对于很(hěn)多(duō)激光行业的从业者来说,对激光防护眼镜绝对不陌生,但对很(hěn)多(duō)人来说,对激光防护眼镜的了解并不深,大多(duō)仅限于根据公司规定,要求在什么场合用(yòng)哪款就用(yòng)哪款。
那么本文(wén)就来讲讲,為(wèi)什么要在不同的场合下,使用(yòng)不同颜色的激光防护眼镜。
激光的特点
首先,激光防护眼镜,防护的对象是激光,孙子兵法有(yǒu)云:“知己知彼,方能(néng)百战不殆”,我们要先了解激光这个“对手”,才能(néng)知道激光防护眼镜為(wèi)什么要这样制作及使用(yòng),从而达到防护的目的。
“激光”,得名于原子受激而辐射的光。原子中的電(diàn)子在吸收能(néng)量后从低能(néng)级跃迁到高能(néng)级,再从高能(néng)级回落到低能(néng)级时,所释放的能(néng)量以光子的形式放出,被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光學(xué)特性高度一致,使得激光相比普通光源具有(yǒu)单色性、方向性好,亮度更高的优势。
用(yòng)更容易理(lǐ)解的话说,根据中學(xué)物(wù)理(lǐ)知识,可(kě)见光是波長(cháng)400nm-700nm左右范围的電(diàn)磁波,我们通常所说的红外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、微波、長(cháng)波電(diàn)台,以及X射線(xiàn)、伽马射線(xiàn)等都是具有(yǒu)一定波長(cháng)范围的電(diàn)磁波。
可(kě)见光七种颜色的波長(cháng)与频率范围
不同于以上所说的各类具有(yǒu)一定波長(cháng)范围的電(diàn)磁波,激光由于自身产生原理(lǐ),是具有(yǒu)特定波長(cháng)的人造電(diàn)磁波,特点是:
1、单色性好,也就是波長(cháng)一致使得激光颜色更纯,如各种激光秀现场的各色激光;
2、方向性好,也就是激光发射后发散角小(xiǎo),光路更直,如测量地月距离时,可(kě)使用(yòng)激光对准几十万公里以外的月面激光反射器;
3、亮度更高,也就是激光能(néng)量高度集中使得亮度比普通光更高。
激光的危害
也正是由于激光这个“对手”的以上特性,使其对人眼具有(yǒu)极大的危害性。
当激光进入人眼时,由于眼睛的聚集特性,它的激光敏感度是皮肤的100,000倍,激光通过眼的屈光介质聚焦在视网膜上,使视网膜上的能(néng)量密度较角膜上入射的能(néng)量密度瞬间提高10000倍以上,因此极低的激光能(néng)量照射就可(kě)引起眼角膜或视网膜的永久损伤。
激光伤眼时,多(duō)数人会感到眼前突然闪光,继而出现一个不同颜色,不同大小(xiǎo)的光斑或暗影,甚至眼部有(yǒu)冲击感。与此同时,视力会出现不同程度的下降,重者短时间内不能(néng)分(fēn)清眼前物(wù)體(tǐ),眼睛出现目眩及畏光。
需要特别注意的一点是,不要被激光里的“光”字所迷惑,并不是所有(yǒu)的激光都是能(néng)被人眼观察到的,比如紫外激光、红外激光、808半导體(tǐ)激光、铒激光、CO2激光等,都是不可(kě)见激光。紫外光(100nm-400nm)会对角膜造成伤害,400nm-1400nm的激光波長(cháng)会穿透晶状體(tǐ)损伤视网膜,对人眼造成不可(kě)逆的伤害。1400 mm以上的激光波長(cháng)相对安全,但是我们在高功率激光环境下工作,例如,在大多(duō)数高功率的纤维激光,CO2激光工作环境中,这些看不见的激光在无形中对无防护的人眼仍然会造成严重的伤害。
激光应用(yòng)场景特点
当我们了解了激光这个“对手”的特点与危害后,还需要清楚“对手”的“进攻策略”,我们才能(néng)制定对应的防护策略,以实现对激光的有(yǒu)效防护。
在实际工作中,我们需要根据不同的应用(yòng)场景,使用(yòng)不同的激光器,产生不同波長(cháng)的激光。结合激光自身单色性的特点,大多(duō)一个工作场景中仅会出现一种特定波長(cháng)或少数几个波長(cháng)的激光,也就是说针对一个工作场景,激光环境相对简单,仅需针对特定的波長(cháng)进行防护即可(kě)。因此在设计制作防护工具时,就可(kě)以专注于特定波長(cháng)以实现更有(yǒu)效的防护。
同时,由于激光自身能(néng)量高的特性,特别是实际中一些高功率激光的工作环境,使得在特定的工作环境中,激光环境相较于普通的自然光环境更為(wèi)“极端”,如同平地起高楼一般,没有(yǒu)平缓的过渡,这种极端性对防护工具的防护能(néng)力提出了更高的要求。
激光防护眼镜的颜色
综上所述,面对着相对没那么复杂的应用(yòng)环境(激光波長(cháng)单一且固定),以及单一应用(yòng)场景的极端性(激光强度高),使得必须要通过精细化的防护产品分(fēn)类,来面对不同应用(yòng)场景下的高效防护。
这时,就需要激光防护眼镜的出场了。
激光防护眼镜的基本原理(lǐ)是通过镜片镀膜以及镜片特殊材质的不同,反射、吸收自然界中不存在的人造激光,从而避免对人眼的损害。目前,主要分(fēn)為(wèi)吸收型、反射型以及两者结合的复合型激光防护眼镜。
根据以上得出的对防护眼镜的要求,為(wèi)了实现“不同应用(yòng)场景下的高效防护”,也就产生了目前激光防护眼镜多(duō)样化的产品線(xiàn)。
而不同产品線(xiàn)之间眼镜呈现出不同颜色的原因,大概有(yǒu)以下两点:
1、物(wù)理(lǐ)原因
上面我们提到,激光防护眼镜的原理(lǐ)是依靠镜片镀膜以及镜片特殊材质的不同,反射、吸收激光,其中镜片材料的不同对不同波長(cháng)激光的吸收有(yǒu)差异,甚至有(yǒu)时差异很(hěn)大。
(1)防护可(kě)见光激光
可(kě)见光激光波長(cháng)范围為(wèi)可(kě)见光的400-700nm范围左右,如同墨镜大多(duō)深色一样,因為(wèi)可(kě)见光对深色的透过率较低,所以对可(kě)见光激光的防护中,防护眼镜需要深色打底,作為(wèi)第一道防線(xiàn)降低可(kě)见光整體(tǐ)透过率;再根据激光强度高的特点,在镜片中加入专门防护特定应用(yòng)场景中特定波長(cháng)的“有(yǒu)色”染料粒子,综合使得防护可(kě)见光激光眼镜多(duō)呈现棕色、橙色、红色、深绿色等较深颜色。
(2)防护近红外激光
近红外激光与可(kě)见光波段相接,所以為(wèi)了让镜片防护波段更宽(减少产品線(xiàn),降低成本),所以基本不使用(yòng)透明颜色镜片,為(wèi)的就是降低可(kě)见光的透过率。一般对防护近红外激光的眼镜来说,防护的波段越宽,也就是对可(kě)见光的防护需求越大,镜片颜色一般也就越深,反之亦然。所以,这时的镜片颜色一般呈现淡蓝色、淡灰色、淡绿色、淡黄绿色、淡橙色(红色、棕色)等。
(3)防护紫外与铒激光、CO2激光
紫外激光(<<400nm)与铒激光(2700-3000nm)、CO2激光(10600nm)的波長(cháng)距离可(kě)见光和近红外激光较遠(yuǎn),人眼不可(kě)见,所以无需使用(yòng)深色去进行防护,只需要根据防护波長(cháng)的特点,针对性防护即可(kě),所以,这时候镜片颜色就可(kě)以选择无色、近似透明的材料。
2、应用(yòng)场合原因
在激光应用(yòng)的主要领域之一——激光美容行业,在操作过程中可(kě)能(néng)还需要看到病人的皮肤下血管、神经等颜色,这时候,镜片就需要在保证对激光的防护性同时,具有(yǒu)匹配的颜色,方便观察操作。
所以,现在可(kě)以回答(dá)下开头的问题,激光防护眼镜的不同颜色,代表着适合不同眼镜的应用(yòng)场景,它是给我们每个用(yòng)户的安全色。
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