1.1  激光简介

LASER的全称是受激辐射光放大。激光器是一种在激发之后可以产生高能量，单色，单向电磁波的装置。这种辐射产生的电磁波谱的覆盖范围可以由紫外到可见乃至红外波段。一般可以用到的激光器的波长可以由200纳米到10.4微米。激光发射模式分为连续式和脉冲式两种。

激光产生不电离的辐射，可以对人的眼睛和皮肤造成伤害。生物伤害的基本机制多数是热损伤，但在使用紫外激光器时对人体造成的光化学损伤同样值得注意。激光的强度和可能造成的伤害取决于激光的种类，波长和用途。

安全使用激光要求操作者具有良好的安全素养以发现，估计和控制潜在的危险。本手册将综述激光操作规程，可能存在的危险以及为安全使用激光所提供的保护性服务。

1.2 激光器的分类

激光器的生产厂家应按照危险性等级类型来标定他们的产品。在购买激光器的同时，生产厂商要提供关于与该激光器匹配的护目镜的相关信息。下表列出了不同的激光等级以及其所造成的危害。

 

1.3 责任

1）EHS办公室

EHS办公室的工作有以下内容：

a. 登记所有3b和4级激光；

b. 每两年重新登记一次激光器和激光工作人员；

c. 提醒用户每年对激光器进行安全检查；

d. 张贴激光警示标志

2）实验室负责人

使用激光的实验室负责人有如下责任：

a. 登记所有3b和4级激光；

b. 制定新激光系统的检修时间表；

c. 制定年检时间表；

d. 制定新成员激光安全教育时间表；

e. 规划两年一次的激光安全再培训；

f. 根据项目的水平（包括实验和仪器的特殊的安全要求），对激光器的操作和程序进行进 一步的培训；

g. 发展和张贴包括有安全要点的所有3b级和4级激光的标准操作程序；

h. 提供能够安全使用该项目激光器的必要设备和工作环境；

i. 向EHS办公室提交3b和4级激光新激光器、激光器当前用途的重大改变的信息；

j. 执行激光安全规程，特别强调要带激光护目镜，而且要执行标准的操作程序，特别是在激光光速调整时更应该注意。 

3）激光器的使用者

每一个激光器的使用者都有责任做到：

a. 遵守所有激光安全手册的要求；

b. 如有需要，要佩带合适的激光护目镜；

c. 要依据规定的标准操作程序和可行的安全惯例去执行所有与激光有关的活动；

d. 参加重要的激光安全培训以及两年一次的再培训。

1.4 激光器登记

所有的3b级和4级激光器都应在EHS办公室登记。

1.5 激光器安全培训和使用者登记

所有使用3b级和4级激光器的人都必须在实验室负责人处登记并接受激光安全培训。激光器使用者的登记记录应由实验室负责人以表格形式保存。在新操作者登记登记之前，建议进行基本的眼睛检查。

1.6 一般安全规程

1）未经许可不要使用激光或靠近激光工作；

2）未经许可不要进入激光器正在运作的房间或者范围；

3）在给激光器通电前，确认该设备预定的安全装置正常运行。包括：不透明挡板、非反射防火表面、护目镜、面具、门联锁和为防备有毒物质准备的通风设备；

4）确保脉冲激光器不会在不经意下通电。在离开激光器之前，将电容放电，并且关闭电源。严禁激光器在无人看管的状态下运行；

5）不要直接注视激光光束。在激光调试和激光操作过程中佩戴合适的护目镜。激光调试程序必须在最低的工作功率下进行；

6）限制对激光设施的接触。可以通过给门上锁，在门的外面安装警示灯和警示标志等方式进行进出限制。

7）当激光器正在工作时，不要让激光器无人看管。

8）摘下任何珠宝首饰以避免无意间对激光的反射。

1.7 定义

吸收(absorption): 通过与物质的相互作用而实现辐射能量向其他形式的能量之间的转化。

可达辐射极限(accessible emission limit, AEL): 在特定等级所允许的最大的辐射强度。

损耗(attenuation): 在经过吸收或散射介质时所造成的辐射能流的减少。

平均功率(average power): 曝光的总能量值与曝光时间的比值。

光束(beam): 平行，发散或聚焦的光线的集合。

相干性(coherent) :当任意点的电场矢量都与其他各点保持着确定的，连续的函数关系，我们就说该光束是相干的。

连续激光(continuous wave, CW): 运行在连续模式而非脉冲模式输出激光。在这种模式下，连续的周期为0.25s的序列输出可以被看为连续激光。

控制区域(controlled area): 在这个区域内，为了预防激光辐射的危险，人们的活动被有效控制和监控。

角膜(cornea): 眼睛外表的一层透明的薄膜，其内有虹膜和晶状体。角膜是眼睛折射光线的主要器官。

漫反射(diffuse reflection): 当光入射到某物体时造成的朝向各个方向的光线的空间分布。

发散角(divergence): 激光光斑直径随着激光距离的传输而增加。定义光斑能量降低为最大值的1/e时的点相对于束腰所张开的角度为发散角。

衍射(diffraction): 当光通过不透明的物体的边界时，由于光的波动性而造成的光偏离几何路线的部分。

占空比(duty factor): 脉冲宽度与脉冲重复频率的乘积。

电磁辐射(electromagnetic radiation): 能量流，其振荡的电场分量与振荡的磁场分量垂直于光波的传输方向。X-射线，紫外线，可见光，红外线和微波都属于电磁波。 嵌入激光器: 嵌入的激光比其激光器系统有更高的安全等级时候，激光系统的低等级的安全编号是合理的，因为工程特性限制了可能的发射能量。

封闭激光器(enclosed laser): 封闭激光的保护罩的开启或移开都要在旁边准备能够提供额外的高于MPE可行值以上的防护激光辐射的防护罩。

赫兹（Hz）：表示每秒钟内一个周期震荡次数的频率单位。

表面上一点的辐照度（E）：入射到一个面元上（包括发光的测量点）的辐射流量，除以面元面积的商。单位是瓦特每平方厘米（W/cm²）。

焦耳（J）：能量单位。1焦耳=1瓦特/秒

激光 Laser：一种通过受激的电子或原子跃迁到低能级而产生强烈的相干性以及良好方向性光束的设备。是“受激辐射光放大”的首字母。

限制孔径：发光和辐射曝光能够被平均的最大的圆直径。

最大允许曝光量（MPE）：一个描述激光发光量的水平，人暴露在这个水平的激光之下时，眼睛或皮肤不产生有害效应或不良的生物变化。

标称危险区（NHZ）：在此区域内正常操作产生的直接反射或散射的辐射超过了可行的最大允许曝光量。曝光水平超过NHZ范围的水平在合适的MPE水平以下。

标称视觉危险距离（NOHD）：沿着无阻碍的光轴，人眼到激光的一段距离，超过这个距离，正常操作中的发光或辐射曝光将超过合适的MPE。

防护遮蔽物：激光或激光系统周围用于防护激光辐照高于可行的MPE水平之上的围栏。有用的光束射出时穿过的孔不是防护遮蔽的一部分。防护遮蔽物可能围绕一个有关的光学系统和一个工作站，也会限制到其他的辐射能量发射，或限制到与元素或终端联系的电危害。

脉冲宽度：一个激光脉冲的持续时间，经常被认为是脉冲上升和下降沿功率半高点之间的时

间间隔。

瞳孔：光进入人眼内部时，通过的虹膜上的一个可调的孔径。

弧度（rad）：一个测量角度的单位，等于长度为圆半径的圆弧所对应的圆心角度。1弧度=57.3度；2π弧度=360度

辐射率（L）：单位立体角单位面积上的辐射流量或功率。单位：W*cm^-2*sr^-1

辐射能量（Q）：能量以辐射的形式发射、传输或接收。单位：J。

辐射曝光量（H）：所接受的辐射能量的表面密度。单位：J/cm² 辐射流量（W）：功率以辐射的形式发射、传输或接收。单位：W。也叫辐射功率。

镜面反射：一种像镜子一样的反射。