علائم ایمنی خطر پرتوی لیزر

علائم ایمنی خطر پرتوی لیزر
کد کالا: 144

 

نام محصول علائم ایمنی :  علائم ایمنی خطر پرتوی لیزر

کد کالا علائم ایمنی :  144

*  در صورت درخواست سایز سفارشی تابلو ایمنی برای شما مشتریان عزیز تولید خواهد شد.

*  امکان اضافه شدن لوگو شرکت در گوشه کار بصورت رایگان امکان پذیر می باشد.

*  قبل از تولید طرح هایی نهایی چاپ برای شما ارسال خواهد شد.

مطالب مرتبط :

تقسيم بندی ليزرها از نظر کلاس ايمنی

براساس استاندارد بين المللی کليه ليزرها از نظرايمنی  به 4 دسته اصلی تقسيم می شوند که آستانه ايجاد خطر ليزرها ناميده می شود. اساس طرح اين تقسيم بر پايه توان اوليه پرتو و يا بازتاب پرتو اوليه در ايجاد صدمات بيولوژيکی به چشم يا پوست در طول استفاده از ليزر است. آستانه ايمنی برای ليزرها (MPE) ناميده می شود که در واقع بيشترين ميزان پرتويی است که اجازه تابش دارد بدون اينکه منجر به آسيب شود .

تقسيم بندی کلی ليزرها به شرح زير است.

1- ليزرهای کلاس I (ليزرهای آزاد) يا ليزرهايی که معاف از بکار گيری وسايل ايمنی هستند: اين دسته از ليزرها تابش پرتويی که منجر به خطر شود ندارند ( به طور معمول طول موج پيوسته با توان 4/0 دارند) به کاربردن ليزرهای کلاس I عموماً نياز به استفاده از محافظ و يا نگهداری ويژه يا مهارکردن پرتو در طول زمان استفاده از آن ندارد. ليزرهای پرينتر يکی از نمونه های ملموس اين کلاس ليزر هستند.

 

2- کلاس IM : اين کلاس شامل آن دسته از ليزرهايی می شود که محدوده طول موجی از   5/302 تا4000  نانومتررا پوشش می دهند. که تحت شرايط کنترل شده معمولی کاملاً ايمن هستند . فقط در صورتيکه کاربر از يک قطعه اپتيکی اضافه در مسير عبور پرتو استفاده کند بازتاب آن می تواند خطر ناک باشد.

3- کلاس II: (ليزرهای توان پائين در محدوده مرئی )

کليه ليزرهای که در محدوده طول موج مرئی nm 700-400 تابش می کنند شامل اين کلاس می شوند. در اين دسته ليزرها چشم بطور طبيعی قدرت حفاظت از خويش را دارد و بطور ناخودآگاه مسير خود را از مقابل برخورد پرتو منحرف می کند. اين حفاظت را حتی با يک پلک زدن ساده هم می تواند انجام بدهد. اين ليزرها تحت شرايط ايمنی کنترل شده  حتی می تواند مشاهده شوند چرا که واکنش طبيعی  انسان به اندازه ايی قدرت دارد که از کاربر محافظت کند. فقط زمانی استفاده از اين ليزرها خطرناک است که بطور مستقيم برای يک بازه زمانی (و نه به صورت لحظه ای) مشاهده شود. ليزرهايی با توان 1mW در اين کلاس هستند.

4- کلاس III ليزرهايی که طول موج پيوسته  دارند و ميزان تابش آنها بيش از 5 برابر ليزرهای کلاس I و II است .

به انضمام اينکه در برخی مواقع از شاخصه های استاندارد (MPE) خارج هستند. اما با اين حال خطر بروز جراحت در اين ليزرها پائين است. اين ليزرها نمی توانند توانی بيشتر از   5mW در محدوده مرئی ايجاد کنند. ( ميانگين توان اين ليزرها برای طول موج پيوسته
 5-500mW و در پالس   10J/Cm2 است)

5- کلاس IV ليزرهای توان بالا در اين کلاس هستند.

(بطور معمول از 500mW به بالا در طول موج پیوسته و بالای 10J/Cm2 در پالسی ) واگر بدون در نظر گرفتن شرايط ايمنی مورد استفاده قرار بگيرند خطرناک هستند( چه تابش مستقيم پرتو و چه حتی تابش پرتويی که پخش شده باشد) اين ليزرها قابليت ايجاد صدمات جدی به چشم و امکان ايجاد سوختگی و حريق دارند. تجهيزات ايمنی در اين کلاس ليزرها بايد شديداً مورد استفاده قرار بگيرد.

 

خطرهاي مرتبط با پرتو ليزر

 

استفاده نامناسب از تجهيزات ليزري خطرات بزرگي را با خود به همراه دارد. اين تأثيرات بد از سوختگي هاي سطحي پوست تا جراحات غير قابل بازگشت در پوست و چشم را شامل مي شود. اثرات بيولوژيكال ناشي از كاركرد نامناسب با ليزر باعث ايجاد صدمات مي شود كه به سه دسته حرارتي ، صوتی و فتو شيميايي تقسيم مي شود.

 

اثرات حرارتي ناشي از بالا رفتن درجه حرارت ودر نتيجه  بالارفتن ميزان جذب انرژي ليزراست. البته با توجه به بعضي از ويژگيها  و شاخصها درصد اين صدمات متفاوت است. مثلاً در معرض متداوم تابش ليزر قرارگرفتن، طول موج پرتو ليزر، انرژی پرتو و منطقه ای  که پرتو ليزر به آن برخورد می کند و اينکه بافت آن قسمت از کدام دسته از بافتهای بدن است اثرات گوناگونی ايجاد می کند.

 

اثرات صوتی که حاصل از  موج شکنهای مکانيکی هستند ((Shackwave ، زمانی که اين موجها در داخل بافت منتشر می شوند باعث صدمه خوردن جدی آن بخش از بافت می گردد. اين آسيب به اين صورت اتفاق می افتد که پرتو ليزر در يک  منطقه از بافت متمرکز می شود و اجزاء تشکيل دهنده آن بافت را تبخير می کند، برای اينکه تصوير  بهتری از ايجاد اين آسيب داشته باشيم زمانی را تصور  کنيم که يک سنگ پرتاب شده بر روی سطح آب حرکت می کند و اثرات موج گونه در سطح آب ايجاد می کند . اين موج شکنها هم دقيقاً مثل موجهای ايجاد شده در سطح آب عمل می کنند.

قرار گرفتن در معرض پرتو همچنين باعث ايجاد تاثيرات فتو شيميايی می شود که زمانی است که فوتونها با سلولهای بافت بر هم کنش پيدا می کند. تغييرات شيميايی  که بعد از اين بر هم کنش در سلول ايجاد می گردد. ممکن است باعث ايجاد آسيب و تغيير در ساختار بافت گردد. تغييرات فوتو شيميايی قوياً بستگی به طول موج دارند. جدول زير نشان دهنده تأثيرات بيو لوژيکی ايجاد شده در پوست و چشم ناشی از قرار گرفتن در معرض پرتو در طول موجهای مختلف است .

 

پوست

چشم

اثر بيو لوژيکی در محدود

طيف مشخص است.

آفتاب سوختگی روی پوست

 Erythema، سرطان پوست .

پيری زودرس پوست

Photokeratitis

سوختگی قرينه در ارتفاعات بالا (ناشی از نورخورشيد)

Ultraviolet C

(200nm-280nm)

لک و پيس

رنگ دانه ها برروی پوست

Photokeratitis

سوختگی قرينه در ارتفاعات بالا (ناشی از نورخورشيد)

Ultraviolet B

 (280nm-315nm)

سوختگی پوست Pigment

لک و پيس تيره رنگ darkening

اثر فتوشيميايی آب مرواريد

Cataract

Ultraviolet A

 (315nm-400nm)

لک و پيس تيره

سوختگی پوست

Photonsensitive

اثر فتو شيميايی و حرارتی

صدمه در Retina

مرئی

 

(400nm-780nm)

سوختگی پوست

آب مرواريد و سوختگی Retina

A زير قرمز

(780nm-1400nm)

سوختگی پوست

سوختگی قرنيه ، آب مرواريد

سوختگی ناحيه شفاف رنگ بين عدسی و قرنيه

B          زيرقرمز

سوختگی پوست

فقط سوختگی قرنيه

C  زيرقرمز

 

 

انواع قرار گرفتن در معرض پرتو

قرار گرفتن در معرض پرتو تنها به تابش مستقيم پرتو محدود نمی گردد. بويژه در توانهای بالای ليزر، حتی در معرض بازتاب پرتو قرار گرفتن نيز امکان ايجاد آسيب به همان شدت که بطور مستقيم در مقابل پرتو قرار بگيريم دارد.

Intrabeam : در معرض پرتو مهار نشده  قرار گرفتن. يعنی چشم يا پوست بطور مستقيم در معرض تمام تابش پرتو ليزريا بخشی از تابش قرار بگيرد.

 

Specular reflection: اين نوع تابش از سطح آينه می تواند به مضر بودن قرار گرفتن در مقابل تابش مستقيم باشد  بويژه  اگر سطح بازتاب شونده کاملاً صاف باشد. اما آينه هایی که تقريباً سطح منحنی شکل دارند باعث باز شدن پرتو می شوند. در اين حالت  ديگر چشم يا پوست تمام قدرت پرتو را جذب نخواهد کرد اما در عوض امکان قرار گرفتن در معرض پرتو در محدود بزرگتری (به خاطر پخش شدن پرتو) وجود دارد.

 

Diffuse Surface : صفحه منعکس کننده، سطحی است که پرتو ليزر را در جهات مختلف انعکاس می کند. سطوح آينه مانند که بطور کامل صاف نيستند، مثل جواهرات يا ابزارهای فلزی ممکن است مثل صفحه منعکس کننده پرتو رفتار کنند. بازتابها، تمام توان يا انرژی پرتو اوليه را انتقال نمی دهند، اما هنوز هم ممکن است که مضر باشند. بويژه زمانيکه با ليزرهای توان بالا سروکارداريم . دقت شود که در ليزرهای کلاس IV، اين انعکاس پرتو، خود به تنهايی عامل ايجادآتش سوزی می شود.

 

حال چه در Diffuse Surface ويا Specula reflection در هر دو صورت طول موج نقش مهمی ايفا می کند. مثلاًسطحی که می تواند صفحه منعکس کننده برای پرتو مرئی باشد می توانند به عنوان Specula reflection برای پرتو زير قرمز عمل کند.

 

چشم : بزرگترين خطر پرتو ليزر ورود  به داخل چشم است . چشم عضوی است که بيشترين حساسيت را به نور دارد . درست همانطور که يک ذره بين می توان با نور خورشيد يک چوب را به آتش بکشد، لنز چشم انسان هم می تواند پرتوی ليزر را بصورت يک نقطه  کوچک که به راحتی می تواند وارد چشم شده و شبکيه( Retina ) را بسوزاند . پرتو ليزر با واگرايی کم وقتی وارد چشم  می شود می تواند در يک منطقه به قطر 20-10 ميکرون جمع شده و آن قسمت را بسوزاند.

قوانين ترموديناميک توان ليزر را محدود نمی کند، طبق قانون دوم ترموديناميک دمای سطحی که توسط پرتويی که از منبع گرمايی ساطع شده گرم می شود نمی تواند بيشتر از درجه حرارت منبع اصلی خود افزايش يابد . اما اينجا مساله اين است که ليزر يک منبع غير حرارتی است و قادر است که حرارتی به مراتب بيشتر از حرارت داخلی خود توليد کند.مثلاً يک ليزر با توان 30mW در درجه حرارت معمولی اتاق در صورتی که بر سطح مشخص متمرکز شود قادر است انرژی لازم برای آتش زدن يک ورق کاغذ را ايجاد کند.

براساس قانون بقای انرژی، چگالی انرژی (اندازه انرژی / واحد سطح ) هر چه
(Spot Size) نقطه اثر کوچکتر شود چگالی انرژی پرتو ليزر افزايش پيدا می کند. اين بدان معنی است که انرژی يک پرتوليزر می تواند شدتی تا ميزان 100.000 برابر بر روی يک نقطه کوچک در چشم پيدا کند.

مثلاً اگر تابش پرتو درونی توانی به ميزان 1mW داشته باشد توان پرتو تابيده شده برروی شبکيه به ميزان 100W/Cm2 است. بنابراين حتی ليزرهای توان پائين در حد ميلی وات هم می توانند با متمرکز شدن بطور مستقيم بر روی شبکيه باعث سوختگی در آن ناحيه بشوند. هرگز ليزر را هر چند هم که توان پائينی داشته باشد نبايد مستقيماً به طرف چشم گرفت.

ساختار چشم : آسيب ديدگی در چشم بستگی به طول موج پرتويی که ساطع می گردد دارد. به منظور درک بهتر خطراتی که چشم را تهديد می کنند و دانستن آنها برای سلامتی چشم مهم است بهتر است که در ابتدا کارکرد مهمترين بخشهای چشم را بدانيم.

1- قرنيه : يک بخش ازلايه شفاف بافتی است که چشم را می پوشاند. آسيبهايی که به قرنيه می رسد ممکن است که ناخوشايند و دردناک باشد (احساس شبيه به زمانيکه شن داخل چشم است.) اما معمولاً خيلی سيع التيام پيدا می کنند. اما صدمه به لايه های عميق تر قرنيه ممکنه باعث جراحتهای دائمی شود.

2- عدسی چشم:  نور را بصورت تصوير بر روی شبکيه می اندازد هر چه از عدسی بيشتر استفاده شود  قابليت انعطاف آن کمتر می شود و تمرکز آن بر روی اشيای نزديک سختتر
 می شود. هر چه سن بالاتر می رود. عدسی چشم تيره می شود و در نهايت به کدری و تاری منجر می شود. اين پديده به نام آب مرواريد شناخته شده است همه عدسی های  چشم در نهايت دچار آب مرواريد می شوند.

3- آن بخشی از چشم که حساس ترين اعصاب بينايی را دارد Fovea (حفره ، گودال يا لکه مرکزی) ناميده می شود (همچنين به نام Macula هم معروف می باشد) اين بخش در واقع 4% تا 3% از منطقه شبکيه را می پوشاند اما بيشترين و جزئی ترين توان بينايی را دارد به انضمام اينکه اعصاب مربوط به تشخيص رنگها در اين قسمت متمرکز است. دليل اينکه چشم حرکت می کند اين است که وقتی ما چيزی را می خوايم يا وقتی که به چيزی نگاه می کنيم اين قسمت فعال می شود و تصوير مجبور است که برای دقت بيشتر بر روی جزئيات روی fovea متمرکز شود پايداری شبکيه می تواند باعث مشاهده کردن نور و حرکت شود اما نمی تواند جزئيات را نمايش دهد. (ديد پيرامون)

اگر سوختگی ناشی از ليزر در fovea اتفاق بيفتد، بيشترين صدمه بينايی ( مربوط به خواندن و کار کردن) برای ما اتفاق می افتد و در يک لحظه ما قدرت بينايی مان را از دست می دهيم. اگر سوختگی ليزر در نقاط پيرامونی عصب (Peripheral vision) به وجود  بيايد ممکن است تنها بصورت جزئی در بينائی تأثير بگذارد و يا ممکن است که اصلاً تأثيری نداشته باشد.

اما تکرار  سوختگی ها در شبکيه  منجر به نابينايی می شود.

خوشبختانه چشم مکانيزم دفاع خود به خودی دارد.( بازو بسته شدن پلک ها). وقتی که يک نور روشن به چشم می خورد ، چشمها طور ناخودآگاه تمايل به چشمک زدن يا برگرداندن خود از طرف منبع نوراند. (واکنش ناسازگاری) که اين اتفاق ظرف کمتر ازربع ثانيه می افتد. اين عمل دفاعی چشم را فقط در برابر ليزرهای با توان پائين حفاظت می کند ونمی تواند برای ليزرهای توان بالا کارآيی داشته باشد. چرا که در ليزرهای توان بالا آسيب جدی برای چشم در کمتر از اين زمان اتفاق می افتد و سيستم دفاعی چشم نمی تواند وارد عمل شود.

علائم ناشی از سوختگی ليزر در چشم شامل سردرد، بلافاصله بعد از قرارگرفتن در معرض پرتو ، آبريزش چشم بيش از حد معمولی  و نيز ظاهر شدن ناگهانی اجسام معلق در جلوی ديد ماست ، اين اجسام معلق اشيايی هستند که می چرخند و بصورت رندم بعد از هر پلک زدن يا وقتی که چشمها بسته هستند برای چند ثانيه ديده می شوند. اين اجسام معلق ناشی از ايجاد سلولهای مرده در بافت چشم هستند که از سطح شبکيه جدا می شوند و در سطح آبگينه ای چشم معلق می مانند.  

اغلب چشم پزشکان درصد کمی از بيماران ناشی از جراحات ليزر را می پذيرند چرا که کاربسيار سختی است که صدمات داخل شبکيه را تشخيص داد و از بين برد. بخشی از سوختگی قرنيه باعث احساس وجودشن و يا ريگ در حال حرکت  در داخل چشم می شود. 

چندين شاخصه که در درجه جراحت چشم ناشی از ليزر تأثير می گذارد عبارتست از :

1- اندازه مردمک :

انقباض قطر مردمک ، انرژی نهايی منتقل شده به سطح شبکيه را کاهش می دهد. ابعاد مردمک از قطرmm 2  در برابر تابش شديد تا mm8 در تاريکی مطلق تغييرمی کند.

2- درجه تيرگی لکه ها:

بيشتر لکه های سياه رنگ (Melanin) ناشی از جذب حرارت بيشتر پرتو ليزرهستند.

3- اندازه تصوير بر روی شبکيه:  هر چه ابعاد تصوير بزرگتر باشد ميزان صدمات وارد شده بيشتر است چرا که برای رسيدن به تعادل درجه حرارت بايد منطقه بزرگتری را  تحت تاثير قراردهد.. سرعت رسيدن به تعادل حرارتی نسبت مستقيم به ابعاد تصوير افتاده برروی شبکيه دارد.

4- هرچه تداوم پالس کوتاهتر باشد.(ns در برابر ms) امکان صدمه ديدن بيشتر است.

5- سرعت تکرار پالسها هرچه سريعتر باشد امکان کمتری برای تفرق (پراکندگی) و پخش گرما وجود دارد.

6- طول موج : بسته به اينکه انرژی ناشی از ليزر در کجا می نشيند و چه مقدار بر روی مرکز اعصاب ما تأثير می گذارد متفاوت است.

جذب طول موجها توسط ليزر:

ليزرها در محدوده نور مرئی و نزديک به زير قرمز بيشترين توان جذب و آسيب رسانی برروی شبکيه دارند. چرا که قرنيه و عدسی اين طول موجها را منتقل می کنند و عدسی دقيقاً توان ليزر را بر روی شبکيه متمرکز می کنند بيشترين جذب توان ليزر بر روی شبکيه  در محدوده (nm550-400)اتفاق می افتد. ليزرهای آرگون و ياگ می توانند در اين محدوده عمل نمايند که باعث می شود آنها خطرناک ترين ليزرها برای  آسيب رسانی به چشم هستند .  طول موجهای کمتر از nm550 می تواند باعث بروز صدمات فتو شيميايی شبيه آفتاب سوختگی شوند.  اين اثرات فتو شيميايی در صورت قرار گرفتن بيشتر از 10 ثانيه در مقابل پرتو پخش شده به شدت افزايش پيدا می کند جدول شماره 2 سعی در نشان دادن شايعترين تأثيراتی که قرار گرفتن در مقابل پرتو ليزر را ايجاد می کند دارد.

 

TISSUE EFFECTED

BIOEEFECT

Process

WAVELENGTH

Laser Type

Retina

Lens

Cornea

Skin

 

 

 

 

 

X

X

Thermal

10.6

CO2

 

 

X

X

Thermal

2.7

HF1

 

 

X

X

Thermal

1.54

Erbium-YAG

X

X

X

X

Thermal

1.33

Nd:YAG(a)

X

 

 

X

Thermal

1.06

Nd:YAG

X

 

 

(b)

Thermal

0.78-0.84

Gas(diode)

X

 

 

(b)

Thermal

0.633

He Ne

X[C]

 

 

X

Thermal/photochemical

0.488-0.514

Ar

X

 

X

X

photochemical

0.351

XeF1

 

 

X

X

photochemical

0.308

XeC1

 

نوشتن نظر

نام شما:


نظر شما: توجه : HTML ترجمه نمی شود!

رتبه: بد           خوب

کد امنیتی را در کادر زیر وارد نمایید: