Что будет если светить лазером в глаза
Влияние лазера на глаза
Основная опасность, связанная с лазерным излучением, заключается в воздействии на глаз. Свет вызывает биологический ущерб как в результате температурных воздействий из-за поглощенной энергии, так и в результате фотохимических реакций.
Основной вид повреждения зависит от длины волны света и от ткани, которую подвергают воздействию. Считается, что для контроля опасностей, связанных с лазерами, повреждение происходит главным образом из-за температурных воздействий, а важнейшими органами являются глаза и кожа.
Если на вашем предприятии используется лазерное оборудование мы советуем воспользоваться нашими услугами.
Как работает глаз?
Глаз можно концептуально рассматривать как слегка сплющенный шар, который прозрачен для света, проходящего через диафрагму зрачка и который имеет эффективный поглотитель света на внутренней стороне (поверхности сетчатки), напротив диафрагмы. Прозрачная область глаза включает в себя несколько структур, которые управляют попаданием света на сетчатку.
Роговица является основной преломляющей структурой глаза. Из-за различий в показателях преломления воздуха и роговицы, более 80 процентов преломления света происходит внутри глаза. Хрусталик является динамической преломляющей средой в глазу и отвечает за фокусировку света. Сетчатка является светопоглощающей структурой глаза, содержащей нейронные рецепторы, которые инициируют зрительный процесс. Слепое пятно на поверхности сетчатки расположено в точке, где оптический нерв попадает в глаз. Центральная ямка желтого пятна — это та часть сетчатки, которая наиболее чувствительна к деталям и которая различает цвет. Эта структура находится в центральной части сетчатки.
Последствия попадания лазера в глаза
Различные структуры глаза по-разному передают, отражают и поглощают оптическую энергию. Пропускная способность среды глаза такова, что воздействие на сетчатку оказывается при длинах волн лазера от 400 нм до 1400 нм. Свет этого диапазона фокусируется на сетчатке, откуда сигналы поступают в мозг по зрительному нерву. При взгляде прямо на точечный источник света (что случается при прямом попадании в глаз пучка лазерных лучей), на сетчатке формируется фокусное пятно малой площади, с высокой плотностью энергии, что с большой вероятностью приводит к повреждению глаза. Мы подвергаем себя, в определенной степени, той же опасности, когда прямо смотрим на солнце, только в случае лазеров, она еще больше. За пределами этого диапазона поражаются структуры, отличные от сетчатки глаза.
Возможное место повреждения глаза напрямую связано с длиной волны лазерного излучения. При попадании лазерного излучения в глаз наблюдаются следующие эффекты:
Дополнительные сведения о повреждении глаза лазером:
Первое правило лазерной безопасности: никогда ни при каких обстоятельствах не смотрите лазерный луч! Если вы можете предотвратить попадание лазерного луча и его отражений в глаз, вы сможете предотвратить болезненные травмы и потерю зрения.
Чем опасны лазерные указки для зрения
В 2018 году в The New England Journal of Medicine был описан интересный случай из практики: девятилетний мальчик вместе с родителями обратился ко врачу с жалобами на резкое снижение зрения. При исследовании остроты зрения он практически ничего не видел левым глазом. Осмотр показал круглую дырку в центральной зоне сетчатки, где находится место наибольшей остроты зрения. Ребёнок рассказал офтальмологу о том, что проблемы со зрением у него возникли после свечения себе в глаз лазерной указкой.
Отверстия в области желтого пятна сетчатки могут определяться при обследовании людей преклонного возраста. Но у ребёнка причиной явно не могут быть естественные дегенеративные изменения, связанные со старением организма. Лазерный луч имеет большую мощность: даже кратковременное его воздействие на глаз может повредить сетчатку и привести к слепоте. От размеров отверстия зависит и возможность оперативного лечения, чтобы «заштопать» дырку и вернуть человеку зрение. В случае с мальчиком помочь ничем не удалось – отверстие было довольно крупным, зашить его не представлялось возможным.
Производители лазерных указок на упаковке пишут предупреждения, что их не нужно давать детям. При покупке следует обращать внимание на мощность: достаточно будет приобрести самую маломощную лазерную указку ввиду ее высокой безопасности. Нельзя светить в глаза лазером и животным – это может привести к аналогичным печальным последствиям в виде потери зрения
Что будет если светить лазером в глаза
Лазеры являются устройствами, которые вырабатывают концентрированный луч света. Их используют для работы, научных исследований и учебы.
Несмотря на то, что лазерные лучи — это пучки света, от простых лампочек они сильно отличаются. Лампа накаливания дает рассеянное излучение, которое распространяется во все стороны и, следовательно, может осветить комнату.
Лазерный луч же производит излучение в узком диапазоне волн, образуя концентрированный, не толще карандаша, луч, который можно направлять на большие расстояния.
Благодаря этому свойству слабые лазеры нашли применение в виде указок и дальномеров. Но независимо от силы лазера, они несут опасность для человеческих глаз.
Длина волны света в лазерах обычно измеряется в нанометрах (нм) — это одна миллиардная часть метра. Лазеры, которые можно купить в магазинах, чаще всего или красного цвета (длина волны 630 и 670 нм), зеленого (532 нм) или синего (примерно 445 нм).
Наиболее опасные лазеры обычно излучают зеленый свет.
Если в глаз направить лазерный указатель, вы ощутите яркую вспышку. Это может отвлечь вас, привести к временной потере зрения в пораженном глазу, а иногда и вызвать так называемое остаточное изображение на сетчатке, то есть оптический обман.
Основной механизм разрушения клеток сетчатки под действием лазера – повышение температуры.
Результатом обычно становится появление слепого пятна, размер которого зависит от длительности воздействия и площади поражения.
Поэтому, чтобы не навредить себе и окружающим нужно придерживаться нескольких правил:
Но если вдруг вам скользнули по глазам лазерной указкой, то, даже если вы чувствуете себя хорошо и вам кажется, что всё нормально, стоит сходить к врачу, чтобы он проверил глазное дно, проанализировал ситуацию и при необходимости назначил лечение.
Как спасти свои и чужие глаза от лазерной указки
Распространенная проблема
Периодически о том, как дети портят глаза лазерными указками, сообщают СМИ. Недавно ученые Университета штата Огайо рассказали о подробностях того, что может сделать с сетчаткой глаза обычный лазер малой мощности. 14-летний мальчик направил его на несколько секунд в глаз. Сначала он ощутил ослепление ярким светом, а со временем у него появился дефект зрения, которвый выразился в «выпадении» отдельных букв из текста при просмотре пораженным глазом. Используя новые методы исследования, ученые обнаружили, что в поврежденной части сетчатки лазер полностью выжег все колбочки – рецепторы цветового зрения.
То, что об отдельных случаях повреждения глаз лазером рассказывают в обычных новостях, не значит, что они редки. Обзор, опубликованный Nature в 2018 году, включает 243 случая, официально зафиксированных только в Британии. Отдельно стоит вопрос о безопасности пилотов, которых иногда ослепляет свет лазера, и пассажиров их самолетов. С 1990 по 2004 год в США было рассмотрено более 400 таких случаев.
Как именно лазер поражает глаз
Наиболее опасно воздействие лазера на сетчатку – оболочку глаза, которая выстилает его заднюю внутреннюю поверхность. На ней располагаются зрительные рецепторы. Основной механизм разрушения клеток сетчатки под действием лазера – повышение температуры. Результатом обычно становится появление слепого пятна, размер которого зависит от длительности экспозиции и площади поражения. Лазеры с определенной длиной волны более разрушительно действуют на роговую оболочку и хрусталик, проводя к ожогам и катарактам. Однако последнее обычно не случается при пользовании указкой.
Если лазеры опасны, почему их продают?
При соблюдении правил техники безопасности лазерные указки, одобренные регуляторными органами, считаются сравнительно безопасными. Лазер слабой мощности наносит ущерб только если прицельно направлять его в глаза, целиться в транспортные средства.
В большинстве стран запрещены лазерные указки мощностью больше 5 милливатт (класс IIIа), а в некоторых (например, в Австралии) – мощнее 1 милливатта (класс II). Считается, что от случайного попавшего в глаз луча мощностью 1 мВт человека может защитить простое моргание. Такой лазер может нанести вред только если человек долго смотрит на луч. Прибор с мощностью 5 мВт тоже считается опасным при длительном контакте луча с сетчаткой. Более мощные лазеры имеют право использовать только специально обученные люди.
Почему лазер опасен при такой малой мощности
Мощность 5 мВт (5 тысячных долей ватта) – в десятки разов меньше, чем у обычной лампочки. Дуглас Джонсон (Douglas A. Johnson), старший офицер по лазерной безопасности Техасского университета A&M, объяснил изданию Scientific American, почему опасность лазера все равно выше. Во-первых, в параметрах мощности ламп указывается, сколько ватт они потребляют. В световую энергию они перерабатывают не более 10% этой энергии. Для лазера указывается не потребление, а «выдача». Во-вторых, лампа светит во все стороны, а луч лазера сконцентрирован в тонкий пучок. Если он попадает на сетчатку, она получает всю его энергию, а не часть. В-третьих, обычная лампа дает световое излучение с множеством разных длин волн. Лазер генерирует свет с одной длиной волны, поэтому его повреждающий потенциал выше.
Особенности опасности лазеров:
Как понять, что лазер слабой мощности?
В идеале, указку нужно купить в фирменном магазине производителя, проверив все санитарные сертификаты. Однако в реальной жизни часто приходится довольствоваться совсем другими условиями. Здесь могут помочь правила, которые объясняют, как опознать указку с мощностью меньше 5 мВт.
Советы по безопасности
Лазерная указка разрешенного типа в руках человека, осознающего ее опасность, не должна навредить окружающим.
Влияние лазерного излучения на организм человека
Лазер (laser, акроним от light amplification by stimulated emission of radiation «усиление света посредством вынужденного излучения») – устройство, которое излучает интенсивный, направленный луч света. Он имеет множество полезных применений, но неконтролируемое воздействие лазера на человека вредно для здоровья. Наиболее частая причина повреждения тканей, вызванного лазером, имеет термическую природу, когда белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения лазерной энергии.
Человеческое тело уязвимо для излучения определенных лазеров, и при определенных обстоятельствах их воздействие может привести к повреждению глаз и кожи. Исследования, касающиеся пороговых значений повреждения глаз и кожи, были проведены для понимания биологических опасностей лазерного излучения. Сейчас широко признано, что человеческий глаз почти всегда более уязвим для травм, чем человеческая кожа.
Только эффективная работа отдела по охране труда может защитить работников от опасных излучений. Мы помогаем предприятиям обеспечить безопасность путем аудита, измерений и разработки документов.
Как лазерный луч повреждает ткани?
Лазерное излучение достаточной интенсивности и продолжительности воздействия может привести к необратимому повреждению кожи и глаз человека. Наиболее распространенной причиной повреждения тканей, наведенного лазером, является термальная природа. Это процесс, при котором белки ткани денатурируются из-за повышения температуры после поглощения энергии лазера. Процесс термического повреждения обычно осуществляется лазерами, воздействующими в течение более 10 микросекунд при длине волны от ближнего ультрафиолетового до дальнего инфракрасного диапазона (0,315 — 103 мкм).
Фотохимические реакции являются основной причиной повреждения тканей после воздействия либо ультрафиолетового излучения (200 — 315 нм) в течение любого времени экспозиции, либо «коротковолнового» видимого излучения (400 — 550 нм), когда экспозиция превышает 10 секунд. Повреждение ткани также может быть вызвано после воздействия очень короткого лазерного импульса.
Текущие данные указывают на то, что основной причиной поражения является тепловой процесс, в котором эффекты отдельных импульсов складываются. Как острое, так и хроническое воздействие всех форм оптического излучения может вызывать повреждение кожи разной степени.
Насколько опасно лазерное излучение?
Для обычных лазерных источников в диапазоне от 0,3 до 1,0 мкм почти 99% излучения, проникающего в кожу, поглощается, по крайней мере, в наружных 4 мм тканей.
Основные тепловые эффекты лазерного воздействия зависят от следующих факторов:
При длинах волн более 400 нм реакция кожи на поглощенное оптическое излучение по существу является термически индукцированным некрозом. Этот вид травмы может быть вызван любым источником оптического излучения с аналогичными параметрами и поэтому не является реакцией, специфичной для лазерного излучения. По причинно-следственной связи и клиническому виду она похожа на глубокий электрический ожог.
Многочисленные типы лазеров были исследованы довольно широко для лечения кожных заболеваний. Конечно, повреждение кожи имеет меньшее значение, чем повреждение глаз; однако с расширением использования более мощных лазерных систем, незащищенная кожа персонала, использующего лазеры, может подвергаться более часто опасным уровням.
При импульсном лазерном излучении, в том числе и при облучении в течение пикосекунд, в тканях могут возникать и другие вторичные реакции. Это может в конечном итоге активизировать рост раковых клеток.