雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害...

30
雷射之輻射危險性 雷射的高強度與生體組織產生極劇烈的光化學、光熱、光動力、光游離、光波電磁場等交互 作用而造成嚴重的傷害。周圍的器材,尤其是可燃、可爆物,也會因而引起災害。人眼的角 膜與結膜沒有受到如一般皮膚角質層的保護,最容易受到光束及其他環境因素的侵襲。雷射 光的強度很高,以致眼瞼的反射動作產生保護作用之前就造成傷害了。 雷射光的能量必須能穿透前方組織,而為某處組織吸收時才會對該組織造成破壞。因此,眼 睛所受的傷害與波長有關(可見光與IR-A 影響視網膜,UV-B、UV-C、IR-B、IR-C 影響角膜) ;可見光和短波紅外線會穿過清澈的眼中物質,而被視網膜吸收,所以若光束太強,就會傷 害視網膜。雷射光的高準直性,使光線能會聚於一個很小的點,在視網膜上約為10-20μm。 因此,400-1400 nm之間的雷射,對視網膜具有特別高的危險性,這個波段稱為視網膜危險 區(retinal hazard region)。 由於熱流和震波的影響,環繞成像區的組織也可能受損,而對視覺功能造成更嚴重的後果。 這種傷害一般而言都是永久性的。視網膜危險區之外的電磁波,包括紫外線和長波紅外線, 則可能使眼睛的前方部分受傷。有些波段會傷害晶狀體,295-320nm以及1-2μm 的輻射尤 其嚴重。波段相當廣的紫外線,以及波長大於1400nm 的紅外線,可能傷害角膜。只傷及角 膜表皮時,一兩天內就能修復,而使視力完全恢復。如果角膜的較深層部位發生顯著傷害, 會造成角膜瘢痕,而導致永久失明。紅外線的組織穿透深度(penetration depth)方面, 1.44μm(如某些半導體雷射)、1.54μm(如鉺-玻璃雷射)、2.1μm(如鈥-雅克雷射)大於 10.6μm(二氧化碳雷射),所以前三者造成永久性傷害的危險性比較高。 308nm的XeCl雷射會使晶狀體立即產生白內障。氬離子、氪離子、KTP倍頻、銅蒸汽、金蒸

Transcript of 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害...

Page 1: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

雷射之輻射危險性

◎雷射的高強度與生體組織產生極劇烈的光化學、光熱、光動力、光游離、光波電磁場等交互

作用而造成嚴重的傷害。周圍的器材,尤其是可燃、可爆物,也會因而引起災害。人眼的角

膜與結膜沒有受到如一般皮膚角質層的保護,最容易受到光束及其他環境因素的侵襲。雷射

光的強度很高,以致眼瞼的反射動作產生保護作用之前就造成傷害了。

◎雷射光的能量必須能穿透前方組織,而為某處組織吸收時才會對該組織造成破壞。因此,眼

睛所受的傷害與波長有關(可見光與IR-A 影響視網膜,UV-B、UV-C、IR-B、IR-C 影響角膜)

;可見光和短波紅外線會穿過清澈的眼中物質,而被視網膜吸收,所以若光束太強,就會傷

害視網膜。雷射光的高準直性,使光線能會聚於一個很小的點,在視網膜上約為10-20μm。

因此,400-1400 nm之間的雷射,對視網膜具有特別高的危險性,這個波段稱為視網膜危險

區(retinal hazard region)。

◎由於熱流和震波的影響,環繞成像區的組織也可能受損,而對視覺功能造成更嚴重的後果。

這種傷害一般而言都是永久性的。視網膜危險區之外的電磁波,包括紫外線和長波紅外線,

則可能使眼睛的前方部分受傷。有些波段會傷害晶狀體,295-320nm以及1-2μm 的輻射尤

其嚴重。波段相當廣的紫外線,以及波長大於1400nm 的紅外線,可能傷害角膜。只傷及角

膜表皮時,一兩天內就能修復,而使視力完全恢復。如果角膜的較深層部位發生顯著傷害,

會造成角膜瘢痕,而導致永久失明。紅外線的組織穿透深度(penetration depth)方面,

1.44μm(如某些半導體雷射)、1.54μm(如鉺-玻璃雷射)、2.1μm(如鈥-雅克雷射)大於

10.6μm(二氧化碳雷射),所以前三者造成永久性傷害的危險性比較高。

◎308nm的XeCl雷射會使晶狀體立即產生白內障。氬離子、氪離子、KTP倍頻、銅蒸汽、金蒸

Page 2: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

汽、氦氖、釹雅克(Nd:YAG)等雷射,對於視網膜都具有潛在危險性。鉺雅克(Er:YAG)、

鉺氟化釔鋰(Er:YLF)、鈥雅克(Ho:YAG)、氟化氫(HF)、二氧化碳、一氧化碳等雷射,則對

角膜有危險性。

雷射對眼睛的傷害

◎如果入射光為可見光(400-780 nm)或近紅外光(1400 nm以下)人眼睛的角膜、水晶體、硝子

體(水晶體與網膜間的透明組織)為透明的,因此入射光可以到達網膜。波長在400 nm以下的

近紫外光由角膜與水晶體吸收,對波長315 nm以下的紫外光由角膜強烈吸收。又1400 nm

以上的紅外光也由角膜吸收。

◎紅外光由角膜吸收,而產生紅外光的雷射有CO2雷射,半導體雷射。近紅外光是由網膜及

其附近吸收,產生進紅外光的雷射有YAG雷射,玻璃雷射,半導體雷射,另外可產生可見

光的雷射有Ar雷射、He-He雷射、紅寶石雷射、色素雷射,還有產生近紫外光的雷射

有He-Cd雷射,最後可產生紫外光的雷射有受激分子雷射。

◎角膜可分為上皮、實質、內皮,上皮承受外力,容易受傷有苦痛的感覺,再生力強的關係,

不會留下傷害。實質的部分佔角膜的大半,若承受傷害,光的透過會降低而留下傷害.

◎水晶體若為光的吸收而引起熱或物理性刺激,容易形成白內障(水晶體白濁)。白內障除手術

外別無它法可治。

◎硝子體因熱或炎症透明度下降,網膜有透明的蛋白組織,後方的黑色素層如吸收光能會產生

熱,光能如在某種程度以上,蛋白質會產生變化(變成白凝固)會產生傷害。黃斑部若受到傷

害無再生能力,關聯到視力傷害。

Page 3: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

雷射光對皮膚的傷害

◎雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

。雷射引起皮膚傷害的主要原因為皮膚吸收光能引起的熱作用,對紫外線的光學作用而引起

的傷害也有必要考慮。

◎熱作用引起的傷害,依照吸收能量的多寡,會出現晒傷或燒傷的症狀。紫外光引起的傷害幾

乎皮膚表面吸收,皮膚表面吸收這些能量而產生黑色素。特別在250320 nm的紫為光,長

時間照射引起的傷害很大,也有一說是形成皮膚癌的主因。

◎1.5 μm以外的紅外光引起的傷害大部分由表皮吸收,750 nm 1.3 μm的近紅外光由真皮到

達皮下組織,特別是YAG雷射在接近波長1.06 μm,透過表皮到皮下組織下幾mm處。又

CO2雷射的10.6 μm的遠紅外光,水的吸收非常良好,因此雷射光不會透到皮膚的深層,皮

膚容易吸收熱而傷害。

雷射危險度分類

◎雷射對人體的危險度可分為一到四級,此分級是依據雷射光在其光束內對眼睛的影響指數-

MPE值做為分級的基準。

第一級-泛指功率在0.39 μW 以下的低輸出雷射所造成的危險度,一般條件下使用對眼睛的

影響不會超過MPE值,其設計通常可以保證使用時的安全性,故不必特別管理。但仍

應避免長時間凝視其所發射的雷射光。

第二級-人類眼睛閉合的反應時間為0.25秒,在這段閉合時間雷射光照射至眼睛的曝光量必須

低於MPE值,才可視為安全範圍。對低輸出的可視雷射光而言,即使僅1 mW 功率

的雷射光強度,也會導致眼睛的刺痛及暈眩,故即使以快速閉閤眼睛的方式來保護眼

Page 4: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

睛,也不能完全保證安全。

第三級-中級輸出功率的雷射,光束若直接射入眼睛,極易產生傷害,基於安全的考量,進一

步將其危險度分為3A和3B兩級。3A級通常為可見光的連續雷射,輸出為5 mW以下

的雷射光束。3B 級為0.5W以下的連續雷射光,直接在光束內觀察會有危險。但最小

照射距離為13cm,最大照射時間十秒以下為安全。

第四級-高輸出雷射高過第三級,能瞬間造成失明及灼傷,有火災的危險,擴散反射也有危險。

第一級雷射(Class 1)

◎許多醫療儀器、雷射印表機和各型光碟機中,雷射及其光束完全封閉於護罩內部,這是第1

級雷射系統的一部份。在維修、調整過程中,這種系統的雷射及光束即暴露出來,它的級別

應視其波長與功率等因素認定之。

◎輸出功率極低的雷射,則是第1 級雷射中,與醫療應用較少用到的部分。它的光束是可以安

全地目視的,不會對眼睛、皮膚造成傷害。例如不超過0.39μW 的可見光雷射;釹雅克雷射

(Nd:YAG)基頻(1064 nm)光束功率不超過0.6 mW, 二倍頻(532nm)不超過0.39μW,四倍

頻(266 nm)不超過0.8 nW,都屬於第1 級。

第二級雷射(Class 2)

◎第2 級雷射的光束久看有害,連續波可見光雷射光束功率高於第1 級的上限,而低於1 mW

時。這一級雷射,也就是低危險雷射。其危險性可視為與凝視太陽、鎢絲鹵素(tungstenhalogen)

聚光燈(spotlight) 、或其他能導致視網膜中央傷halogen)害(photic maculopathy;

central retinal injury)的強光燈相當。只有在故意反抗自然厭光反應(aversion response),

持續凝視時,第2 級雷射才會造成眼部傷害。

Page 5: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

◎非可見光雷射沒有列入第2 級者。

第三級雷射(Class 3)

◎總功率高於1.0 mW 的瞄準光束(aiming beam)或對光雷射(alignment laser),具有第3 級

危險性。即使只在完成厭光反應之前的短暫期間內,有第3 級雷射光進入眼睛,就會有傷害。

第3級又分為3a、3b兩個副級。

◎第3a 級雷射是光束功率為1 至5 mW,強度不超過25W/m2 的可見光雷射。如果它的光束大

部分都進入眼中,會引起中度的眼睛傷害。輻射率較低時,久看有害;輻射率較高時,眼睛

受短期照射,即造成傷害;用儀器觀看亦立即造成傷害。非可見光雷射也沒有屬於3a 級雷

射者。

◎第3b 級雷射的光束直接照射眼睛與皮膚,立即造成傷害。它包含一些脈衝雷射,以及輸出

功率介於 5 mW 與 500 mW 之間的連續波雷射。

第四級雷射(Class 4)

◎輸出功率高於0.5W(500mW)的連續波雷射,屬於第4 級。如果使用不當,以致眼睛和皮膚受

到直接光束或散射光束照射時,都會傷害眼睛與皮膚,及導致火災。

◎注意:能產生醫療作用的,大多屬第3b 級和第 4 級。脈波雷射只有第 1, 3b 和 4 級。因為眼

睛的聚光作用,須慎估造成傷害之照射劑量。

Page 6: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 7: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 8: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 9: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

雷射安全標準規範

Page 10: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 11: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 12: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 13: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 14: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 15: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 16: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化
Page 17: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

雷射安全防護

雷射加工機械的潛在危害

◎機械性危害

◎電氣性危害

◎熱危害

◎噪音危害

◎振動危害

◎輻射危害

◎使用及處理的材料和物質的危害

◎忽略人體工學的危害

◎外在因素影響所引起的危害等

雷射加工機械的輻射危害

◎雷射光束直接或間接(反射、折射、繞射)發射所引起的危害;

◎離子輻射所引起的危害;

◎附屬設備如閃光燈、放電真空管、高週波源、射頻源等產生的附屬輻射(紫外線、微波)所引

起的危害;

◎雷射標靶(加工件)因光學效應所產生的次輻射發射所引起的危害(此次輻射的波長與原雷射

的輻射波長可能不同)

Page 18: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

雷射機械使用及材料和物質的危害

◎機械所使用的材料或物質所引起的危害, 如雷射氣體, 雷射染料, 溶劑等;

◎雷射光束與材料(如燻煙、粉塵、雜質、蒸氣等)相互反應所引起的危害;

◎機械所使用的介質氣體或觸媒所引起的危害;

◎機械所使用的介質氣體或觸媒與雷射光束相互反應所引起的危害。

外在因素影響所引起的危害

◎溫度、濕度、外在的衝擊和振動、環境內的粉塵、蒸氣、或氣體,磁干擾, 射頻電波干

擾, 電源供應異常, 電力供應品質不良,控制系統軟體/硬體不相容等。

相關作業環境之危害

◎雷射加工機械使用時,應避免二次雷射輻射的危害,如雷射光束的反射、折射、和繞射。

◎機械使用的環境應避免振動,和外在因素的影響(如外力衝撞、電磁干擾等),以避免雷射光

束的誤動作。

◎由於雷射加工機械使用高能量產生雷射光束,且雷射光束本身具有高能量,因此在易燃易

爆環境下使用時,應注意機械防爆的設計。

◎機械所使用的材料和物質,加工後可能產生有毒性和有害性物質和副產品及廢棄物,應注

意此類物質的處理,以避免產生環境污染。

安全裝置

◎雷射加工機械的輻射危害, 應以護圍, 固定式遮蔽物, 和安全互鎖裝置加以防護。機械

使用的材料和物質所引起的危害, 如燻煙、蒸氣、粉塵等, 應以機械式通風裝置及集塵

Page 19: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

裝置等方式排除。依據雷射加工機械的使用型態及物質, 人員應穿戴適當的個人防護具。

雷射輻射危害的防護

◎當雷射加工機械可能造成人員雷射曝露劑量超過1級的允許曝露劑量(AEL)時,應在機械的

設計和製造階段加以消除。維修人員曝露在雷射劑量超過3A級的允許曝露劑量的危害也應

消除。

◎以工程手段限制非經授權人員進入危險區域內( 可參照ISO12100);

◎當機械正在運轉中無法避免人員進入危險區域內(如調機、保養時), 雷射加工機械必須配置可以直接

控制機械動作、雷射光束方向、和停止供應雷射光束的裝置;

◎雷射加工機械的安全防護裝置如遮蔽、護圍、停機裝置、光束消散裝置、跳脫裝置、緊急停機裝置等

的設計及製造, 應符合相關的安全規範(如ISO12100);

◎雷射加工機械的護圍可以是被動式或主動式的護圍, 被動式護圍的設計和製造所使用的材料應使得

人員在最差的狀況下, 雷射曝露劑量超過1級的允許曝露劑量時, 人員有足夠的時間啟動緊急停機的

控制; 主動式護圍包括偵測裝置與護圍兩部份, 當偵測裝置偵測到雷射光束射到護圍, 或是其他相

關現象使得雷射光束可能射到護圍時, 應立即停止雷射光束的發射。

◎如果主動式護圍曝露在高雷射能量的環境下, 且雷射可能破壞護圍時, 系統應在雷射破壞護圍之前

停止雷射的供應及發射, 同時應在雷射劑量超過 1 級的允許曝露劑量之前停止機械運轉。

操作時的防護

◎雷射加工機械主要的危險區域通常為製程區域,在製程區域內應具有護圍以防止機械正常運

轉時,人員接近雷射劑量超過1級的允許曝露劑量的區域。

◎雷射加工機械的危害評估分析中應詳述護圍的種類及其防護的型式,如區域性防護或機械週

Page 20: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

邊防護等。

◎防護是指利用護圍等方式,降低局部區域內的雷射輻射和相關的光學輻射劑量到安全的劑量

範圍內,而不是針對大區域範圍內的安全防護。例如在加工件雷射光束加工或聚焦的位置,

使用極小的發射頭和配置小型的護圍, 而不是將整個加工件,加工件的夾持機構,或機械的

動作系統整體防護。

◎週邊性防護是利用一個或多個較大型的護圍,將較大範圍加以密閉(如密閉式護蓋),通常此範

圍包括加工件整體、加工件的夾持機構、和機械的動作系統,以降低此範圍內的雷射輻射和

相關的光學輻射劑量到安全的劑量範圍內。此類型的防護至少應考量下列因素:

(1) 雷射光束相對於加工件的行進方向(不論為固定式或可調式);

(2) 雷射加工的型態(如切割或熔接);

(3) 加工件及其夾持機構的尺寸、形狀和材質;

(4) 加工區域的可視性。

維修和調整時的防護

◎當機械進行維修或調整時,人員有時無法避免必須進入雷射輻射劑量超過1級的允許曝露劑

量的區域內執行作業,因此機械設計和製造時應考量下列狀況並提供安全防護措施:

1)維修或調整在危險區域以外進行作業;

2)維修或調整在危險區域以內進行作業, 但是此區域具備與"操作時的防護"同等級的安全防護措施(如互

鎖式護罩等);

3)維修或調整在危險區域以內進行作業, 且此區域不具備與"操作時的防護"同等級的安全防護措施, 但

是其雷射輻射劑量不超過1級的允許曝露劑量;

Page 21: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

4)維修或調整在危險區域以內進行作業, 且此區域不具備與"操作時的防護"同等級的安全防護措施, 但

是其雷射輻射劑量超過1級的允許曝露劑量。

5)製造商應明確的指示維修或調整作業是屬於何種狀態的作業,並對各項作業狀態提供安全作業程序及

警告不遵守此作業程序可能引起的危害。

教導及程式驗證時的防護

◎當機械在教導、加工路徑程式化和程式驗證的過程時,應防止人員進入雷射輻射劑量超過

3A級的允許曝露劑量的區域內執行作業;如果實際上無法滿足此要求時,則應符合“ 維

修和調整時的防護”中的安全要求。

1)控制系統及其迴路的安全需求: 雷射加工機械的控制系統及控制迴路應符合相關標準的規定(如

EN60204、EN954-1、IEC204-1等)。

2)啟動和停止控制器: 雷射加工機械的控制系統應與雷射系統的控制系統分離; 機械的停止控制應停止

機械運轉, 並將雷射光束隔離或停止產生雷射光束; 雷射停止控制器則應停止產生雷射光束。

緊急停機控制器

◎雷射加工機械的緊急停機控制器應

(1) 停止產生雷射光束, 並自動停止雷射光束發射;

(2) 停止機械運轉;

(3) 將雷射供應電源關閉, 並釋放所有儲存的能量。

◎如果雷射系統同時提供數個各自獨立運轉的機械使用,則任何一個機械上的緊急停機控制

器作動時,除了緊急停機的要求外,還應自動停止相關的機械,並將通向相關機械的雷射

光束路徑予以隔離。

Page 22: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

安全互鎖與護圍控制器

◎當機械的護圍開啟、或護圍拆卸、或安全互鎖裝置被破壞時, 雷射加工機械將無法自動或

手動運轉或啟動。

◎如果機械的設計必須使得在機械持續供應電源的狀態下,經常開啟一個或數個護圍,以便

進行加工作業時, 則機械的設計應具備操作模式選擇控制,以便跳脫護圍,順利進行加工

作業。此操作模式選擇控制可以使用鑰匙開關,並可將所選擇的操作模式固定且鎖住。

◎上述之操作模式選擇控制器必須為可鎖式模式選擇器,且需自動隔離雷射光束,同時不得

自動啟動雷射加工機械。

◎操作模式選擇控制器的各種操作模式需可保持獨立的位置,且需清楚的標示。即使選擇任

何一種操作模式,在維修或調整機械作業時,應能夠將雷射光束隔離。

◎雷射加工機械的互鎖裝置應符合相關的規定(參照機械安全資料表與護圍相關的互鎖裝置設

計與選用原則和EN1088)。

隔離雷射光束

◎隔離雷射光束時應將雷射光束阻擋和轉向,以禁止雷射光束進入雷射供應系統內。

◎雷射光束隔離裝置應為失效安全型的雷射光束遮斷器,其安裝位置應在雷射系統內或緊鄰

雷射系統的外部。當雷射光束遮斷器處於關閉位置時, 應有位置指示裝置, 顯示遮斷器的

狀態,以避免雷射光束誤操作而發射。

◎雷射光束遮斷器應能夠很容易的在關閉位置鎖住,常見的方式為使用鑰匙開關控制。

◎在雷射光束路徑上須進行區域內維修或清潔時, 或是一個雷射光束供應源供應數個雷射光

束路徑,當人員必須進入其中一個路徑而其他路徑仍須供應雷射光束時, 機械製造商必須

Page 23: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

提供附加的雷射光束遮斷器。

人員在危險區域內的安全防護

◎當人員必須進入危險區域內作業時,機械必須配置人員可以在危險區域內操作及控制機械動

作和雷射光束發射的裝置。

◎上述裝置必須具備壓按控制器,當放開按鈕時,人員不會曝露在雷射輻射劑量超過3A級的

允許曝露劑量的環境下(人員無法進入該區域或該區域的雷射輻射劑量不超過允許值),同時

此裝置應具有所有控制裝置的最高優先權。當人員在危險區域內,此裝置無法發雷射光束。

材料及物質所引起危害的防護

◎製造商需將雷射加工機械所使用的材料及物質的詳細資料提供給使用者。

◎製造商對於機械使用的材料及物質可能產生的燻煙、蒸氣、粉塵等,應提供適當的補捉裝置,

以防止其逸散。

◎製造商應提供機械使用材料的限制, 及加工此材料時可能產生的燻煙和粉塵量的相關資訊

給使用者。

◎製造商應提供機械加工時所使用的觸媒氣體及其燻煙可能產生的危害(包括火災、爆炸、毒

性物質外洩、過氧、缺氧等)。如陶瓷加工時可能產生氧化鋁、鎂離子、鈣離子、矽氧化物

等皆為毒性物質;金屬加工時, 可能產生鉻離子、錳、鈷(毒性),鋅、銅(過敏性),鈹(肺纖

維症),氧化鎳(致癌性);塑膠加工時,可能產生苯族、脂族碳水化合物、芳香族碳水化合物、

多鹵化物多核性碳水化合物、氰化物、氟化氫等物質(毒性、過敏性、致癌性)等。

安全需求與安全對策的驗證

Page 24: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

◎雷射加工機械的輻射劑量等級應依據IEC825-1的驗證程序加以量測驗證。

◎雷射加工機械控制器的功能應依據製造商所提供的功能測試程序進行驗證。

◎雷射加工機械的安全防護措施,尤其是護圍和控制器的位置與作動,應以目測進行驗證。

安全資訊

◎製造商應提供足夠的安全相關文件與數據給使用者,包括維修和調整的操作程序。

◎製造商應提供使用者足夠的安全相關的教育訓練。

◎製造商應提供安全說明書及操作說明書給使用者,操作說明書中應說明各種操作型態及加工

材料可能產生的危害,人員所需要的最低個人防護具,避免危害應有的最低安全防護措施

(包括電氣性危害如高電容放電、感電等)

標示

◎雷射加工機械須具備銘牌,內容包含製造商的名稱及住址,機械的製造日期,機械的類型、

型號、和製造序號。

◎雷射家具機械的標示必須符合機械使用地區的法令,其顏色、尺寸、字型、圖案皆須符合法

令規定及IEC825-1的規定。

◎雷射加工機械應依據其使用狀態, 增加適當的警告或注意標示(如“機械可能產生毒性燻煙

及粉塵”, “高壓危險” 等標示), 此標示應符合使用地區的法令及ISO3864的規定。

◎雷射加工機械標示的內容應清楚易懂,並標示於機械危險區域以外明顯的位置,不會使得人

員曝露於超過允許雷射輻射劑量值的環境下。

相關法令、標準

Page 25: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

勞工安全衛生法第五條第一項第一款

◎雇主應有防止機械、器具、設備等引起之危害之必要且符合標準之安全衛生設備。

勞工安全衛生法第五條第一項第三款

◎雇主應有防止電、熱及其他之能所引起之危害之必要且符合標準之安全衛生設備。

勞工安全衛生法第五條第一項第八款

◎雇主應有防止輻射線、高溫、低溫、超音波、噪音、振動、異常氣壓等所引起之危害之必要

且符合標準之安全衛生設備。

勞工安全衛生法設施規則第四十三條

◎雇主對於機械之原動機、轉軸、齒輪、帶輪、飛輪、傳動輪、傳動帶等有危害勞工之虞之部

分, 應有護罩、護圍、套胴、跨橋等設備。

勞工安全衛生法設施規則第五十六條

◎雇主對於鑽孔機、截角機等旋轉刀具作業, 勞工有觸及之虞者, 應明確告知並標示勞工不

得使用手套。

雷射安全注意事項

雷射輻射危害

◎雷射輻射主要透過熱效應來導致損傷,一般足夠功率的雷射及可傷害眼睛,而高功率雷射

還會燒傷皮膚,甚至某些較高功率的雷射的擴散反射對眼睛依然有害。

◎低發散角的雷射光可在視網膜上聚焦成極小的一點,只要10°C的瞬間溫差即破壞視網膜上

的感光細胞。功率大的雷射可比眨眼還快地在眼睛內部一小部分造成永久性傷害。足夠功

率的可見光到近紅外雷射(400-1400 nm)會穿透眼球並會燒傷視網膜,而暴露於波長小於

Page 26: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

400 nm 和大於1400 nm雷射幅射下,則會傷害眼睛的角膜和水晶體,導致白內障或燒傷

損傷。

◎紅外雷射特別危險,因為身體“眨眼反射”的回應是由可見光觸發。為例暴露在高功率變

化的鐳射發射不可見的 1064 nm 輻射,有些人不會感覺到疼痛或發覺他們的視力受到損害

工作環境的要求

一般量測使用雷射為低功率雷射,對於皮膚不會有灼傷的危險,也沒有類似X 光有幅射線感染之

虞,最須注意的地方,便是一定要避免雷射光直射人的眼睛。尤其是眼睛水晶體幾乎不對紅光附

近的波長有任何的反射,因此雷射光將 直射到視網膜,而以雷射光束如此高能量密度的分佈,將對

視網膜造成難以挽救的傷害。

◎避免用眼睛直接注視雷射光或其反射光

◎雷射管具有高壓電裝置,在使用時必須保持警覺,確實作好電路接地,不用雷射時應關掉電源

◎不可使雷射光照射到任何他人的眼睛或面部, 最好限制不必要的旁觀

◎在實驗室附近,不可亂置一些不必要的反光物,尤其是鏡面類物品,尤須嚴格列管

◎雷射運轉時,應設警告標誌或警告燈

◎配戴適當的保護眼鏡,但勿過份倚賴

◎不可嘗試拆開運轉中的雷射,維修工作應委由專業人員執行維修

◎實驗室照明儘應充足,以縮小瞳孔減少網膜受傷之可能

◎若有意外發生立刻就醫

雷射使用的基本安全規則

◎雷射光很容易對視網膜造成永久性的傷害,切記絕對不可將雷射光直接對著自己或他人的眼

Page 27: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

睛射照。

◎雷射光經光滑表面反射得的雷射光也可能會對眼睛造成嚴重的傷害,所以雷用使用操作時也

要隨時留意,避免經雷射的反射光照射到自己或他人的頭部。

◎高功率的雷射光,縱使不是經光滑表面反射,而是經過一般粗糙的表面散射後,仍極有可能

對人的眼睛、甚或人體造成不小的傷害。所以,高功率雷射更要嚴格遵守使用雷射的相關安

全規範。

◎雷射的內部通常含有高壓電源裝置,特別是高功率雷射,故未經允許不可隨意開啟儀器外殼

,以免發生高壓觸電的危險。

◎雷射電源線的插頭必須是含有地線的安全插頭,且必須插到接有地線的電源插座上。以防萬

一雷射內部漏電,電流可經由接地線快速流通到地下,才不致傷害人體。

實驗室雷射安全守則

◎避免直視聽雷射光或其反射光,應隨時留意它的所在位置。

◎經操作訓練合格外的工作人員才能操作雷射。

◎盡可能打開實驗室的燈。

◎工作區禁帶手錶、首飾和不必要的具光反射面的物件。

◎不要彎腰讓眼睛睛低於雷射光之高度

◎必要時,應使用光阻擋物件。

◎全程配帶具防護能力之安全眼鏡。

◎立即報告事故,並緊急將患者送醫。

雷射處理上的安全對策

Page 28: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

◎根據雷射裝置的級別,有關雷射的安全或傷害具有充分的知識與認識的人來指導處理

◎三級以上的雷射製作由有安全操作適當教育的人來執行

◎動作中的雷射裝置,假如不發出雷射光,不要探視光路

◎雷射供振器的調整,光軸會突然發射雷射,要經常注意眼睛的位置來處理

◎CO2雷射使用眼睛看不到的紅外光大型雷射時,附近的人要特別注意

◎不能避免反射光或亂射光時,在使用三級以上的雷射需用保護眼鏡。

安全使用雷射的注意事項

◎使用時避免雷射直接或經鏡面反射後射入眼睛。

◎使用雷射的感測器上應張貼如下標籤。

◎調整光軸時,請使用螢光板等設備將 IR 範圍和紅外線轉換為可見光。

雷射產品製造者的安全責任

製造者應提供周到的防護步驟及設施,使其產品具有基本的安全性。購買者驗收時,則須確

認所購產品具備此等安全性。

◎認定雷射級別

製造者須測定光束品質,據以認定其產品之危險等級。

◎提供適切標示及指引

製造者須根據光束狀況和級別,提供適切資料,包括在適當的位置(如孔徑處)附著適當標誌(

如附圖之圖案及說明文字);並提供操作與維修之安全指引及重要規格數據。

◎備妥基本安全設施

雷射產品應有堅固的護罩(protective housing)、安全連鎖(safety interlock)、鑰匙開關

Page 29: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

(key switch)、發射指示器(emission indicator)、光束弱化器(attenuator)、手動重開機裝

置(manual reset)等。

雷射安全管理人員

使用雷射之場所須有雷射安全管理人員(LSO;Laser Safety Officer),負責安全事務。診所

或門診場所可能只需要一套雷射安全標準運作程序,並指定一位雷射安全管理人員;大型機

構宜成立雷射安全委員會或雷射安全小組。有了訓練精良的成員,再持續維護雷射之安全使

用,才能防止意外事件。除了規劃相關人員平時的演練之外,雷射安全管理人員要執行下列

工作:

◎環境準備

雷射安全管理人員須估量可能受照射之人與物,備妥適當圍罩(enclosure;隔開可能受照射

區域與無顧慮區域)及護目鏡等防護裝備,移開鏡面反射物及易燃物( 包括體內氣體),張貼

警示標誌。

◎設施檢查

雷射安全管理人員須檢查各安全設施、電路( 包括接地)、冷卻水路、排煙抽氣及空氣過濾

系統,確定其功能正常。

◎協助操作人員保護其他人員(如患者)

雷射安全管理人員須配合醫療工作人員,做好防範患者因意外移動而受傷之措施,如佩戴護

目鏡、以多層濕紗布護目或護膚等。

一般安全習慣與措施

◎敬畏光束-養成敬畏雷射光束的習慣,任何情況下,均不可正對雷射光束及其出處(包括鏡面

Page 30: 雷射之輻射危險性›·射... · 2017-02-02 · 雷射光對皮膚的傷害 雷射光引起的皮膚傷害,有受到黑色素或是血管狀態而產生皮膚顏色的改變,皮膚的角質化

反射處)觀看。

◎降低光束功率-以可達成效果之最低功率操作,以減少危險性。

◎降低其他部位的曝照量-除了進行醫療的部位之外,人體其它部位可能遇到的雷射光曝照量

均須低於容許曝照上限(MPE)。

◎鎮靜應變-地震、火警、停電、停水時,鎮靜地關掉雷射電源。

◎維持通風系統-抽氣及通風設備須保持正常操作。排出室外之空氣應先予過濾。

◎機器充分冷卻後,關水、關電。

◎雷射的啟動鑰匙由雷射安全管理人員妥為保管。

◎雷射功率計應定期校正,以防讀數過低而誤採較危險之更高功率。

◎防護裝備之性能應定期測試,並汰換其不合格者。例如檢查護目鏡阻光功能是否有變、質地

是否老化、是否有穿孔或裂縫。

◎雷射光束之品質,應定期測試,並進行必要之調整及維修。

◎注意期刊上關於雷射安全的新資訊。例如自由電子雷射、X 射線雷射及γ射線雷射可能實用

化,而有新的安全顧慮和規範。