廖荊

摘 要：激光筆發(fā)出的激光具有亮度高、方向性好、發(fā)散角度小等優(yōu)點，在教學(xué)、匯報和演示過程中被廣泛使用。以其獨特的魅力，激光筆也吸引了越來越多的兒童把它當(dāng)作有趣的玩具。依據(jù)對激光筆市場風(fēng)險監(jiān)測結(jié)果，剖析了市場的狀況和存在的安全風(fēng)險，給出了避免安全風(fēng)險的建議。

關(guān)鍵詞：激光筆；激光輻射功率；對人眼和皮膚的危害；灼傷

中圖分類號：TB 文獻標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.23.091

0 引言

激光筆作為教具廣泛用于現(xiàn)代課堂中。它輕巧、便攜，能很方便的操作多媒體和大屏幕等，也因其聚、遠、亮的特性，引發(fā)少年兒童的興趣。目前市面上能購買到的激光筆，最大功率可達數(shù)百毫瓦，大大超過準(zhǔn)許向公眾出售的5毫瓦。媒體經(jīng)常出現(xiàn)激光筆造成傷害的報道——兒童將激光筆當(dāng)玩具，對眼睛造成傷害，甚至直接導(dǎo)致失明，大功率的激光筆能點燃易燃物，造成災(zāi)害等。 基于激光筆存在的潛在危害，本文依據(jù)市場風(fēng)險監(jiān)測的結(jié)果，分析了激光筆的市場狀況及其存在的安全隱患，給出了一些避免發(fā)生傷害的建議。

1 激光筆市場安全現(xiàn)狀

近期對市場激光筆質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測的情況如下：

采樣的樣品多來源于學(xué)校周邊、玩具店及商場超市、電子批發(fā)市場。

風(fēng)險監(jiān)測項目和判定依據(jù)可能會帶來的輻射傷害這個角度制定（詳見表1）。GB 7247.1-2012標(biāo)準(zhǔn)中對3R類激光器做了界定，可見光波段（400～700nm）激光輻射功率不應(yīng)大于5mW。標(biāo)準(zhǔn)中對此類激光器的描述信息為：3R類激光產(chǎn)品的激光束在可見光范圍可引起眩目、閃光盲和視后像，特別是在光線暗的環(huán)境中。暫時的視覺干擾或受驚反映可能引起間接的一般性的安全問題。而大于5mW的激光筆則至少為3B類激光器，這類激光器即使發(fā)生意外的短時眼照射，也會造成較大傷害；皮膚被照射后可引起損傷，甚至有點燃易燃材料的危險。因此我們以3R類激光產(chǎn)品作為本次風(fēng)險監(jiān)測激光筆合格與否的判定標(biāo)準(zhǔn)。

本次風(fēng)險監(jiān)測結(jié)果：

本次風(fēng)險監(jiān)測采樣50個批次，每個批次采樣1只。監(jiān)測的結(jié)果為： 50批次中有31批次的激光功率小于或等于5mW，19批次的激光功率大于5mW，有的已超過100mW，大于5mW的占比達38%；大多數(shù)樣品沒有按標(biāo)準(zhǔn)GB 7247.1-2012的要求進行標(biāo)志，存在較大的安全隱患。

檢測超出安全值的結(jié)果如表2。

2 安全隱患分析

2.1 激光筆的工作原理

激光器主要通過受控受激發(fā)過程而產(chǎn)生或放大光波，波長在180nm～1mm范圍的電磁輻射裝置。激光筆是通過其中的激光二極管發(fā)出激光光束。

產(chǎn)生激光的三個條件是：實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，滿足閾值條件和諧振條件。

當(dāng)受激輻射滿足閾值條件和諧振條件時便可形成光振蕩，即可輸出穩(wěn)定的激光。

2.2 激光對人或動物的傷害

由于激光束的波長、能量及脈沖特性可能涉及的范圍很廣，所以使用時潛在的危害程度差別很大。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7247.1-2012《激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求》中，按照對人眼和皮膚的危害程度遞增順序排列，把激光器分為七個類別：1類、1M類、2類、2M類、3R類、3B類、4類。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每個激光產(chǎn)品應(yīng)裝有防護罩以防止人員接觸超過1類可達發(fā)射極限（AEL）的激光輻射。類別越高，產(chǎn)生的激光輻射危害越大。1類、1M類、2類、2M類、3R類、3B類的可達發(fā)射極限（AELs）在GB 7247.1-2012《激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求》的表4至表9中分別給出；在表10中給出了修正因子的值，它們是波長、發(fā)射持續(xù)時間、脈沖數(shù)量和對向角的函數(shù)。

通過測量工作狀態(tài)下的激光輻照水平對激光產(chǎn)品分類，企業(yè)應(yīng)在產(chǎn)品出廠前確定并明示。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7247.1-2012，對于波長為500～700nm可見光范圍連續(xù)發(fā)射激光的1類激光產(chǎn)品，其可達發(fā)射極限為0.39mW，超過0.39mW的激光輻射會對人體產(chǎn)生傷害，1類激光產(chǎn)品對裸眼是安全的；對于具有準(zhǔn)直、大直徑光束的1M類激光產(chǎn)品，只要不使用光學(xué)儀器直接觀看光束是安全的；2類激光產(chǎn)品的波長在400～700 nm之間，其可達發(fā)射極限為1mW，不能直視光束，一個受2類激光束照射的人，將本能的眨眼并避開頭部以保護自己。一般情況下功率小于1mW（2類）的激光筆照到眼睛時，眼睛會有一瞬間的不舒服，過幾秒鐘就會好了，但反復(fù)地、有意地暴露在激光束上則不安全；2M類激光產(chǎn)品不能直視或通過光學(xué)儀器直接觀看光束；3R類激光器是比第1類和第2類具有更高功率的器件，可以具有5 mW的最大輸出功率，其可達發(fā)射極限（AEL）是1類的5倍，這類激光產(chǎn)品應(yīng)避免眼睛受到直接照射。對于3R及以下類別的激光產(chǎn)品，如果意外觀看，可能導(dǎo)致眼睛受傷，但在大多數(shù)情況下，短期和無意的曝光，受傷的風(fēng)險相對較低。一些激光指示器和對準(zhǔn)產(chǎn)品屬于3R激光產(chǎn)品。

3B類激光器產(chǎn)品的輸出功率可達到500mW，光譜測量儀、激光掃描儀、立體攝影以及娛樂拋光燈等使用的就是3B類激光器。這類產(chǎn)品有足夠的能量造成眼損傷，其直射光和反射光均可能對人眼產(chǎn)生損害，輻射功率越高，受傷害的風(fēng)險越大，因此，使用前應(yīng)閱讀產(chǎn)品的安全使用說明，穿戴好隔離服及眼罩。3B類激光器不適合一般用戶使用。

4類激光產(chǎn)品的輸出功率大于500mW，廣泛用于外科手術(shù)、切割、焊接以及纖維機械加工中。這類激光非常危險，無論何時都不要在4類激光發(fā)射范圍內(nèi)暴露手及皮膚。很多人僅由于反射體反射的4類激光就導(dǎo)致眼睛被灼燒，因此任何反射體也都應(yīng)該遠離4類激光，任何人位于4類激光輻射范圍內(nèi)必須穿戴防護服以及眼罩。4類激光還可導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。希望這些常識可以讓大家認(rèn)識到如何避免4類激光。在使用4類激光設(shè)備之前，必須閱讀激光使用安全說明。

我們使用的激光筆通常發(fā)射紅光（波長在630和670 nm之間）、綠光（532 nm）或藍色光（約445 nm）。人眼的響應(yīng)是與波長相關(guān)的，并且在大約555 nm處達到峰值，隨著接近可見光譜的兩端（400 nm至780 nm），響應(yīng)會減小。如果激光筆在3個不同波長（670 nm、635 nm和532 nm）下進行比較，在相同的輻射功率下，眼睛所感知到的亮度將大致在1：10：30的比率。因此，以更接近眼睛峰值響應(yīng)的激光波長發(fā)射光的激光筆能夠在較低的輻射功率下產(chǎn)生適當(dāng)?shù)囊曈X刺激，例如厭惡反應(yīng)。

現(xiàn)在市場常?？梢再I到大于5 mW的激光筆，有的功率達數(shù)百毫瓦。這些特殊用途的激光筆流入市場，存在巨大安全隱患。

3 存在的安全隱患和建議

從上面激光筆產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測情況來看，消費者在選購和使用激光筆時應(yīng)注意產(chǎn)品存在的安全風(fēng)險。一般來說，激光筆的激光光束越亮，說明激光輻射功率越高，對人眼和皮膚可能造成的灼傷越嚴(yán)重，少年兒童處于發(fā)育階段尤其要注意回避。建議：

1類或2類激光筆可作為工作場所的訓(xùn)練輔助器。3R類激光筆也可在接受適當(dāng)訓(xùn)練的工作場所使用。建議出售給公眾用作指示器的激光筆應(yīng)限于1類或2類，1類激光產(chǎn)品應(yīng)具有說明標(biāo)記，2類以上的激光產(chǎn)品除說明標(biāo)記外還應(yīng)有警告標(biāo)記，且應(yīng)附有充分的安全使用信息，使用戶能夠以安全的方式操作產(chǎn)品。1M類、2M類和3R類激光產(chǎn)品經(jīng)評估眼損傷的風(fēng)險非常低，可為消費者所接受。監(jiān)管部門應(yīng)限制3B類和4類激光產(chǎn)品的銷售場所和對象。

另外，消費者購買和使用激光筆時應(yīng)注意：

一是要注意選購正規(guī)廠家的產(chǎn)品，要檢查規(guī)格型號、輻射類別、警示說明等標(biāo)識是否齊全。

二是在滿足使用要求的前提下，優(yōu)先選購激光功率不大于5 mW即輻射類別為3R類及以下類別的產(chǎn)品。無專業(yè)需要，切勿購買3B類及4類大功率激光筆。

三是要向家長和少年兒童普及激光常識，了解輻射危害。選購?fù)婢邥r，不要為兒童購買帶激光射擊功能或激光瞄準(zhǔn)功能的玩具。對已有的玩具，應(yīng)查看激光輻射類別，對超過1類的激光玩具應(yīng)停用。

四是市場監(jiān)管部門應(yīng)將激光筆納入校園周邊整治范疇，杜絕在學(xué)校周邊攤販、商店等渠道銷售大功率激光筆。

五是辦公或教學(xué)用激光筆則應(yīng)放置在兒童無法觸及的地方。

六是在使用激光筆過程中尤其要避免出現(xiàn)照射人體眼睛、皮膚以及衣服等的情況。

參考文獻

[1]GB 7247.1-2012激光產(chǎn)品的安全.第1部分：設(shè)備分類、要求[S].

[2]GB/T 15175-2012固體激光器主要參數(shù)測量方法[S].

[3]Eye hazards of laser ‘pointers in perspective John Marshall，1 John B OHagan，2，3 John R Tyrer4 Marshall J，et al.Br JOphthalmol May 2016 Vol 100 No 5.

[4]Accurate，inexpensive testing of laser pointer power for safe operation JoshuaHadler and Marla Dowell MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY Meas.Sci.Technol.24 （2013） 045202 （7pp） doi：10.1088/0957-0233/24/4/045202.