最終更新日 October 27, 2020 2:13:38 PM PDT
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レーザーまたはレーザーシステムの近くで作業する場合は、レーザー放射の生物学的影響を理解してください。

非電離レーザー放射の生物学的影響は、組織に対する可視、紫外線(UV)または赤外線の作用があります。 一般的に、紫外線領域のレーザーは光化学反応を誘発し、赤外線領域のレーザーは熱効果を誘発します。

レーザービームが組織に遭遇した場合、入射レーザービームと関与する組織の特性の両方の組み合わせに応じて、損傷が発生する可能性があります。

主な要因としては、

  • レーザー波長、パワー密度、パルス時間
  • レーザー放射を反射、透過、または選択的に吸収する組織の傾向

目に対するレーザー効果

無防備な人間の目はレーザー放射に対して極めて敏感で、直接または反射ビームから永久的に損傷する可能性があります。

組織特性により、レーザーエネルギーによって損傷を受ける目の領域は、入射レーザービームの波長に依存します。

  • 網膜:可視から近赤外のレーザー光は、網膜に損傷を与える可能性があります。 これらの波長は「網膜危険領域」とも呼ばれています。

    • 可視および近赤外線(400~1400ナノメートルまたはnm)のレーザー光は、網膜に重大な危険を及ぼします。 赤外光は角膜から水晶体へと伝わり、網膜に焦点を合わせ、レーザーの放射光を最大10万分の1にまで集中させます。 網膜の組織構造は修復されないため、可視光線や近赤外光の網膜への集光による障害は永久的なものとなる可能性があります。 網膜の最も重要な部分は、中心部、黄斑部、窩部です。
  • 角膜と水晶体。

    • 紫外線(180nm~400nm):紫外線や遠赤外線のレーザー光は、角膜や水晶体に損傷を与えることがあります。 光化学的損傷は、角膜の細胞の選択的感受性の高い部分による紫外線の吸収によって起こります。 多くのタンパク質やその他の分子(DNA、RNA)は紫外線を吸収し、放射線によって「変性」します。 紫外線を過剰に浴びると、羞明、目の充血、涙、分泌物、間質の霞みなどを引き起こすことがあります。 これらの悪影響は通常数時間遅れて現れますが、24時間以内には発生します。 水晶体は主にUVA (315-400 nm)を吸収します。 水晶体は特に300nmの波長に対して敏感です。 308nmで動作するXeClエキシマレーザーは、急性被爆で白内障を引き起こす可能性があります
    • 遠赤外線(1400nm~1mm、CO2レーザーは10600nm)。 赤外線により角膜の涙や組織水が加熱され、熱損傷が発生します。 赤外線の過剰な照射は、角膜の透明度の低下や表面の凹凸をもたらします。

    皮膚へのレーザー効果

    熱(火傷)損傷は、レーザーによる皮膚損傷の最も一般的な原因となっています。 熱損傷は一般に、10マイクロ秒を超える露光時間、および近紫外から遠赤外までの波長領域で動作するレーザーと関連しています。

    • レーザー照射の主な熱的影響は、以下に依存します。
      • レーザー波長における組織の吸収および散乱係数
      • レーザービームの放射照度または照射時間
      • 照射時間およびパルス繰り返し特性
        • レーザー照射による主な熱効果は以下の通りである。 該当する場合
        • 局所血管流の程度
        • 照射領域の大きさ
        • 組織損傷は、サブマイクロ秒レーザー照射後の熱誘導音響波によっても起こる可能性がある。 繰り返しパルスまたはスキャニングレーザーは、パルスの効果が加算される熱プロセスを伴います。

        追加情報

        • レーザー事故緊急手順
        • Laser Hazards, OSHA Technical Manual, Section III, Chapter 6, US Department of Labor, Occupational Safety & Health Administration
        より詳細についてはEH&S Laser Safety, (858) 822-2850へお問い合わせください。

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