セクション 2: レーザーの危険

水晶体は光を集めて網膜に像を結ばせる働きをします。 時間の経過とともに、水晶体は柔軟性を失い、近くの物体に焦点を合わせることが難しくなります。 また、年齢とともに水晶体は濁り、最終的には不透明化します。 これを白内障と呼びます。 すべての水晶体はいずれ白内障になります。

目の中で最も鋭い視覚を提供する部分は中心窩（黄斑部とも呼ばれます）です。 これは網膜の比較的小さな領域（3～4％）で、最も詳細で鋭い視覚と色彩感覚を提供します。 そのため、本を読むときや物を見るときに目が動くのですが、その際、像を細かく認識するために鳩目の部分に焦点を合わせる必要があります。 網膜の残りの部分は光や動きを認識できますが、細かい画像（周辺視）は認識できません。

レーザーによる火傷が窩に生じた場合、ほとんどの細かい（読書や作業）視力が一瞬で失われる可能性があります。 レーザーの火傷が周辺視野に起こった場合、細かい視力にはほとんど、あるいは全く影響がない場合があります。 網膜の火傷を繰り返すと、失明に至ることもあります。

幸いなことに、目には自己防衛メカニズムがあります–瞬きや嫌悪反応です。 明るい光が目に入ると、目は1/4秒以内に瞬きをするか、光源から目をそらす（嫌悪反応）傾向があります。 これは、低出力レーザーの場合には目を損傷から守ることができますが、高出力レーザーが関係する場合には役に立ちません。 高出力レーザーでは、損傷は4分の1秒よりも短い時間で発生する可能性があります。

目のレーザー火傷の症状は、露出後すぐに頭痛、目の過度の流水、および視界に突然現れる浮動小数点が含まれます。 浮遊物とは、まばたきの後や数秒間目を閉じたときに、正常な視界でランダムに発生する渦巻き状の歪みのことです。 浮遊物の原因は、網膜や脈絡膜から剥離した死んだ細胞組織が硝子体液中に浮遊しているためです。 眼科医は、軽微なレーザー損傷を検出することが非常に困難であるため、しばしば浮動小数点として見過ごされます。

レーザー光による目の損傷の程度を決定する要因はいくつかあります：

• 瞳孔サイズ – 瞳孔径の縮小は、網膜表面に照射する全エネルギーの量を減少させます。

• 色素沈着の程度 – 色素（メラニン）が多いと、より多くの熱を吸収します

• 網膜像のサイズ – サイズが大きいほど、ダメージは大きくなります。

• パルス持続時間-時間（ns対ms）が短いほど、損傷の可能性が高くなります。

• パルス反復率-速いほど、熱放散と回復のチャンスが少なくなります。

• 波長 – エネルギーがどこに沈着し、どれだけ眼球媒質を通過するかを決定します。

目の吸収部位と波長（上）

波長はレーザーエネルギーが目のどこで吸収されるかを決定します。 Sliney & Wolbarsht, Safety with Lasers and Other Optical Sources, Plenum Press, 1980

可視および近赤外領域のレーザーは、角膜とレンズがこれらの波長に対して透明で、レンズがレーザーエネルギーを網膜に集中できるため、網膜損傷の最大の可能性を持っています。 網膜へのレーザーエネルギーの最大吸収は、400～550 nmの範囲で起こります。 アルゴンレーザーとYAGレーザーはこの範囲で動作しており、目の損傷に関して最も危険なレーザーとなっています。 550 nm以下の波長は、日焼けと同様の光化学的損傷を引き起こす可能性があります。 光化学作用は累積的で、拡散光または散乱光に長時間（10秒以上）さらされた場合に生じます。 表3は、一般的に使用される様々なレーザーへの過度な暴露による最も可能性の高い影響をまとめています。

皮膚（上）

レーザーは光化学火傷または熱傷を介して皮膚に害を及ぼす可能性があります。 波長によっては、ビームは表皮と真皮の両方を貫通することがあります。 表皮は皮膚の一番外側にある生体層です。 遠紫外線と中紫外線（光線性紫外線）は表皮で吸収されます。 短時間の照射でサンバーン（赤くなったり水ぶくれができたりすること）が起こることがあります。 紫外線への暴露はまた、皮膚がんの発症や皮膚の早期老化（しわなど）のリスク増大と関連しています

皮膚への熱線による火傷はまれです。 それらは通常、高エネルギービームに長時間さらされる必要があります。 二酸化炭素および他の赤外線レーザーは、この波長範囲が皮膚組織に深く浸透する可能性があるので、熱傷と最も一般的に関連しています。 結果として生じる火傷は、第1度（赤くなる）、第2度（水ぶくれ）または第3度（焦げる）かもしれません。

個人によっては光感受性があり、または光感受性を誘発する処方薬を服用している場合があります。 一部の抗生物質や殺菌剤を含むこれらの（処方された）薬剤が、薬を服用する個人とレーザーを使用する、またはその周辺で作業する際に与える影響に特に注意を払う必要があります。

Non-Beam Hazards (top)

ビームへの曝露に直接関連する危険に加えて、圧縮ガスボンベ、低温および毒性物質、電離放射線および電気ショックによって付随する危険性が生じます。

Electrical Hazards (top)

レーザまたはレーザシステムの使用は電気ショック発生の危険性を生じさせる可能性があります。 これは、50 ボルト以上の電位で動作する露出した商用電源利用、デバイス制御、および電源導体との接触により発生する可能性があります。 これらの暴露は、レーザーのセットアップまたはインストール、メンテナンス、およびサービス中に発生する可能性があり、これらの活動で必要とされるアクティブなコンポーネントにアクセスできるように、機器の保護カバーがしばしば取り外されます。 その影響は、軽いヒリヒリ感から重大な人身事故や死亡事故にまで及ぶ可能性があります。

Additional electrical safety requirements are imposed upon laser devices, systems and those who work with them by the federal Occupational Safety and Health Administration OSHA, the National Electric Code and related state and local regulations.バリアシステムによる通電導体との偶然の接触に対する保護は、電気ショックを防ぐための主要方法です。 レーザーの修理やメンテナンスをする人は、電気安全に関連した特殊な作業訓練が必要な場合があります。 電気安全検査および/または必要なトレーニングについては、大学の安全エンジニア（258-5294）に連絡してください。

もう一つの特定の危険は、レーザー用の高圧電源とコンデンサが、冷却水ポンプ、ライン、フィルターなどの近くにしばしば配置されていることです。 流出やホースの破裂があった場合、非常に危険な状況になる可能性があります。 また、湿度の高い時期には、過冷却により結露が発生し、同様の影響を与えることがあります。 プリンストン大学では、大学院生がチューブから結露を拭き取るためにレーザーを開いた際に、致命的な事故が発生した可能性があります。

以下は、すべての分類のレーザーに対する感電を防ぐための推奨事項です：

• すべての装置はOSHAおよびNational Electrical Codeに従って設置されるべきです。
• すべての電気装置は「生きて」いるかのように処理されるべきです。 可能な限り、作業前に機器のプラグを抜いてください。
• 生きている電気機器での作業が必要な場合、特に通常の作業時間の後や孤立したエリアでは、「バディシステム」を使用することが望ましいです。
• 電気機器を扱っている間は、指輪や金属製の時計バンドを身につけてはならず、金属製のペン、鉛筆、定規も使用してはならない。
• 可能な場合は、生きた回路は片手を使って作業すべきである。
• 電気機器を扱っているときは、絶縁ハンドル付きのツールのみを使用すべきである。
• 触れたときにわずかでも電流を感じる電気機器は、使用から外し、タグを付け、さらに使用する前に修理する必要があります。
• 高電圧を扱う場合、電気作業に通常使用される適切な絶縁乾燥マットの上に立っていない限り、床は導電性と接地性を考慮する必要があります。
• 濡れた床に立っているとき、または手、足、体が濡れていたり汗をかいているときは、生きた電気機器を扱うべきではありません。
• 本当に疲れているとき、感情的にストレスを感じているとき、または精神や反射のプロセスを鈍らせたり遅くする薬の影響を受けているときは危険な活動を行わないでください。