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技術進歩のペースが速い世界では、レーザーの用途が劇的に拡大し、レーザー切断、溶接、マーキング、クラッディングなどの用途で産業に革命を起こしています。しかし、この拡張により、エンジニアや技術労働者の間の安全意識と訓練に大きなギャップが明らかになり、多くの最前線職員が潜在的な危険性を理解せずにレーザー放射線にさらされています。この記事は、レーザー安全トレーニングの重要性、レーザー暴露の生物学的影響、およびレーザー技術を扱う作業者やその周囲で作業する人を守るための包括的な保護対策に光を当てることを目的としています。
レーザー安全トレーニングの重要な必要性
レーザー安全トレーニングは、レーザー溶接や同様の用途の操作の安全性と効率性にとって最も重要です。レーザー操作中に生成される高強度の光、熱、および潜在的に有害なガスは、オペレーターに健康リスクをもたらします。安全トレーニングでは、保護メガネやフェイスシールドなどの個人用保護具 (PPE) の正しい使用法と、直接的または間接的なレーザー曝露を回避して目と皮膚を効果的に保護する戦略についてエンジニアと作業者を教育します。
レーザーの危険性を理解する
レーザーの生物学的影響
レーザーは深刻な皮膚損傷を引き起こす可能性があるため、皮膚の保護が必要です。しかし、最も懸念されるのは目の損傷です。レーザーにさらされると、熱的、音響的、光化学的な影響が生じる可能性があります。
熱の：熱の発生と吸収により、皮膚や目に火傷を引き起こす可能性があります。
音響: 機械的衝撃波は、局所的な蒸発や組織の損傷を引き起こす可能性があります。
光化学: 特定の波長は化学反応を引き起こす可能性があり、白内障、角膜または網膜の熱傷を引き起こし、皮膚がんのリスクを高める可能性があります。
皮膚への影響は、レーザーのカテゴリ、パルス持続時間、繰り返し数、波長に応じて、軽度の発赤や痛みから第 3 度の熱傷まで多岐にわたります。
| 波長範囲 | 病理学的影響 |
| 180～315nm（UV-B、UV-C） | 光線角膜炎は日焼けに似ていますが、目の角膜に起こります。 |
| 315～400nm(UV-A) | 光化学白内障（目の水晶体の曇り） |
| 400～780nm（可視） | 網膜への光化学的損傷は、網膜熱傷としても知られ、光への曝露によって網膜が損傷されると発生します。 |
| 780～1400nm (近赤外) | 白内障、網膜熱傷 |
| 1.4～3.0μm(IR) | 水性フレア（房水中のタンパク質）、白内障、角膜熱傷 房水フレアは、タンパク質が眼房水に現れることです。白内障は目の水晶体の濁りであり、角膜熱傷は目の前面である角膜の損傷です。 |
| 3.0μm-1mm | 角皺火傷 |
最も懸念される目の損傷は、瞳孔の大きさ、色素沈着、パルス持続時間、波長によって異なります。さまざまな波長が目のさまざまな層を透過し、角膜、水晶体、網膜に損傷を与えます。目の焦点を合わせる能力により、網膜上のエネルギー密度が大幅に増加するため、低線量被曝では重度の網膜損傷を引き起こし、視力低下や失明につながる可能性があります。
皮膚への危険性
レーザーを皮膚に照射すると、火傷、発疹、水疱、色素変化が生じ、皮下組織が破壊される可能性があります。さまざまな波長が皮膚組織のさまざまな深さに浸透します。
レーザー安全規格
GB72471.1-2001
GB7247.1-2001 は、「レーザー製品の安全性 - パート 1: 機器の分類、要件、およびユーザー ガイド」と題し、レーザー製品に関する安全性の分類、要件、およびユーザー向けのガイダンスに関する規制を定めています。この規格は、産業、商業、エンターテイメント、研究、教育、医療用途など、レーザー製品が使用されるさまざまな分野での安全性を確保することを目的として、2002 年 5 月 1 日に施行されました。ただし、GB 7247.1-2012 に置き換えられました。(中国語標準) (中国法典) (OpenSTD）
GB18151-2000
「レーザー ガード」として知られる GB18151-2000 は、レーザー加工機の作業領域を囲むために使用されるレーザー保護スクリーンの仕様と要件に焦点を当てていました。これらの保護対策には、操作中の安全を確保するためのレーザー カーテンや壁などの長期的および一時的な解決策の両方が含まれていました。この規格は 2000 年 7 月 2 日に発行され、2001 年 1 月 2 日に施行されましたが、後に GB/T 18151-2008 に置き換えられました。これは、視覚的に透明なスクリーンや窓を含む保護スクリーンのさまざまなコンポーネントに適用され、これらのスクリーンの保護特性を評価し標準化することを目的としています (中国法典) (OpenSTD) (アントペディア).
GB18217-2000
「レーザー安全標識」と題された GB18217-2000 は、個人をレーザー放射線の害から保護するために設計された標識の基本的な形状、記号、色、寸法、説明文、および使用方法に関するガイドラインを確立しました。これは、レーザー製品と、レーザー製品が製造、使用、保守される場所に適用できました。この規格は 2001 年 6 月 1 日に施行されましたが、2009 年 10 月 1 日以降、GB 2894-2008「安全標識と使用ガイドライン」に置き換えられました。(中国法典) (OpenSTD) (アントペディア).
有害なレーザーの分類
レーザーは、人間の目や皮膚に対する潜在的な害に基づいて分類されています。目に見えない放射線を放射する工業用高出力レーザー (半導体レーザーや CO2 レーザーを含む) は、重大なリスクをもたらします。安全規格はすべてのレーザー システムを次のように分類しています。ファイバーレーザー多くの場合、出力はクラス 4 と評価され、最高のリスク レベルを示します。次のコンテンツでは、クラス 1 からクラス 4 までのレーザーの安全分類について説明します。
クラス 1 レーザー製品
クラス 1 レーザーは、通常の状況で誰もが使用したり見るのに安全であると考えられています。これは、そのようなレーザーを直接見たり、望遠鏡や顕微鏡などの一般的な拡大ツールを通して見ても怪我をしないことを意味します。安全基準では、レーザー光のスポットの大きさと、安全に見るためにどれくらいの距離から見るべきかに関する特定のルールを使用して、これをチェックします。ただし、一部のクラス 1 レーザーは、通常よりも多くのレーザー光を集める可能性があるため、非常に強力な拡大鏡で見ると依然として危険である可能性があることを知っておくことが重要です。CD プレーヤーや DVD プレーヤーなどの製品には、より強力なレーザーが内蔵されているため、クラス 1 としてマークされることがありますが、通常の使用中に有害な光が外に出ないように作られています。
当社のクラス 1 レーザー:エルビウム添加ガラスレーザー, L1535 距離計モジュール
クラス1Mレーザー製品
クラス 1M レーザーは一般に安全で、通常の使用では目に害を及ぼすことはありません。つまり、特別な保護なしで使用できます。ただし、顕微鏡や望遠鏡などのツールを使用してレーザーを観察すると、状況は変わります。これらのツールはレーザー ビームを集中させ、安全と考えられているレベルよりも強くすることができます。クラス 1M レーザーのビームは非常に広いか、広がります。通常、これらのレーザーからの光が直接目に入った場合、安全レベルを超えることはありません。しかし、拡大光学系を使用すると、より多くの光が目に集まり、危険が生じる可能性があります。したがって、クラス 1M レーザーの直接光は安全ですが、特定の光学系と併用すると、よりリスクの高いクラス 3B レーザーと同様に危険になる可能性があります。
クラス2レーザー製品
クラス 2 レーザーは、誰かが誤ってレーザーを覗き込んでも、まばたきしたり、明るい光から目をそらすという自然な反応によって保護されるように動作するため、安全に使用できます。この保護メカニズムは、0.25 秒までの露出に対して機能します。これらのレーザーは、波長が 400 ～ 700 ナノメートルの可視スペクトル内にのみ存在します。連続的に光を放射する場合、電力制限は 1 ミリワット (mW) です。一度に発光する時間が 0.25 秒未満の場合、または光の焦点が合っていない場合、より強力になる可能性があります。ただし、意図的にまばたきを避けたり、レーザーから目をそらしたりすると、目に損傷を与える可能性があります。一部のレーザー ポインターや距離測定装置などのツールでは、クラス 2 レーザーが使用されます。
クラス2Mレーザー製品
クラス 2M レーザーは、自然なまばたき反射により、明るい光を長時間見ないようにするのに役立つため、一般に目に安全であると考えられています。この種類のレーザーは、クラス 1M と同様に、非常に広範囲または急速に広がる光を放射し、クラス 2 規格に従って、瞳孔を通って目に入るレーザー光の量を安全なレベルに制限します。ただし、この安全性は、レーザーを見るために虫眼鏡や望遠鏡などの光学機器を使用していない場合にのみ適用されます。このような機器を使用すると、レーザー光が集中して目へのリスクが高まる可能性があります。
クラス3Rレーザー製品
クラス 3R レーザーは比較的安全ではありますが、ビームを直接見ることは危険であるため、慎重な取り扱いが必要です。このタイプのレーザーは、完全に安全であると考えられている量を超える光を放射する可能性がありますが、注意していれば怪我をする可能性は依然として低いと考えられています。(可視光スペクトルで) 目に見えるレーザーの場合、クラス 3R レーザーは最大出力 5 ミリワット (mW) に制限されています。他の波長のレーザーやパルスレーザーには異なる安全限界があり、特定の条件下ではより高い出力が可能になる場合があります。クラス 3R レーザーを安全に使用するための鍵は、ビームを直接見ないようにすることと、提供される安全上の指示に従うことです。
クラス3Bレーザー製品
クラス 3B レーザーは目に直接当たると危険ですが、レーザー光が紙などの粗い表面で反射した場合は無害です。特定の範囲 (315 ナノメートルから遠赤外線まで) で動作する連続ビーム レーザーの場合、最大許容出力は 0.5 ワット (0.5 W) です。可視光範囲 (400 ～ 700 ナノメートル) でパルスをオンおよびオフするレーザーの場合、パルスあたり 30 ミリジュール (mJ) を超えてはなりません。他のタイプのレーザーや非常に短いパルスには、異なる規則が存在します。クラス 3B レーザーを使用する場合、通常は目の安全を守るために保護メガネを着用する必要があります。これらのレーザーには、誤使用を防ぐためにキースイッチと安全ロックも必要です。クラス 3B レーザーは CD ライターや DVD ライターなどのデバイスに使用されていますが、レーザーは内部に閉じ込められており、外部に逃げることができないため、これらのデバイスはクラス 1 とみなされます。
クラス 4 レーザー製品
クラス 4 レーザーは最も強力で危険なタイプです。これらはクラス 3B レーザーよりも強力で、直接、反射、散乱にかかわらず、ビームにさらされると皮膚の火傷や永久的な目の損傷などの重大な害を引き起こす可能性があります。これらのレーザーは、可燃物に当たると火災を引き起こす可能性もあります。これらのリスクのため、クラス 4 レーザーにはキー スイッチや安全ロックなどの厳格な安全機能が必要です。これらは、産業、科学、軍事、医療現場で一般的に使用されています。医療用レーザーの場合、目の危険を避けるために安全な距離とエリアを認識することが重要です。事故を防ぐためにビームを管理および制御するには、特別な予防措置が必要です。
LumiSpot のパルスファイバーレーザーのラベル例
レーザーの危険から身を守る方法
ここでは、レーザーの危険から適切に保護する方法を、さまざまな役割別に簡単に説明します。
レーザーメーカーの場合:
企業は、レーザー デバイス (レーザー カッター、手持ち式溶接機、マーキング マシンなど) だけでなく、ゴーグル、安全標識、安全な使用方法、安全トレーニング教材などの重要な安全用品も提供する必要があります。ユーザーに安全と情報を確実に提供することは、彼らの責任の一部です。
インテグレータ向け:
保護ハウジングとレーザー安全室: すべてのレーザー デバイスには、人が危険なレーザー放射にさらされるのを防ぐための保護ハウジングが必要です。
バリアと安全インターロック: 有害なレーザー レベルへの曝露を防ぐために、デバイスにはバリアと安全インターロックが必要です。
キー コントローラー: クラス 3B および 4 に分類されるシステムには、アクセスと使用を制限し、安全性を確保するためのキー コントローラーが必要です。
エンドユーザー向け:
管理: レーザーは訓練を受けた専門家のみが操作する必要があります。訓練を受けていない人は使用しないでください。
キー スイッチ: レーザー デバイスにキー スイッチを取り付けて、キーでのみ起動できるようにし、安全性を高めます。
照明と配置: レーザーを設置している部屋には明るい照明があり、レーザーが目に直接当たらない高さと角度で配置されていることを確認します。
医療監督:
クラス 3B およびクラス 4 のレーザーを使用する作業者は、安全を確保するために有資格者による定期的な健康診断を受ける必要があります。
レーザーの安全性トレーニング：
オペレータは、レーザー システムの操作、個人の保護、危険管理手順、警告標識の使用、事故報告、目と皮膚に対するレーザーの生物学的影響の理解について訓練を受けている必要があります。
管理措置:
特に人がいる場所では、レーザーの使用を厳しく管理し、偶発的な暴露、特に目への暴露を避けてください。
高出力レーザーを使用する前にその地域の人々に警告し、全員が保護メガネを着用するようにしてください。
レーザー作業エリアや入り口の周囲に警告標識を設置し、レーザーの危険があることを示します。
レーザー管理区域:
レーザーの使用を特定の管理された領域に制限します。
ドア ガードと安全ロックを使用して不正アクセスを防ぎ、ドアが予期せず開いた場合にレーザーの動作を確実に停止します。
人に害を及ぼす可能性のあるビームの反射を防ぐために、レーザーの近くの反射面を避けてください。
警告と安全標識の使用:
レーザー機器の外部および制御パネルに警告標識を設置し、潜在的な危険性を明確に示します。
安全ラベルレーザー製品の場合:
1. すべてのレーザー装置には、警告、放射線の分類、放射線の放出場所を示す安全ラベルが付いている必要があります。
2.ラベルは、レーザー放射にさらされずに簡単に見える場所に貼り付ける必要があります。
レーザーから目を守るためにレーザー保護メガネを着用してください
レーザー安全のための個人用保護具 (PPE) は、エンジニアリングおよび管理制御によって危険を完全に軽減できない場合の最後の手段として使用されます。これには、レーザー保護メガネと衣類が含まれます。
レーザー安全メガネは、レーザー放射を軽減して目を保護します。これらは次の厳しい要件を満たす必要があります。
⚫国家基準に従って認証およびラベルが付けられています。
⚫レーザーのタイプ、波長、動作モード（連続またはパルス）、および出力設定に適しています。
⚫特定のレーザーに適した眼鏡を選択するのに役立つように明確にマークされています。
⚫フレームとサイドシールドも保護機能を提供する必要があります。
作業している特定のレーザーから保護するには、その特性と使用環境を考慮して、適切なタイプの安全メガネを使用することが重要です。
安全対策を講じた後でも、安全限界を超えるレーザー放射に目がさらされる可能性がある場合は、目を保護するためにレーザーの波長と一致し、適切な光学濃度を備えた保護メガネを使用する必要があります。
安全メガネだけに頼らないでください。着用中でもレーザー光を直視しないでください。
レーザー防護服の選択:
皮膚の最大許容暴露量（MPE）レベルを超える放射線にさらされた労働者に適切な防護服を提供する。これは肌の露出を減らすのに役立ちます。
衣服は耐火性および耐熱性のある素材で作られている必要があります。
可能な限り皮膚を保護具で覆うようにしてください。
レーザーダメージから肌を守る方法:
難燃性素材を使用した長袖の作業服を着用してください。
レーザーの使用が管理されているエリアでは、紫外線を吸収し赤外線を遮断し、レーザー放射線から皮膚を保護するために、黒色または青色のシリコン素材でコーティングされた難燃性素材で作られたカーテンや遮光パネルを設置してください。
レーザーを使用したりその周囲で作業する際の安全を確保するには、適切な個人用保護具 (PPE) を選択し、それを正しく使用することが重要です。これには、さまざまな種類のレーザーに関連する特定の危険性を理解し、理解することが含まれます。潜在的な危害から目と皮膚の両方を保護するための厳重な予防措置を講じてください。
結論と要約
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投稿時刻: 2024 年 4 月 8 日