袖珍雷射會損害眼睛嗎?

這個答案來自道格拉斯·A·約翰遜,他是德州A&M大學的高階健康物理學家和雷射安全官。他也是核工程系的兼職講師。道格是美國國家標準協會(ANSI)雷射安全標準委員會的成員。(ANSI Z136系列標準獲得OSHA認可,是美國權威的雷射安全檔案。)

圖片來源:CNN互動
雷射筆 照射到相機鏡頭中。

袖珍雷射造成眼睛損傷的可能性不大,但在某些情況下可能發生。3-5毫瓦範圍內“正確標記”的紅色雷射筆尚未造成眼睛損傷——尚未有視網膜損傷的報告——但確實存在一些實際擔憂。其中之一是未按照聯邦規範製造的雷射筆。有報告稱,未經正確進口到美國的綠色雷射器遠遠超過安全限制。


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食品和藥物管理局的裝置和放射健康中心(FDA)負責包括雷射器在內的光產品。FDA監管這些裝置以及它們的分類和標記方式。2類比3類“更安全”。許多雷射筆的功率在1到5毫瓦(mW)範圍內,這是3類的一個子類,稱為3A。仔細閱讀暴露限制表明,5毫瓦的雷射可能會造成眼睛損傷。

為什麼還要擔心 5 毫瓦(千分之五瓦),這還不到 60 瓦白熾燈泡功率的百分之一的百分之一?首先,這些數字的使用方式不同。燈泡瓦數衡量的是它使用的功率。它只將大約 10% 的電功率轉化為光。在雷射器中,功率是對光輸出的衡量。

其次,燈泡向四面八方發光,因此您只能看到整體的一小部分。當您遠離燈泡時,每次距離加倍,您看到的光線只有四分之一。雷射器發出的光線集中在一個小光束中。如果光束進入眼睛,您將接收到雷射器的所有能量,而不僅僅是一小部分。

第三,燈泡發出許多不同波長(不同光子能量)的光。雷射器是純音,只有一個波長。相干光會更具破壞性。

常見的紅色雷射筆是二極體雷射器,實際上只是一種特殊的電晶體或二極體。由於雷射的獨特特性,當光線穿過眼睛時,會被放大 100,000 倍。光線會到達眼睛的後部,即視網膜,這是我們感知視覺的地方。眼睛實際上可以看到電磁頻譜的一小部分,該頻譜從短宇宙射線能量到長無線電波能量不等。我們只能看到從紫色到紅色的光。紅外線 (IR) 和紫外線 (UV) 剛好超出我們的視覺能力範圍。眼睛對黃綠色光(550 奈米)最敏感。在相同功率下,670 奈米紅光的亮度僅為 3%。

因此,為了使雷射筆有用,其功率必須足夠高,以至於政府將其歸類為 3A 類,並要求貼上危險標籤。

在確定雷射筆或其他領域的安全限制時,必須選擇一個值。高於某個數值是非法的或危險的,低於某個數值是可以接受的。在現實生活中,許多因素都會導致事物變得有害。看看交通法規。每小時 70 英里可能是合法的,而 71 英里會讓你收到罰單,但實際上並沒有更危險。但每小時 100 英里就危險得多,如果路面結冰,每小時 50 英里也可能很危險。因此,對於雷射筆,不同的條件決定了視網膜損傷何時真正發生。

在 FDA 監管的雷射筆中,雷射功率限制設定為實際損傷閾值的十分之一。如果一個人看到強光,他們會自動眨眼,平均在 0.2 秒內。這被稱為眨眼反射,在確定多少功率會造成眼睛損傷的限制時會考慮這一點。順便說一句,你不應該強迫盯著雷射,就像你不應該盯著太陽或任何強光源一樣。

可能更具潛在破壞性的——雖然不是對眼睛——是普通雷射筆可以用光線淹沒眼睛,通常稱為閃光失明。如果一個人正在崎嶇的小路上行走、操作機械、車輛或飛機,這種暫時的視力喪失可能會導致受傷或災難。在晚上,當瞳孔張開最大時,這種影響會更加放大。

關於雷射的一些基本規則:永遠不要將光束照射到另一個人身上,尤其是他們的臉部。不要將其照射到鏡子或類似鏡面的表面上。不要透過雙筒望遠鏡或顯微鏡觀察光束。

最後一件事——一些政府實體已經禁止或限制雷射筆。一些州和一些城市已經或已經提議對雷射筆的購買或使用設定年齡限制。英國禁止使用 3A 類雷射筆。雷射筆是高科技工具,而不是玩具。

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