An toàn trong sử dụng laser thẩm mỹ phần 1

Tại sao chúng ta phải đảm bảo an toàn trong sử dụng laser và Điều gì làm cho tia laser trở nên nguy hiểm so với các nguồn sáng thông thường?

Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu !

Laser

Bức xạ điện từ (Electromagnetic Radiation)

Bức xạ Laser giống như tất cả ánh sáng bao gồm cả bức xạ điện từ.
Bức xạ điện từ truyền đi dưới dạng sóng giống như âm thanh và được tạo ra bởi sự chuyển động của các hạt mang điện. Ngược lại với âm thanh, bức xạ điện từ không cần một phương tiện để truyền đi.

Một số ví dụ về bức xạ điện từ là tia X và tia γ xuất hiện từ sự phân hủy và bức xạ phóng xạ do máy phát vô tuyến tạo ra một cách nhân tạo.

Trên thực tế, bức xạ điện từ được tìm thấy như một hiện tượng tự nhiên trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày.

Khi bức xạ điện từ nằm trong phạm vi có thể nhìn thấy được đối với mắt người, trong khoảng từ 380 đến 780 nm nó được gọi là ánh sáng. Phạm vi này được gọi là quang phổ khả kiến. Khi tất cả các bước sóng trong quang phổ khả kiến được phát ra đồng thời, nó được coi là ánh sáng trắng.

 

 

Khi ánh sáng trắng chiếu vào một phần tử phân tán quang học như lăng kính hoặc bộ lọc, bạn có thể nhìn thấy hiện tượng khúc xạ. Nó bắt đầu ở sóng ngắn có màu tím, chuyển sang xanh lam, xanh lục, sau đó là vàng và chuyển sang sóng dài, xuất hiện dưới dạng màu đỏ.

Ngoài sóng dài (màu đỏ) của quang phổ là dải hồng ngoại gần và xa. Bên dưới dải sóng ngắn (màu xanh lam) là dải cực tím.

Tia laser đôi khi được cho là chỉ phát ra bức xạ trong phần nhìn thấy được của quang phổ điện từ, tuy nhiên, điều này không hoàn toàn đúng.

Thuật ngữ ‘ánh sáng’ dùng để chỉ một phạm vi cụ thể của phổ điện từ từ 150 nm đến 11000 nm, tức là từ “ánh sáng” UV đến “ánh sáng” hồng ngoại xa.

Tại sao phải an toàn trong sử dụng laser ?

Tại sao chúng ta phải được bảo vệ khỏi bức xạ laser ?

“Ánh sáng” từ các tia laser mạnh có thể được tập trung để tạo ra mật độ năng lượng (công suất trên diện tích hoặc watt / cm2) đủ cao để làm bay hơi mô, kim loại hoặc gốm sứ.

Vì đôi mắt của chúng ta nhiều nhạy cảm hơn với ánh sáng, chúng có nguy cơ gia tăng. Trên thực tế, có thể gây ra chấn thương mắt không thể hồi phục chỉ với một cái nhìn vào tia laser trực tiếp hoặc phản xạ ngay cả ở mức công suất đầu ra thấp hơn.

Điều gì làm cho tia laser trở nên nguy hiểm so với các nguồn sáng thông thường?

Mối nguy hiểm chính từ việc tiếp xúc với ánh sáng laser là do tính “đặc trưng” của chúng. Điều đó đề cập đến các đặc điểm của tia laser có:

• Độ định hướng cao: tia Laser phát ra hầu như là chùm song song do đó khả năng chiếu xa hàng nghìn km mà không bị tán xạ
• Tính đơn sắc rất cao: chùm sáng chỉ có một màu (hay một bước sóng) duy nhất. Đây là tính chất đặc biệt nhất mà không nguồn sáng nào có.
• Tính đồng bộ của các photon trong chùm tia Laser.

Tất cả những điều này có nghĩa là công suất tác động đến một khu vực, chẳng hạn như mắt, không phụ thuộc vào khoảng cách từ nguồn bức xạ.

Nếu bạn so sánh một nguồn bức xạ từ nhiệt như bóng đèn với tia laser, bạn sẽ thấy một số điểm khác biệt. Bóng đèn phát ra ánh sáng trên một quang phổ có bước sóng rất rộng và không có hướng cụ thể.

 

 

Khi so sánh bóng đèn với laser, cả hai đều phát ra công suất quang 1W thì công suất của bóng đèn có thể đến mắt giảm theo khoảng cách vì bóng đèn bức xạ ra mọi hướng.

Nếu có khoảng cách 1m giữa mắt chúng ta và nguồn sáng, thì lượng ánh sáng phát ra từ laser sẽ tăng thêm 100.000 so với lượng ánh sáng từ bóng đèn (điều này giả sử đường kính đồng tử giãn nở bình thường là 7 mm – tức là mắt thích nghi với bóng tối).

Lượng ánh sáng có thể chiếu vào mắt không phải là mối nguy hiểm duy nhất. Trong khi bóng đèn tạo ra hình ảnh trên võng mạc có kích thước xấp xỉ 100µm, thì ánh sáng laser có thể dễ dàng hội tụ hơn nhiều, bị giảm xuống một điểm có đường kính chỉ vài micromet (~ 10 µm).

Do đó, lượng ánh sáng chiếu vào mắt tập trung vào một điểm nhỏ hơn nhiều. Mật độ công suất (công suất trên một diện tích hoặc watt / cm2) tạo ra từ nguồn này có thể đủ cao để bất kỳ mô nào trong tiêu điểm sẽ bị nóng lên và rất nhanh chóng bị phá hủy.

Nó là có thể làm mất thị lực của một người chỉ bởi một xung laser.

Quy định An toàn trong sử dụng laser

Danh mục An toàn trong sử dụng Laser theo ANSI Z136.1 và EN 60825-1

Laser đã được phân loại thành bốn loại nguy hiểm dựa trên giới hạn phát tia có thể tiếp cận.

Các giới hạn này chỉ ra loại laser và được liệt kê trong Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ ANSIZ136.1 về Sử dụng An toàn Laser và tiêu chuẩn Châu Âu IEC 60825-1.

 

Loại	Mô tả	Khuyến nghị
1	Bức xạ phát ra laser không nguy hiểm.	Không cần bảo vệ.
1M	An toàn cho mắt (có thể nhìn thấy, 0,4 đến 0,7μ) khi sử dụng không có dụng cụ quang học.	Không cần bảo vệ.
2	An toàn cho mắt (có thể nhìn thấy, 0,4 đến 0,7μ) có thể phản ứng chớp mắt.	Không cần bảo vệ.
2M	Ánh sáng chiếu vào mắt có các giá trị của tia laser loại 2, tùy thuộc vào chùm tia phân kỳ hoặc hội tụ, nó có thể không an toàn khi sử dụng.	Nguy hiểm cho mắt, nên sử dụng kính bảo hộ được giới thiệu.
3R	Bức xạ từ tia laser này vượt quá giá trị MPE (MPE: độ phơi sáng tối đa cho phép). Bức xạ là cực đại. 5 x AEL của lớp 1 hoặc 5 x của lớp 2 (hiển thị). Rủi ro thấp hơn một chút so với lớp 3B.	Nguy hiểm cho mắt, nên sử dụng kính bảo hộ được giới thiệu.
3B	Lớp 3B cao hơn 3R. Nhìn vào tia laser là nguy hiểm.	Nguy hiểm cho mắt, mắt kính bảo vệ là bắt buộc.
4	Thậm chí bức xạ phân tán có thể nguy hiểm, cũng có thể nguy hiểm gây cháy và nguy hiểm cho da.	Thiết bị an toàn cá nhân là cần thiết (kính, màn che).

 

An toàn trong sử dụng laser trên toàn thế giới

An toàn Laser ở Hoa Kỳ (ANSI Z136)

Tiêu chuẩn An toàn trong sử dụng laser ANSI Z136 chỉ yêu cầu đặc điểm kỹ thuật theo mật độ quang học (OD). ANSI cũng cho phép nhân viên an toàn laser (LSO) xác định Vùng nguy hiểm danh nghĩa (NHZ).

Bên ngoài NHZ, kính mắt quan sát khuếch tán được phép. Hầu hết các quốc gia Châu Á đều tham khảo các quy định ANSI này. Úc đã thông qua các quy định an toàn laser mới dựa trên các quy định an toàn laser của Châu Âu (EN 207 / EN208).

An toàn Laser ở Châu Âu (EN207 / 208/60825)

Ở Châu Âu, có một tiêu chí thứ hai cần được xem xét – mật độ công suất (tức là công suất / trên mỗi khu vực).

Không cho phép điều kiện ‘Xem khuếch tán’ và kính an toàn tia laser phải bảo vệ khỏi sự tiếp xúc trực tiếp với tia laser.

Chỉ bảo vệ về Mật độ quang học là không đủ khi vật liệu của kính mắt không thể chịu được va đập trực tiếp. Các quy định sau đây là các yêu cầu pháp lý và có hiệu lực thi hành.

EN207 – See figures 5 and 6

Các sản phẩm bảo vệ mắt từ laser yêu cầu thử nghiệm va đập trực tiếp và dán nhãn các thiết bị bảo vệ mắt có cấp độ bảo vệ, chẳng hạn như D 10600 L5 (trong đó L5 phản ánh mật độ công suất 100 MegaWatt / m2 là ngưỡng gây hại của bộ lọc và khung hình trong 10 giây thử nghiệm đánh trực tiếp ở bước sóng 10.600nm).

Cả bộ lọc và khung đều phải đáp ứng các yêu cầu giống nhau. Không thể chấp nhận việc chọn kính chỉ theo Mật độ quang học. Kính an toàn phải có khả năng chịu được tác động trực tiếp từ tia laser mà chúng đã được chọn trong ít nhất 10 giây (CW) hoặc 100 xung (chế độ xung).

 

Điều kiện thử nghiệm cho loại laser	Loại laser điển hình	Độ rộng xung (s)	Số lượng xung
D	Xung liện tục CW	10	1
I	Xung	10-4 to 10-1	100
R	Xung Q Switch	10-9 to 10-7	100
M	Laser xung kết hợp chế độ	>10-9	100

 

Hết phần 1 !