眾所周知，激光產品對人眼會產生危害，那么具體這個危害是怎么體現的呢？

今天中為檢驗小編就詳細為大家解釋激光對人眼的危害是怎么產生的。

在下圖D.1中，簡要敘述了眼的解剖。眼特別適合于接收和傳導光輻射。因過量照射引起的有關病理學改變概括于表 D.1中，熱相互作用機理顯示于圖 D.2 中。紫外和遠紅外激光輻射致使角膜損傷，然而可見光與近紅外輻射將被透射到視網膜上引起損傷。

可見光和近紅外激光對眼的損傷是特殊的，因為眼球能有效地透射光輻射，這一特性使得色素含量較多的組織受到較強的輻照。從角膜到視網膜，輻照度的增加近似等于瞳孔面積與其在視網膜的像面積之比。

輻照度增大是因為進入瞳孔的光在視網膜上被聚焦成一個“點”。瞳孔是一個可變的孔徑，對年輕人的眼睛而言，其直徑最大可擴張至7 mm，對應于這樣一個瞳孔的視網膜影像，直徑可在 10μm~20μm之間。考慮到眼內散射和角膜像差，從角膜到視網膜輻照度的增加有2×10?量級。

表 D.1 過量光照的病理效應一覽表

根據GB 7247.1標準的規定，認為7mm的瞳孔是限制孔徑，因為該值是一種最壞的條件下，并且是對年輕人最壞情況下的瞳孔直徑進行測量而得到的。對7 mm瞳孔假設的一個例外是，當連續觀看可見光(400 nm~700 nmì激業源超過10s時，計算不致引起來照性視網膜炎的照射限值。在這種情況下，假設 3mm 的瞳孔是最壞條件；不過，由于瞳孔在空間的生理性運動，用于平均輻照度測量的7 mm孔徑仍被認為是合理的。因此，持續時間大于 10 s的AEL 仍然用7 mm的孔徑導出。

如果一束強激光聚焦到視網膜上，僅有一小部分光(不超過5%)被視桿和視錐中的視色素所吸收。而絕大部分光將被色素上皮中的黑色素所吸收(在黃斑區，波長為400 nm~500 nm 范圍內的部分能量將被黃色的黃斑色素吸收)。被吸收的能量會導致局部發熱，并灼傷色素上皮和相鄰的光敏視桿和視錐。這種燒傷或損傷可能導致視力喪失。光化學損傷，盡管是非熱的，但也發生在色素上皮層。

這種視力的喪失是否是永久性的，取決于照射的強度。通常僅當黃斑中心或中央凹損傷時，受照人員才會自我感覺到視力減退。

中央凹是黃斑中心的一個小凹陷，是視網膜最重要的部分，是視覺最敏銳區。中央凹是視網膜用來“辨別物體真相”的部分。中央凹所對的視角大約相當于月亮的張角。倘若此區受損傷，視力減退最初表現為一個模糊的白斑遮蔽視覺中心區，但在兩周內或更長的時間，白斑會變為黑斑。

最后，患者可能在正常視覺中不會再察覺到這個盲點(暗點)。然而，當在注視像一張空白紙樣的視場時，盲點立刻就會顯露出來。視網膜周邊損傷只有在視網膜被整體破壞時，病人才會主觀感覺到。小的周邊損傷往往會被忽視，甚至在系統的眼科檢查中也未必會發現。

在400 nm~1 400 nm 波長范圍內，最大的危害是視網膜損傷。角膜，房水，晶狀體和玻璃體對這些波長的輻射是透明的。對于良好的平行光束，由于其視網膜像被假定是直徑10μm~20μm的衍射極限光斑，故其危害實際上與輻射源和眼之間的距離無關。在這種情況下，假定達到熱平衡，則視網膜危害區域取決于最小對向角αmin，它通常對應大約25μm直徑的視網膜圓斑。

對于擴展源，其危害隨光源和眼之間的觀察距離而變化，因為視網膜的瞬時輻照度只依賴于該光源的輻射亮度及眼球晶狀體的特性，較大視網膜像的能量熱擴散效率較低，導致視網膜熱損傷依賴于光斑大小，而光化學損傷(僅在400 nm~600 nm 光譜區占支配地位)不存在這種依賴性。此外，對于連續波激光照射，眼睛運動進一步擴散了吸收的能量，導致對不同的視網膜圖像尺寸有著不同的風險依賴性。

在推導視網膜危害區域的眼照射極限值時，眼運動的修正因子僅適用于觀察持續時間大于 10 s的情況。雖然在0.1s~10s的時間范圍內，被稱為眼跳(眼急動)的生理性眼運動確實擴散了視網膜最小像(0.25 μm或更小)內吸收的能量，但眼照射限值對這一觀察條件提供了一個期望的附加安全因子。照射時間為0.25s時，視網膜上受照圓斑平均約為50μm。照射時間為 10s時，視網膜上受照區域約為75μm，并且相對固定的眼睛，在考慮到光斑大小依賴性時，最小像條件下的附加安全因子變為 1.7。當照射時間為100s時，受照區域(在50%點測量)很難小到 135μm，導致最小像條件的附加安全因子為2~3 或更大。

來自眼動研究和視網膜熱傷害研究的數據結合在一起，推導出觀察時間 T? 的轉效點，在這點上，眼動補償了在眼睛固定不動時，由于視網膜照射持續時間增加而增加的熱傷害的理論風險。因為以進入眼內的熱損傷閾值(用輻射功率表示)隨著照射持續時間t的增加而降低到一0.25次方(即持續時間每增加10倍，損傷閾值僅減少44%)，對于更長觀看時間造成的風險增加，只要適度增加受照視網膜區域就可以進行補償。隨著觀看時間增加，眼運動加大，引起視網膜受照區域增加，對于較大的擴展源，需要用更長的時間補償熱擴散減少的影響。這樣，隨著對向角α的增大，轉效點 T? 從 10 s(對小光源)增加到100s(對大光源)。

超過100s.對于小的和中等大小的像，熱損傷的風險不再增加。照射限值和測量條件的規定，力求根據這些變量進行簡化處理，從而得到關于風險的保守確定。依據保守假設：視網膜像在大約25 μm~1m m(相當于角度為1.5 mrad~59 mrad)之間時,視網膜熱損傷閾值與視網膜像(穩定的)的大小成反比，超過 1.7mm(相當角度大于100 mrad)，與光斑大小無關。

對于穩定的像，光化學引起的視網膜損傷與光斑尺寸無關。與熱損傷的機理不同，光化學損傷的閾值具有很強的波長依賴性和照射劑量依賴性，即，隨著照射持續時間的增加，閾值反而減小。對向角為1 mrad~1.5 mrad的焊弧引起的光化學損傷研究顯示,其典型損害尺寸為 185μm~200 μm(相當于11 mrad~12 mrad視角)，這清楚地顯示了在注視期間眼動的影響。從這些和其他注視期間眼動的研究，求解出防止視網膜光化學損傷的MPEs。這些研究也導致照射持續時間為10 s~100 s的MPE輻照度被規定為在 11 mrad區域上的平均值。因此，張角α小于11 mrad的光源被等同視為“點狀”光源，并且α??的概念被擴展到連續波激光器觀看。這個方法并不嚴格正確，因為一個11 mrad光源的輻照度測量并不等同于在11 mrad視場(γ)上平均的輻照度，除非光源屬平頂(“頂帽”)輻射度分布。

因此，GB 7247.1標準中，在光源對向角和光化學 MPE 值的輻照度平均之間做了區別。當觀察時間超過約30s~60 s時，在注視期間急促的眼運動一般由視覺作業確定的行為運動所支配，完全沒有理由假設光源完全成像于中央凹上的持續時間大于100s。由于這個原因，接收角γρρ隨著t的平方根線性增加。對所有照射持續時間，最小對向角amia合理地保持在視網膜熱危害評價時所用的1.5 mrad參考角上。但是，對于視網膜光化學危害的評估，概念實際上是不同的，因為角γ??是測量輻照度的接收角的線性角，重要的是，僅適用于大于約1 1 mrad的擴展源。

觀察距離。對于“點型”的發散激光束光源，其危害隨著激光束束腰與眼睛的距離的減少而增加。原因是，隨著距離減小，其收集的功率增加，對于真實的激光光源，距離下降到100mm那樣近時(由于眼的調節能力)視網膜上像的尺寸可假設保持在接近衍射極限的量級。最大危害出現在最短調節距離上。隨著距離的進一步減小，對裸眼的危害也減少，這是由于視網膜像的迅速變大導致輻照度相應減小，即使有可能收集到更大的功率也是如此。為了模擬借助雙目鏡或望遠鏡對準直激光束進行光學輔助觀看時的風險，根據獲得清楚觀看的最近距離，使用50mm孔徑的最近觀看距離設定為2m處。

對在GB 7247.1標準來說，在400 nm~1 400 nm范圍內的所有波長上，人眼調節的最短距離定為100mm。選擇這樣一個折衷方案是因為除年輕人和極少近視眼之外，其他人員不能把眼調節到100mm以下的距離上。這個距離可以用于光束內視情況下的輻照度測量(見表11)。

對于小于400nm或大于1400nm的波長.最大的危害是對晶狀體或角膜的損傷。根據波長，光輻射或被角膜或被晶狀體優先或者完全吸收(見表D.1)。對于這些波長的發散光束光源(擴展或點型)，光源和眼之間的距離應該避免過短。

在1500 nm~2600 nm的波長范圍內，激光輻射可透入房水。加熱效應因此會擴散到眼睛的更大體積內，因而對于小于10 s的照射MPEs升高。當脈沖寬度很短，且波長在吸收體積最大的1 500 nm到1800nm范圍內時，MPEs升高最明顯。當時間長于10s時，熱傳導使熱能量重新分布，因而透射深度的作用不再明顯。

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