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科学生活:激光到底会不会损伤视网膜?

2008-08-06 10:34
默菲
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   近日有媒体报道,在俄罗斯发生一起激光光束误射入人群导致30多人视网膜受伤的事件。时隔不久,全球首家激光影院在北京揭幕,实现了人类有史以来最完美的色彩还原。那么———激光到底会不会损伤视网膜?

 

    近日,国内外媒体纷纷报道了一起发生在俄罗斯莫斯科市郊的悲剧:一场跳舞音乐节上,原本射向天空的激光光束误射入人群,导致逾30人视网膜受伤。医生表示,所有病人都是视网膜烧伤,有些人失明的可能性高达80%,并且这种损害不太可能修复。几乎与此同时,一场绚丽逼真的激光视觉盛宴在全球首家激光影院北京华星国际影城举行,它实现了人类有史以来最完美的色彩还原,预示着一个崭新的视觉时代———激光显示时代的来临。

 

    激光到底会不会损伤人视网膜?笔者就相关事宜采访了相关专家。北京光学学会常务副理事长梁志远表示,激光本身存在一定的危险性,而目前舞台激光灯等大多数民用激光产品都没有经过安全认证,极容易对周围的人群造成不可挽回的伤害。

 

    从事音响灯光等舞台业务的安恒伟业副总经理董湘辉告诉记者,他头一次听说舞台激光灯会造成安全事故,学过激光知识的他知道如果激光的能量很大可能会伤害人眼,但业内一般认为激光灯没什么危险,目前它在各种舞台上运用得非常广泛。

 

    中国激光显示的倡导者、中科院许祖彦院士表示,作为新科技产品,激光显示设备的安全标准尚未制定,但北京华星国际影城启用的激光光源数字电影放映设备,从技术标准上来说,激光显示的波长不超过不可见光的波长,激光强度不超过一般电影放映使用的灯光强度标准,因此它能够保证观影安全。

 

    我们身边的激光

 

    激光(laser),是英文“辐射的受激发射的光放大”的简称,在台湾又称镭射。它是人类在20世纪继原子能、计算机、半导体之后的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。

 

    由于激光具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量密度极大等特点,使其在军事、工业、商业、科技、生活、医疗等各个领域都得到越来越广泛的应用。

 

    据专家介绍,激光的用途极其广泛,有用于舞台装饰的激光灯,课堂演示用的激光投影仪和指示用的激光笔,袪除眼袋和矫正近视的激光手术刀,生活或工作中使用频繁的激光唱片、激光打印和激光照排,用于北京奥运的新型激光投影电视等,激光早已与我们的生活密不可分。

 

    笔者在网上随意搜索到一则绿色激光笔的广告,这种产品主要用于投影屏幕的指示,在课堂和讲座中使用频繁,它的射程可达数百米,功率可调节,光斑是红色激光笔的十几倍。

 

    专家表达了自己的忧虑,“1毫瓦左右的激光产品如果直射入眼底很可能会造成伤害,并且如果人眼长时间暴露在绿激光下,尤其当功率超过5毫瓦时,只需短短几秒就可能对人眼造成永久性的功能损伤。像教师讲课用的绿色激光笔,有些功率比较大,价钱又相当便宜,如果不注意,小朋友拿来玩就会非常危险”。

 

    激光危险在哪里

 

    应用广泛的激光,像把锋利的双刃剑。人们利用它定向发光、亮度极高、能量极大等特点来造福社会;另一方面,如果在应用中不注意防护,它的这些特点就可能对眼睛、皮肤造成伤害。

 

    目前在各种类型的激光器中按其功率输出大小及对人体伤害分为以下四级:功率小于0.4mW的低输出激光可以保证设计上的安全,不必特别管理;功率0.4mW—1mW的低输出功率的可视激光会导致人晕眩无法思考,不能直视光束。1—500mW的中输出功率激光光束若直接射入眼睛,会产生伤害;大于500mW的高输出功率连续激光不但会对人体产生伤害,而且还可能引发火灾危险,光束扩散反射也具有危险性。

 

    尽管对激光安全等级进行了界定,但对于人体特别是人眼来说,不同波长的损害是不同的,因此,尽管是2级或者3级的激光,同样应该得到应有的重视。

 

    激光对眼睛的损害程度与激光波长、脉冲能量、脉冲宽度、光束发射角、光斑尺寸、距离、照射时间等密切相关。激光的功率越大,能量越强,照射时间越长,危险也就越大。

 

    据专家介绍,眼睛是人体对激光最敏感的器官,由于眼对光的聚焦作用可使视网膜上的能量密度增高至105倍,因此较低功率的照射就可使眼部温度急剧上升,引起视网膜的严重烧伤而导致视力下降甚至失明。

 

    北京大学眼视光研究中心主任谢培英告诉记者,当人眼被激光损伤时,多数受伤者感到眼前突然闪光,继而出现一个不同颜色、不同大小的光斑或暗影,个别人眼部有冲击感,与此同时,视力出现不同程度的下降,重者短时间内不能分辨眼前物体,有的伤后出现数小时的目眩及畏光。

 

    目前,常用的激光振荡波长从0.2微米的紫外线开始,包括可见光、近红外线、中红外线直到远红外线。由于人眼的各部分对不同波长光的透射与吸收不同,对眼的损伤部位与损伤程度也不同。一般情况下,紫外线与远红外线在一定剂量范围内主要损伤角膜;可见光与近红外线波段的激光主要损伤视网膜,超过一定能量范围各波段激光可同时损伤角膜,晶状体与视网膜,并造成其他屈光介质的损伤。视网膜黄斑区比其他部位更容易遭到破坏,一旦损伤后,再修复的希望很渺茫,严重者将终身失明。

 

    激光治疗近视是近些年非常流行的一个手术,同样是激光,它对眼睛有没有危害呢?梁志远解释道,准分子屈光手术发展于九十年代初期,通过利用准分子激光无穿透力、非热性的光化学效应、准确切割的特点对角膜进行塑性切割,到今天已经发展得非常成熟。由于它是在电脑的精确控制下对角膜进行微量矫正,激光并不会射入眼底,因而不会产生伤害。

 

    而许祖彦院士对激光影院使用的激光光源放映设备的安全作了进一步说明,这种投影式而非扫描式的放映设备,首先把细的激光光束扩展开来,比如一英寸大小,这能够使激光的强度下降几百倍,强度下降的激光投射到大屏幕上,此时单位面积上的激光功率就足够小直到符合安全标准。(编辑:于占涛)

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