13.2. A legnagyobb megengedett expozíció

A lézerek használata közben az akaratlan, balesetszerű közvetlen besugárzásnak leginkább a bőrfelület és a szem (szaruhártya, retina) van kitéve.

13.1. táblázat   A bőrben fénnyel kiváltható biológiai mellékhatások.

Hullámhossztartomány Kiváltható hatás
UV-C (200-280 nm) felgyorsult öregedés, daganatos elváltozások, bőrpír
UV-B (280-315 nm) felgyorsult öregedés, daganatos elváltozások, bőrpír, pigmentáció
UV-A (315-400 nm) égés, pigmentáció, bőrpír
Látható (400-750 nm) fényérzékenység, égés
IR-A (közeli-IR) (700-1400 nm) égés
IR-B (1,4-3 μm) égés
IR-C (3-30 μm) égés

A szem esetében a károsodás helyét nagymértékben befolyásolja a hullámhossz.  A látható és közeli-IR fény keresztülhalad a szaruhártyán és a retinán nyelődik el. A szemünk fókuszáló hatása miatt a lézernyaláb lokális intenzitása a retinán akár 200000-szerese is lehet a szaruhártyát érő értéknek, ami közvetlen sejtkárosító hatása miatt könnyen maradandó vakságot is okozhat.

13.2 táblázat   A szemben kiváltható hatások és a fény elnyelődés helye.

Hullámhossztartomány Lokalizáció Kiváltható hatás
UV-C (200-280 nm) szaruhártya szaruhártya-gyulladás
UV-B (280-315 nm) szaruhártya szaruhártya-gyulladás
UV-A (315-400 nm) lencse lencsehomály (cataracta)
Látható (400-750 nm) retina termális, fotokémiai és akusztikus hatások okozta sérülés

IR-A (700-1400 nm)

(közeli-IR)

lencse

retina

cataracta

retina égés

IR-B (1,4-3 μm)

 

szaruhártya

lencse

szaruhártya égés

cataracta

IR-C (3-30 μm) szaruhártya szaruhártya égés

 

A testfelületet érhető maximális besugárzás

 
  13.2. ábra   A szaruhártyát érő legnagyobb megengedett energiasűrűség a besugárzási idő függvényében.
   
 

 

13.3. ábra   A szaruhártyát érő legnagyobb megengedett teljesítménysűrűség a besugárzási idő függvényében. (forrás: http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_safety)

Az adott testfelszínt érhető legnagyobb megengedett expozíció (maximum permissible exposure, MPE) az a W/cm2 (cw) vagy J/cm2 (impulzuslézerek) mértékegységben megadott érték, ami még biztonságosnak tekinthető. Jellemzően annak az értéknek a 10%-ában határozzák meg, amelynél a besugárzott terület valamilyen károsodásának az esélye 50%. Az MPE értékeket szaruhártyára és bőrfelszínre összetett függvények formájában adják meg, az aktuális érték függ a hullámhossztól és az impulzushossztól, vagy besugárzási időtől. Mind a csúcsteljesítmény (energiasűrűség/impulzushossz), mind pedig a teljes besugárzás energiasűrűsége korlátozva van.

Az mellékelt két ábra a szemre (szaruhártya felületére) vonatkoztatott J/cm2 és W/cm2 MPE értékeket mutatja néhány hullámhossz esetén az impulzushossz (vagy teljes besugárzás időtartama), valamint kvázi-folytonos és cw lézerek esetén a besugárzási idő függvényében.