會提供錯誤的安全感。使用這些大功率激光器時,安全設備不能保證提供保護。


            保護措施

            在考慮如何防止激光傷害時,請優先將注意力集中在最安全的解決方案上。下面小編提幾個保護安全的建議:

            1、規避風險

            可以不使用激光來完成該工作流程嗎?使用功率更小的激光是否可行?替代過程是否比使用激光危險更大或更???如果沒有強大的風險評估工具,這可能很難判斷,因為替代流程通常會具有不同類型的危害。


            2、隔離

            能否以某種方式使用激光,使任何人都不暴露在高能量的激光下?例如:在密閉的房間中,使用自動過程或通過攝像機進給進行遙控,并通過門上裝有聯鎖裝置來關閉激光,當有人誤闖進入時關閉激光?


            3、工程控制

            是否可以通過聯鎖裝置、圍欄阻擋或其他物理控件防止達到危險級別的激光傷及工人、激光使用者或路人?而且這種物理控制方法必須是有用的,即使工人分心,它們也能有效提供安全保護。


            4、行政管理

            可以通過一些行政管理手段加強管理,比如劃定嚴格的安全工作區域以及嚴格遵守安全距離等等,以實施這些最佳工作實踐來防止傷害?但不得不說,行政控制是對安全性的較弱補充,因為它們需要引起注意和遵守才能有效,不遵守或短暫的走神都有可能會破壞行政控制所提供的安全性。


            5、個人防護裝備

            可以使用安全設備,例如激光安全眼鏡等來減少傷害,但這并不能提供足夠的安全防護。安全鉗的效果最差,因為它不能防止傷害(僅能減少影響)。此外,如前文所述,某些高功率激光器輸出的極高能量會使激光安全眼鏡熔化,從而使個人防護裝備失效。


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