这个答案来自道格拉斯·A·约翰逊,他是德州A&M大学的高级健康物理学家和激光安全官。他也是核工程系的兼职讲师。道格是美国国家标准协会(ANSI)激光安全标准委员会的成员。(ANSI Z136系列标准获得OSHA认可,是美国权威的激光安全文件。)
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图片来源:CNN互动
激光笔 照射到相机镜头中。 |
袖珍激光造成眼睛损伤的可能性不大,但在某些情况下可能发生。3-5毫瓦范围内“正确标记”的红色激光笔尚未造成眼睛损伤——尚未有视网膜损伤的报告——但确实存在一些实际担忧。其中之一是未按照联邦规范制造的激光笔。有报告称,未经正确进口到美国的绿色激光器远远超过安全限制。
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食品和药物管理局的设备和放射健康中心(FDA)负责包括激光器在内的光产品。FDA监管这些设备以及它们的分类和标记方式。2类比3类“更安全”。许多激光笔的功率在1到5毫瓦(mW)范围内,这是3类的一个子类,称为3A。仔细阅读暴露限制表明,5毫瓦的激光可能会造成眼睛损伤。
为什么还要担心 5 毫瓦(千分之五瓦),这还不到 60 瓦白炽灯泡功率的百分之一的百分之一?首先,这些数字的使用方式不同。灯泡瓦数衡量的是它使用的功率。它只将大约 10% 的电功率转化为光。在激光器中,功率是对光输出的衡量。
其次,灯泡向四面八方发光,因此您只能看到整体的一小部分。当您远离灯泡时,每次距离加倍,您看到的光线只有四分之一。激光器发出的光线集中在一个小光束中。如果光束进入眼睛,您将接收到激光器的所有能量,而不仅仅是一小部分。
第三,灯泡发出许多不同波长(不同光子能量)的光。激光器是纯音,只有一个波长。相干光会更具破坏性。
常见的红色激光笔是二极管激光器,实际上只是一种特殊的晶体管或二极管。由于激光的独特特性,当光线穿过眼睛时,会被放大 100,000 倍。光线会到达眼睛的后部,即视网膜,这是我们感知视觉的地方。眼睛实际上可以看到电磁频谱的一小部分,该频谱从短宇宙射线能量到长无线电波能量不等。我们只能看到从紫色到红色的光。红外线 (IR) 和紫外线 (UV) 刚好超出我们的视觉能力范围。眼睛对黄绿色光(550 纳米)最敏感。在相同功率下,670 纳米红光的亮度仅为 3%。
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因此,为了使激光笔有用,其功率必须足够高,以至于政府将其归类为 3A 类,并要求贴上危险标签。 |
在确定激光笔或其他领域的安全限制时,必须选择一个值。高于某个数值是非法的或危险的,低于某个数值是可以接受的。在现实生活中,许多因素都会导致事物变得有害。看看交通法规。每小时 70 英里可能是合法的,而 71 英里会让你收到罚单,但实际上并没有更危险。但每小时 100 英里就危险得多,如果路面结冰,每小时 50 英里也可能很危险。因此,对于激光笔,不同的条件决定了视网膜损伤何时真正发生。
在 FDA 监管的激光笔中,激光功率限制设置为实际损伤阈值的十分之一。如果一个人看到强光,他们会自动眨眼,平均在 0.2 秒内。这被称为眨眼反射,在确定多少功率会造成眼睛损伤的限制时会考虑这一点。顺便说一句,你不应该强迫盯着激光,就像你不应该盯着太阳或任何强光源一样。
可能更具潜在破坏性的——虽然不是对眼睛——是普通激光笔可以用光线淹没眼睛,通常称为闪光失明。如果一个人正在崎岖的小路上行走、操作机械、车辆或飞机,这种暂时的视力丧失可能会导致受伤或灾难。在晚上,当瞳孔张开最大时,这种影响会更加放大。
关于激光的一些基本规则:永远不要将光束照射到另一个人身上,尤其是他们的脸部。不要将其照射到镜子或类似镜面的表面上。不要通过双筒望远镜或显微镜观察光束。
最后一件事——一些政府实体已经禁止或限制激光笔。一些州和一些城市已经或已经提议对激光笔的购买或使用设定年龄限制。英国禁止使用 3A 类激光笔。激光笔是高科技工具,而不是玩具。