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發(fā)布時間：2018-06-19 來源：元祿光電
激光器安全標(biāo)準(zhǔn)有美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI 136.1，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN207/EN208/EC60825。
一、美國激光安全標(biāo)準(zhǔn)ANSI 136.1
激光器根據(jù)ANSI Z136.1標(biāo)準(zhǔn)分類為以下幾個類別。
等級定義要求1無危險無需護(hù)目鏡1M眼睛安全可見波長激光器（400-700nm），使用時無放大鏡光學(xué)系統(tǒng)無需護(hù)目鏡除非具有放大鏡光學(xué)系統(tǒng)2眼睛安全可見波長激光器（400-700nm），（眨眼反射0.25秒內(nèi)可防止損傷）無需護(hù)目鏡2M眼睛安全可見波長激光器（400-700nm），（眨眼反射0.25秒內(nèi)可防止損傷），使用時無放大鏡光學(xué)系統(tǒng)建議使用護(hù)目鏡3R間接觀察光束可能不安全。最大允許曝光（MPE）可見光class 2激光器最高為5次，不可見光class1激光器最高為5次對眼睛有害，建議使用護(hù)目鏡3B間接觀察光束對眼睛有害，漫反射也會有害對眼睛有害，建議使用護(hù)目鏡4直接和漫反射曝光對眼睛和皮膚有害。有燃燒和燒傷危害需要眼睛防護(hù)和其他人身安全防護(hù)
Class 1激光器，在所有正常使用條件下都是安全的。意味著當(dāng)使用裸眼或使用典型放大光學(xué)系統(tǒng)（望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡）觀察激光時，都不會超過最大允許曝光值（MPE）。為了驗(yàn)證該標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)指定了孔徑和相對裸眼的距離，使用典型望遠(yuǎn)鏡觀測準(zhǔn)直光束，使用典型顯微鏡觀測發(fā)散光束。必須認(rèn)識到，某些特定激光器被歸類為Class 1，但是在使用具有非常大孔徑的望遠(yuǎn)鏡或顯微鏡，仍有可能產(chǎn)生損傷。例如，高功率激光器，具有很大的準(zhǔn)直光束或高度發(fā)散光束，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義，通過孔徑的功率比Class 1激光器的輻射極限（APL）低，或許會歸類到等級1激光器，但是在使用大口徑的放大鏡會聚集不安全的功率值。
Class 1M激光器，除了通過顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡等放大光學(xué)系統(tǒng)外，在其他所有條件下使用都是安全的。Class 1M激光器產(chǎn)生大直徑或發(fā)散光束。Class 1M激光器，通常不會超過MPE，除非使用聚焦或成像光學(xué)系統(tǒng)壓縮光束。如果光束重新聚焦，Class 1M激光器的危險將會上升，激光器等級會改變。如果通過裸眼瞳孔的功率比Class 1激光器的輻射極限（APL）低，該激光器可以歸類為Class 1M，但是，使用典型放大光學(xué)系統(tǒng)會將功率收集進(jìn)眼中，超過等級1激光器的AEL，低于等級3B的AEL。
Class 2激光器，是安全的，因?yàn)檎Ｑ鄯瓷鋾拗破毓獠怀^0.25秒。只適用于可見光激光器（400-700nm）。Class 2激光器，功率限制在連續(xù)為1mW，或在輻射時間低于0.25秒時功率更高，或光不是空間相干光。故意抑制眨眼反射會導(dǎo)致眼睛傷害。很多激光指示器和測量儀器是Class 2激光器.
Class 2M激光器，是安全的，如果不直接觀察光學(xué)儀器，眨眼反射會避免傷害。與Class 1M激光器一樣，激光光束具有大直徑，或大發(fā)散角，光通過瞳孔的量不能超過Class 2的限制。
Class 3R激光器，在小心使用時是安全的，光束觀察受限制。使用Class 3R激光器，可能會超過MPE，但是產(chǎn)生傷害的可能性較小?？梢娺B續(xù)Class 3R激光器限制為5mW。其他波長和脈沖激光器，受其他條件限制。
Class 3B激光器，如果眼睛直接暴露會有危險，但是從紙張或其他粗糙表面的漫反射沒有危險。連續(xù)激光器的AEL，波長范圍從315nm到遠(yuǎn)紅外為0.5W。400-700nm脈沖激光器限制為30mJ。其他波長或超短脈沖激光器適用其他限制。直接觀察class 3B激光束時需要佩戴防護(hù)眼鏡。class 3B激光器必須安裝鑰匙開關(guān)和安全內(nèi)鎖。class 3B激光器用在CD或DVD刻錄機(jī)內(nèi)部，但是刻錄機(jī)是class 1，因?yàn)榧す獠粫目啼洐C(jī)單元射出。
Class 4激光器，是最高和最危險的激光器，包括所有超過Class 3B AEL的激光器。Class 4激光器可以灼燒皮膚，直接、漫反射或間接觀察光束，會造成毀滅性的或永久的眼睛傷害。這些激光器可能會引燃可燃材料，會有火災(zāi)隱患。這些危險也適用間接或非鏡面反射光束，甚至從明顯的粗糙表面——這就意味著在控制光路時必須非常小心。Class 4激光器必須安裝鑰匙開關(guān)和安全內(nèi)鎖。大多數(shù)工業(yè)、科研、軍事、醫(yī)療激光器為Class 4激光器。
ANSI Z136.1標(biāo)準(zhǔn)需要激光防護(hù)眼鏡光學(xué)密度（OD）的參數(shù)，可以計算標(biāo)稱危險區(qū)域（NHZ），超出的可以使用護(hù)目鏡觀察漫反射。
光學(xué)密度（OD）是通過濾光片能量衰減的測量值。OD值越高，衰減越高，防護(hù)等級越高。也就是說，OD值是激光能量通過濾光片的測量值。
OD是透過率對數(shù)的倒數(shù)，OD = -log10 T，T為透過率。
OD值透過率%衰減系數(shù)0100%1110%1021%10030.10%1,00040.01%10,00050.00%100,00060.00%1,000,00070.00%10,000,000
二、歐洲激光安全標(biāo)準(zhǔn)EN207/EN208/EC60825
歐洲激光安全標(biāo)準(zhǔn)EN 207/EN208，在決定激光安全要求時，考慮光學(xué)密度和激光器的功率/能量密度。與ANSI Z136.1相似，激光安全防護(hù)鏡必須提供足夠的光學(xué)密度來減小激光功率，達(dá)到或低于最大允許曝光值（MPE），也必須提供損傷閾值保護(hù)。根據(jù)EN207，激光安全護(hù)目鏡必須免受激光器直接內(nèi)部光束曝光。
EN207標(biāo)準(zhǔn)需要護(hù)目鏡貼有防護(hù)等級標(biāo)簽，并詳細(xì)說明它們的損傷閾值，（例如10600D L5（L5表示在10600nm 10秒內(nèi)直接照射功率密度為100MW/cm2）。
EN207 的L比率為防護(hù)鏡材料的損傷閾值，也就是說防護(hù)鏡承受的功率密度，并且需要激光器穩(wěn)定測試至少10秒（CW）或100個脈沖（脈沖模式）。
工作模式：激光工作在不同模式具有不同的功率密度特性，需要不同的防護(hù)眼鏡。
模式定義脈沖寬度D連續(xù)（CW）恒定功率>0.25sI脈沖：短單個或周期能量輻射> 1 us to 0.25 sR大量脈沖：很短單個或周期能量輻射1 us to 1 nsM鎖模< 1 ns (皮秒和飛秒)
標(biāo)度從L1到L10，數(shù)字是光學(xué)密度的下限，Ln是指OD>n，或T<10^（-n），T為透過率。對于給定激光器最小標(biāo)度取決于工作模式和波長。
工作模式波長范圍最大激光功率密度給定功率最小防護(hù)等級*D (連續(xù))180–315 nm1×10n-3 W/m2log(P) + 3315–1400 nm1×10n+1 W/m2log(P) - 11400 nm–1000 μm1×10n+3 W/m2log(P) - 3I,R (脈沖)180–315 nm3×10n+1 J/m2log(E/3) - 1315–1400 nm5×10n-3 J/m2log(E/5) + 31400 nm–1000 μm1×10n+2 J/m2log(E) - 2M (超短脈沖)180–315 nm1×10n+10 W/m2log(P) - 10315–1400 nm1.5×10n-4 J/m2log(E/1.5) + 41400 nm–1000 μm1×10n+11 W/m2log(P) - 11*P in W/m2, E in J/m2.Level numbers should be rounded upwards.
舉例：
1、1064nm激光器，脈寬10ns，100mJ/cm2（103 J/m2）?，F(xiàn)在有一個防護(hù)眼鏡標(biāo)稱為DIR 1064 L5。激光脈寬表明應(yīng)該選R模式，標(biāo)度n=5，最大激光功率密度上限為5×102J/m2，表明這款激光防護(hù)眼鏡不適合防護(hù)這種激光器。
2、780nm激光器，連續(xù)，功率密度50 mW/cm2（P = 500 W/m2），表面需要D模式，最小防護(hù)等級為log(500)-1=1.69，約等于2，這時，安全防護(hù)眼鏡等級最小為D 780 L2。
從這個標(biāo)度可以推測對應(yīng)n=0的功率密度，在沒有防護(hù)眼鏡時是安全的。
激光防護(hù)眼鏡的選擇
五個選擇要素：
一、激光參數(shù)和使用條件
需要咨詢激光器生產(chǎn)商對激光器防護(hù)的要求。
計算OD和功率密度要求，基于波長、功率（對于脈沖激光器，需要知道波長、能量、脈寬、重頻），使用激光安全軟件進(jìn)行計算，軟件例如Lazan，LaserSafePC，Easy Haz或 LIA's LaserHazard Evaluator Software。
需要考慮：是否有激光曝光工程控制限制？在對齊可見光束時，是否要求有部分光束可見？間接光束曝光是否需要保護(hù)，或主要防護(hù)漫反射或散射能量？對于醫(yī)療應(yīng)用，是否需要考慮醫(yī)生和患者使用不同的防護(hù)眼鏡（對于可見光透過（VLT），全眼球覆蓋，重量等）？濾光片顏色/色彩還原是否影響使用？使用時是否有多個激光系統(tǒng)，或防護(hù)眼鏡針對單個激光設(shè)計？
以上這些，需要詢問激光安全防護(hù)眼鏡生產(chǎn)商。
二、濾光片OD值，損傷閾值，可見光透過率（VLT）等要求。
需要保證濾光片會將能量降低到最大許可曝光（MPE）值以下。
檢查濾光片的可見光透過率（VLT）。VLT是可見光透過濾光片的百分比，和眼睛對日光的光譜靈敏度對比。VLT越高越好。VLT低于20%，應(yīng)該在很高光照條件下才可以使用。
考慮吸收或干涉濾光片。吸收濾光片材料是聚合物+染料或者玻璃，作用是吸收激光能量。干涉濾光片使用反射材料薄層提供保護(hù)。或者混合兩種技術(shù)。
聚合物濾光片，重量輕，具有不同的可見光透過率，對UV、可見和近紅外具有中等水平激光損傷閾值，對紅外具有低水平激光損傷閾值。聚合物濾光片性價比高，佩戴方便，具有最高的耐沖擊性。
玻璃濾光片，重量比較重，具有更高的可見光透過率，在更高曝光時具有更高的激光損傷閾值，鍍有介質(zhì)膜，同時具有最高的可見光透過率和最高的損傷閾值（某些能量沒有被吸收而是被反射），價格也比較高。
三、鏡架：樣式和佩戴模式
選擇鏡架要求：
1、舒適：如果防護(hù)眼鏡不舒服，用戶就會不想使用。
2、美觀：用戶可以選擇樣式美觀的防護(hù)眼鏡。
NOIR很多鏡架設(shè)計適合與處方近視眼鏡同時佩戴，有些是通用的，佩戴與不佩戴處方眼鏡都可以。
需要確保選擇的鏡架佩戴時面部匹配，沒有縫隙。具有邊緣防護(hù)的型號增加環(huán)境光，方便使用。
聚合物濾光片適用大部分的鏡架，通常具有最大的視場和全角度覆蓋。
四、適合：可調(diào)性，舒適、美觀
1、如果防護(hù)鏡不合適，用戶就不愿意佩戴
2、用戶不會佩戴不適合或他們不喜歡的。
五、要素：額外考慮因素
只有在佩戴時才有防護(hù)眼睛的功能，如果不使用，就沒有防護(hù)功能。
如果防護(hù)眼鏡太重，非常不匹配，設(shè)計很糟糕，或可見光透過率太低，用戶就會不去佩戴防護(hù)眼鏡。
濾光片的技術(shù)數(shù)據(jù)，包括批量數(shù)據(jù)，吸收特性，測試報告、CE證書，合格文件
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