激光筆的安全隱患解析

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、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作有趣的玩具。依據(jù)對激光筆市場風險監(jiān)測結果，剖析了市場的狀況和存在的安全風險，給出了避免安全風險的建議。

關鍵詞：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——兒童將激光筆當玩具，對眼睛造成傷害，甚至直接導致失明，大功率的激光筆能點燃易燃物，造成災害等。 基于激光筆存在的潛在危害，本文依據(jù)市場風險監(jiān)測的結果，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量安全風險監(jiān)測的情況如下：

采樣的樣品多來源于學校周邊、玩具店及商場超市、電子批發(fā)市場。

風險監(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標準中對3R類激光器做了界定，可見光波段（400～700nm）激光輻射功率不應大于5mW。標準中對此類激光器的描述信息為：3R類激光產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類激光產品作為本次風險監(jiān)測激光筆合格與否的判定標準。

本次風險監(jiān)測結果：

本次風險監(jiān)測采樣50個批次，每個批次采樣1只。監(jiān)測的結果為： 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)樣品沒有按標準GB 7247.1-2012的要求進行標志，存在較大的安全隱患。

檢測超出安全值的結果如表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。

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

當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。國家標準GB 7247.1-2012《激光產品的安全第1部分：設備分類、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。該標準規(guī)定每個激光產品應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《激光產品的安全第1部分：設備分類、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品分類，企業(yè)應在產品出廠前確定并明示。依據(jù)國家標準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生傷害，1類激光產品對裸眼是安全的；對于具有準直、大直徑光束的1M類激光產品，只要不使用光學儀器直接觀看光束是安全的；2類激光產品的波長在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，但反復地、有意地暴露在激光束上則不安全；2M類激光產品不能直視或通過光學儀器直接觀看光束；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，這類激光產品應避免眼睛受到直接照射。對于3R及以下類別的激光產品，如果意外觀看，可能導致眼睛受傷，但在大多數(shù)情況下，短期和無意的曝光，受傷的風險相對較低。一些激光指示器和對準產品屬于3R激光產品。

3B類激光器產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生損害，輻射功率越高，受傷害的風險越大，因此，使用前應閱讀產品的安全使用說明，穿戴好隔離服及眼罩。3B類激光器不適合一般用戶使用。

4類激光產品的輸出功率大于500mW，廣泛用于外科手術、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)射范圍內暴露手及皮膚。很多人僅由于反射體反射的4類激光就導致眼睛被灼燒，因此任何反射體也都應該遠離4類激光，任何人位于4類激光輻射范圍內必須穿戴防護服以及眼罩。4類激光還可導致火災的發(fā)生。希望這些常識可以讓大家認識到如何避免4類激光。在使用4類激光設備之前，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）。人眼的響應是與波長相關的，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生適當?shù)囊曈X刺激，例如厭惡反應。

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

從上面激光筆產品質量安全風險監(jiān)測情況來看，消費者在選購和使用激光筆時應注意產品存在的安全風險。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練輔助器。3R類激光筆也可在接受適當訓練的工作場所使用。建議出售給公眾用作指示器的激光筆應限于1類或2類，1類激光產品應具有說明標記，2類以上的激光產品除說明標記外還應有警告標記，且應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品。1M類、2M類和3R類激光產品經(jīng)評估眼損傷的風險非常低，可為消費者所接受。監(jiān)管部門應限制3B類和4類激光產品的銷售場所和對象。

另外，消費者購買和使用激光筆時應注意：

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

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。選購玩具時，不要為兒童購買帶激光射擊功能或激光瞄準功能的玩具。對已有的玩具，應查看激光輻射類別，對超過1類的激光玩具應停用。

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

五是辦公或教學用激光筆則應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

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