Kỷ thuật an toàn Laser
Nguy hiểm cho da
Mốinguy hiểmlaser đối với sự phơi sáng dathườngđược xemlà kém quan
trọng hơn mối nguyhạicho mắt, mặc dù cùngvớisự tăng cườngsử dụng các hệ
laser công suất ngày càngcao, nhất làcác bộ phát tử ngoại, thì lớp dakhôngđược
bảo vệ có thể phơi ra trước mức độ bức xạ cực kì nguyhiểm trong nhữnghệ không
được đóng kín hoàn toàn. Vì da là cơ quan rộngnhất củacơ thể, nên nó có sự rủi ro
lớn nhất đối với việc phơi sáng trướcchùm laser,và đồng thời bảo vệ có hiệu quả
đa số các cơ quan kháckhỏi bị phơi sáng(với ngoại lệ là mắt). Điều quantrọng là
hãy xétnhiềulaser đượcthiết kế cho mụcđích làmbiến đổi vật liệu, như cắt hoặc
khoancác vật liệu có sứcchịu đựnglớn hơnda rất nhiều. Bàntay, cánhtay và đầu
là các bộ phận của cơ thể rất dễ bị phơi sáng tình cờ trước chùmtia laserkhi canh
chỉnhhoặc điều chỉnh những thiết bị thực nghiệm khác đang hoạt động, và nếu
chùmtia có cường độ đủ mạnh,thì sự cháy nhiệt,phá hủy quang hóa, và thương
tổn âm có thể xảy ra.
Nguy hiểm lớn nhất cho dađến từ mật độ công suấtcao của chùm tia laser
và bước sóng của bức xạ xác địnhmức độ sâu của dabị phá hủy và loạithương tổn
do nómang lại. Chiều sâu xâm nhập của bức xạ laser vàoda là lớn nhất trong vùng
bướcsóng chừng300-3000nm, đạt tới cựcđại trongvùng phổ hồng ngoại A tại
khoảng 1000nm.Nếu laser có khả năng gây phá hủy da được sử dụng, thìnhững
phòngngừa tương xứngphải được thực hiện nhằm bảovệ da,ví như mặc áo tay
dài và manggăng tay làm từ chất liệu chịu lửathíchhợp. Trongnhiều trường hợp,
công suất laser thấp hơn cóthể được sử dụng cho thủ tục canh chỉnhđược yêu cầu
trong những thí nghiệm dự tính trước.
Mối nguy về điện
Mốinguy hiểmđi cùng với các bộ phận điện hoặc nguồn cấp điện cho laser
về cơ bản là giốngnhaucho hầu hết các loại,và sự phòng ngừa an toànriêng cho
mỗicấu hình hoặc mỗiloại laserlà không cần thiết.Trong số các loại laser thiết
thực chủ yếu, như laser khí,laser chất rắn, laserchấtnhuộm, vàlaserchất bán dẫn,
trừ các loại laserbán dẫn ra thì tất cả đều yêu cầu hiệu điện thế cao, và thường là
dòngđiện cao, để tạo ra chùm tia. Cho dù là điện thế cao được áptrực tiếp vào môi
trường laserchínhhay vào đèn bơm hoặc laserbơm, thì nó vẫncó mặt tại một số
điểm tronghệ thống. Tình huống đặc biệt nguy hiểm được tạo ra trong laserlà nó
vẫn cóthể tích điện thế cao trongcác tụ điện hoặc những bộ phận khácmột thời
gian lâu dài saukhi laser đã tắt. Tình huốngnày đặc biệt phổ biến ở laser xung, và
phải luôn luôn cẩn thận khimà lớp vỏ bọc thiết bị đã bị tháora vì lído gì đó.
Phương pháp an toàn nhất làluôn luôn giả định rằngmột mối hiểm họa gây sốc
đang có mặt, chotới khi tìnhtrạngkhác được xác định.Nhiều lasersử dụng điện
thế cao chỉ cho đến khi phát xạ laserđược thiết lập, vàrồi hoạtđộngở mứcđiện
thế tương đương với cácdụng cụ điện gia dụng, nhưng đây không phải là sự biện
hộ cho sự thiếu đề phòng thích hợp chobất cứ dụng cụ điện nào.
An toàn laser đối với laser dùng trong kính hiển vi thông dụng
Laser và các hệ thiết bị hoàn chỉnh có chứa laserphải đáp ứng những tiêu
chuẩn an toàn nhất định. Tùy thuộc vào loại nguyhiểm của chúng, laser đượcyêu
cầu phải có màn chắn, khóa chuyểnđiều khiển, hoặc những dụngcụ khác để ngăn
ngừa tổn hại. Các kí hiệu cảnhbáo được sử dụng tại mọi nơi trong phòng có laser
có khả năng gây tổn hại, và tại những vị trí gần laser, nơi có mứcđộ nguyhại cao
(một số ví dụ minhhọa trong hình 4).Trong những dụngcụ chứa chùm tia sao cho
người không thể đi tới mắt người sử dụng, như máy in laservà máy hát đĩa CD, sự
phòngngừa là không cầnthiết.
Nhiều laser trong phòng thí nghiệm có tính chấttương tự như laser công
suất cao dùng trong các tổ hợp công nghiệp phát ra cùng bước sóng,và có thể yêu
cầu che chắn nhằmbảo vệ ngườiđiều khiển. Bước sóngphátcủa một số laserđược
sử dụng phổ biến đượctóm lược trong bảng2. Trongtình huống làm việc trongđó
khôngthể loại trừ tuyệt đối việc phơi sáng mắt trước chùm laser, thì phải mang
kính bảo hộ. Về cơ bản thì kính bảohộ được thiết kế nhằm chặnlại ánh sáng tại
những bước sóng đặc biệtphát ra bởi laser đang sử dụng, còn ánhsáng truyền qua
ở những bước sóng khác cho phép sự nhìn thích đáng.Điều quan trọng là phải có
một bộ lọc lasercho mỗi loại laser – không cóloại kính bảo hộ chung nào sử dụng
được hết cho hết thảy loại laserhoặc cho hết tất cả các vạch phát xạ cóthể của
laser đa bước sóng.Vì ánhsánglaser có thể đi đến từ bất cứ góc nào,trực tiếp hoặc
bởi sự phản xạ từ các bề mặt, nên kính bảo hộ phải chặn được tất cả cácđường đi
có thể tới mắt.
Laser sapphire titanium phatạp (thường gọi là laser Ti:sapphire)là một ví
dụ linh hoạt của loại laser chất rắn có thể điềuhướng được. Loại lasernày yêu cầu
bơm quang họcbằng một đèn flash bên trong hoặc mộtlaser khác, có thể gắn bên
trong hoặc bên ngoài hệ laserchính.Vì những cấu hìnhkhác nhaucủa hệ laser
Ti:sapphire, nênviệc thiết đặt một chuẩn phòng ngừa antoàn khôngthể thực hiện
được. Nhữnglaser này hoạtđộngở bước sóng liên tục hoặcdạng xung,và tùy
thuộcvào hệ cung cấp bơmquanghọc,các yêu cầu điện và mối nguyhiểm điện
thayđổi đáng kể. Bước sóngđiềuhướng củalasersapphire titanium phatạp
thường biến thiên từ xấp xỉ 700 tới 1000nm, và do đó các tiêu chuẩn phòng ngừa
an toàn đối với những laser phát rabức xạ có khả năng đi tới võng mạc (ngắnhơn
1400nm) phảiđược tuânthủ. Vì bước sóng phát biếnthiên, nênđòi hỏi phải có
nhiều hơn một loại kính bảo hộ, vàngười dùngphải chắc chắn rằng dụngcụ chặn
chùmtia phải thích hợp với (những)bước sóngđượcphát ra.Một xungngắn công
suất cao phát ratronghoạt động dạng xung có thể làm hỏng mắt vĩnh viễn, và sự
phòngngừa phải được thực hiện đảm bảo rằngmọi đường đi khả dĩ tới mắt đều bị
chặn,cả đườngđi trực tiếp và ngoại biên.
Điều quantrọng làphải nhận thấy rằng sự phát xạ tản lạc từ laser bơm trong
một số cấu hình laser Ti:sapphire cònnguy hiểm hơn chùm laser chính,vànếu có
khả năng ánhsáng nàyđi tới khu vực làm việc, thì phải sử dụng phươngtiện bảo
vệ mắt chặn lạibước sónglaser bơm. Nếulaser bơmđược dùnglà riêng biệt với
laser mẹ, thì phải yêu cầu phòng ngừathêmnhằm loạitrừ sự phơi sáng có thể xảy
ra vớiánh sángtản lạc do việc ghépđôi hailaser. Tronghệ bơm bằngđèn flash,
điện thế cao áp vào đèn cóthể vẫn còn vì tụ tích điệntrong bộ nguồn cả khi đơn vị
đã tắt, và sự phòng ngừa là cần thiết nhằmngăn chặn sự sốc điện khitiến hành bão
dưỡnglaser. Các bước sónghồng ngoại gầnphát rabởi loại laser này có thể đặc
biệt nguyhiểm, bởi vì mặc dù chùm tia là khôngnhìnthấy hoặc có thể nhìnthấy
mờ nhạtở gần đầu 700nm của dải phát xạ,nhưng mộtlượng lớn ánhsáng hồng
ngoại sẽ hội tụ trên võng mạc.
Việc pha tạp crôm của những chất trạng tháirắn khácnhau chothấy triển
vọng tolớn trongsự phát triển củacác laserđiều hướng mới, và khi những laser
này ngày càng dùngphổ biến hơn,thì những thủ tục antoànđối vớimỗi loại phải
được xét đến. Crôm pha tạp liti strontinhômflorit (Cr: LiSAF) hứa hẹn sẽ là chất
hoạt tínhlaserbơm doide,và đượcdùngthay thế cho laser Ti:sapphire trong một
số ứng dụng hiểnvi nhânquang. Với bước sóngphát xạ điều hướngtrong vùng
hồng ngoại, yêu cầu phòng ngừa an toàn tươngtự như đối với laser Ti:sapphire.
Tuy nhiên, vì laserpha tạp crôm là sản phẩm mới được phát triểntương đối gần
đây, nên người dùng còn e ngại rằng các bộ lọc và kính bảo hộ có thể khôngsẵn
sàng đốivới những bướcsóng phát xạ đặcbiệt của chúng.
Laser argon-ion, vàlaserkrypton-ion ít thông dụng hơn, tạo ra bứcxạ ở
những bước sóng bội đượckhai thác rộng rãi trong cáccông nghệ quang như kính
hiển viđồng tiêu. Laser argonthường được phân vàoloại IIIB hoặc loạiIV dưới mã
an toàn ANSI, và cần phảitránh phơisáng trực tiếp trước chùmtia này. Các tia
lam-lụctừ một chùm laserargon-ionkếthợp cao có thể lọt vào mắt tới võng mạc,
gây ra sự phá hủy vĩnhviễn.Kính bảo hộ an toàn có sẵn mang lạisự hấp thụ mạnh
các vạch phát xạ chính, và sẽ bảo vệ mắt khỏi bị tổnhại. Laserkrypton-ion tạora
bướcsóng dài hơn mộtchút so với laser argon-ion, vàở côngsuất thấphơn, một
phần dochúng phát ra cácvạchbước sóngkhả kiến bội phânbố rộng trongquang
phổ. Sự phân bố năng lượng rộngrãi đưa đếnvấn đề là các kínhlọc bảo hộ được
thiết kể nhằm hấpthụ toàn bộ phátxạ lasersẽ chặn đa số ánh sáng khả kiến, làm
hạn chế tính thực tiễn củaviệc sử dụng chúng. Yêu cầu phải cẩn thận hết sức ở
những nơi có liên quan tớilaser krypton-ion,nhằm tránhphơi sáng mắt trước
phátxạ vạch bội.Laser sử dụng hỗnhợp krypton-argontrở nên phổ biến trong
kính hiển vi huỳnhquang dùng chocác nghiên cứu huỳnh quang bộiyêu cầu sự
phátxạ bền vững ở một vài bước sóng, và phải thận trọng bảo vệ mắt khỏitoàn bộ
phátxạ có thể đi vào võng mạc. Ngoài ra,nhữnglaser phóngđiện khí này tạora
bướcsóng tử ngoại bị hấp thụ mạnh bởi thủytinh thể của mắt, và vì mối nguy
hiểm của sự phát xạ sóng liên tụctrong vùng phổ này được biếtrất ít,nên cầnphải
mang kính bảo hộ hấp thụ tử ngoại. Laserkrypton-ionphát ra ở một vàibước sóng
trong vùng hồng ngoại gầnhầu như không nhìnthấy, nhưng có thể gây rasự tổn
hại võng mạc gay gắt, bất chấp hìnhthức khó hình dung của chúng.Mối nguyhiểm
điện cómặt doviệc áp dụng điện thế caođể kích hoạt sự phóng điện laser, và dòng
điện tươngđối cao do yêu cầu duy trì sự phát xạ.
Laser sử dụng hỗn hợp helium-neon được sử dụng rất rộng rãi trong những
dụngcụ như máy quét mã vạch siêu thị và thiếtbị đo đạc, và chúngcó côngsuất
chừng vài mili watthoặc thấp hơn, nên mức nguyhại tương đương với ánh sáng
MặtTrời trực tiếp. Một sự nhìn thoáng qua tình cờ trong chốc lát tại một chùm
công suất thấp không làmhỏng mắt, nhưng ánhsángkết hợpcao từ laser He-Ne có
thể hội tụ lên một đốmrất nhỏ trên võngmạc,và sự phơi sángliêntục có thể làm
thương tổn lâu dài. Vạch phát xạ He-Necơ bản tại 632nm,nhưng khác nhau ở
bướcsóng phát ra từ ánh sáng lụccho đếnánh sáng hồng ngoại thường có sẵn trên
thị trường. Các phiên bảncông suấtcao hơn của laserHe-Ne cómức độ nguy hiểm
lớn hơnnhiều, vàphải sử dụng thật thận trọng. Không có cách dự đoán mứcđộ
phơisáng sẽ tạo ra mứcthương tổn cho mắt nhất định. Quy định an toànchủ yếu
được tuân thủ đối với loịa laser này tránh hết mọi thứ, trừ việc nhất thời nhìnqua
chùmtia, vàquan sát các cảnh báo thườngdùng liên quan tới điện thế cao có mặt
trong bộ cấp nguồn.
Một loại laser phóng điện khíkhác, dựa trên hệ heli-cadmi,đượcsử dụng
rộng rãi trong kính hiển vi quét đồngtiêu, khai thác các vạch phát xạ tím-lamvà tử
ngoại tại 442nm và325nm.Nguy hiểm chủ yếu đối với mắt do vạch lam làlàm phá
hủy võngmạc,được xemlà dễ bị thương tổn hơn ở những mức phơi sángthấp tại
bướcsóng này sovới các bước sóng khả kiến dài hơn.Do đó, cả ở mức công suất
thấp,laser He-Cd vẫn phải đảm bảo cẩn thậncác thủ tục an toàn. Rất ít bức xạ tử
ngoại 325nm có khả năng đi tới võng mạcdo bị hấp thụ mạnh bởithủy tinh thể,và
sự phơi sáng lâu dài có thể góp phần làm đục thủy tinh thể. Việcđeo kínhbảo hộ
an toàn thích hợpcó thể bảo vệ chống lại mối nguyhại tiềm tàng này.Một vấn đề
khócó mặt trong những biến thể mới đây hơn của lase He-Cdlà chúng phát ra
đồngthời các bướcsóng đỏ, lục vàlam. Bất cứ nỗ lực nào muốn lọc cả ba bước
sóng này bằng kính bảo hộ đều làm chặn lạiphần nhiều phổ khả kiến nên người
dùngkhông thể nhìn trọn vẹnđể tiến hành những côngviệc cầnthiết. Nếu chỉ có
hai trong số các vạch phátxạ bị lọc, thì sự rủi ro còn lại từ bước sóngthứ ba, yêu
cầu phải đo đạc cẩn thận để tránh phơi sáng.
Laser nitrogen phát ra vạch tử ngoại tại 337,1nmvà được dùng làm nguồn
dạng xungcho một số kính hiển vi và ứng dụngquang phổ kế.Những lasernày
thường được dùng để bơm các phântử chất nhuộm nhằm tạo rathêm những vạch
có bước sóng dàihơn trongnhững kĩ thuật ghi ảnh nhất định. Lasernitrogencó
khả năng phát racông suất cao ở tốc độ lặp xung cựckì cao. Sự tổnhại màng sừng
có thể do phơisáng trướcchùmtia đó, vàmặc dùsự hấp thụ trong thủy tinh thể
bảo vệ võng mạc khỏi các bước sóng tử ngoạigần đến một chừng mực nào đó,
nhưng không chắc chắn đây có đủ để ngăn ngừa sự thươngtổn võng mạc từ các
xungcông suấtcao đó hay không.Cách thức an toàn nhất là phải đảm bảo bảo vệ
mắttrọn vẹn khiloại lasernày được sử dụng. Ngoài ra, điện thế cao cần thiết để
điều khiển lasernitrogen,và sự đề phòng làcần thiết nhằm đảm bảo sự phóng
điện củatất cả các bộ phận cấp nguồn trướckhitiếp xúc vớichúng.
Laser trạng thái rắn phổ biến nhấtchế tạo từ neodymiumion hóa phatạp ở
mức độ khôngtinh khiết trong tinhthể chủ. Chất chủ đượcsử dụng rộngrãi nhất
cho phatạp neodymium là ngọc hồnglựu yttrium nhôm,một tinh thể nhân tạo
hình thành nên cơ sở laser Nd:YAG.Laser neodymium nói chung có sẵn rấtđa
dạng, phát ra trongmột vùng rộng công suấtcả dạngchùm liên tục và dạng xung.
Chúng cóthể được bơmquang học bằng mộtlaser bán dẫn, bằng đèn flash dạng
xung,hoặc bằng đèn hồ quang, và đặc trưngcủa chúng thay đổi rộng tùy thuộc vào
thiết kế và mục đích chế tạo.Vì có phạm vi ứng dụngrộng rãi, nên chúngcó những
nguy hại nhất định, laser neodymium có khả năng gây thương tổn cho mắthơn bất
kì loạinào khác.
Laser neodymium YAGphát ra ánhsánghồng ngoại gần 1064nm có thể làm
thương tổn gay gắt cho võngmạc,và vì nó không nhìnthấy nênkhả năng thương
tổn là do các chùmphản xạ tăng lên.Đa số laser loại này sử dụng trong kính hiển vi
được bơm bằng doidevà phát ra cácxungcực ngắn, cóthể làm tổn thương ngay cả
khi chỉ mộtxungphản xạ đi vào mắt. Do đó, việc bảo vệ mắt chặnlại mọi đường đi
có thể tới mắt phải sử dụng kínhbảo hộ chặn hồng ngoại có thể được thiết kế cho
truyền quađa số ánh sángkhả kiến, trừ những ứngdụng trong đó các họa âm bậc
cao được sử dụng. Nhânđôi tần số có thể tạo ra họa âm thứ hai tại532nm (ánh
sáng khả kiếnlục), bước sóng này cũng truyền qua đi tới võng mạc, và khivạch
phátxạ này đượcsử dụngthì việc thêm bộ lọc làm tắt dần ánh sánglục làcần thiết.
Nhânba và nhân tư tần số thường được áp dụng với laser Nd:YAGtạo ra họa âm
thứ ba và thứ tư tại 355 và 266nm, chúng có những nguyhại khác, và yêu cầu kính
bảo hộ an toànchặn tử ngoại, và có khả năng bảo vệ da đề phòng các thương tổn
do cháy. Với nhữnglaser phát ra côngsuấtchừng vàiwatt trong vùnghồng ngoại,
côngsuất hàng trăm miliwattcó thể thu được tại các bướcsónghọaâm thứ hai,ba,
tư.
Mặcdù một số laser neodymium bơm bằngdiode phátra côngsuất tương
đối thấp (nhất là tại các họa âm bậccao, khi hoạt động ở mode liên tục), nhưng đa
số phát ra côngsuất đủ để gây ra thương tổn,và phảiđeo kínhbảo vệ mắt khi làm
việc với bất kìlaser nào thuộc loại này. Mộtkhó khănđối vớibất kì lasernào phát
ra bước sóng bội làviệc sử dụng kính bảo hộ thích hợp làm suy giảm tất cả các
vạchphát xạ nguy hiểm. Khi cáchọa âm bậccao đượcsử dụng, khôngnên cho rằng
ánh sáng ở tần số cơ sở bước sóng dài hơn không có mặt, vànhiều laser thương
mại có một hoặcnhiều cơ chế đặc biệt loại trừ những bức xạ quang không mong
muốn. Mối nguy hiểm về điện có mặttrong các laserneodymiumđèn bơm thay
cho diode, vì sự có mặt của điện thế cao cấp nguồn.
Một số lượng lớnnghiên cứu đang được triển khai để nhận racác chất chủ
tinh thể kháccho pha tạpneodymium, vàkhi các chấtkhác có mặt trongcác laser
thương mại, cần phải xem xét điềukiện cho hoạt độngan toàn. Khi những loại
laser mớiđược đưa ra, thìnhững dụng cụ an toàn tươngxứng có thể ban đầu chưa
có. Hiện nay, chấtthay thế được sử dụng rộngrãi nhất cho ngọc thạchlựu yttrium
nhôm là yttrium lithium fluoride (kí hiệu là YLF),và cósẵn trên thị trườngcả laser
Nd:YLF dạng xungvà dạngliên tục.Mặc dùở nhiều khía cạnh làtương tự với laser
neodymiumYAG,nhưng việc sử dụng Nd:YLF phát ra tại một bước sóng cơ sở hơi
khác (1047nm)và điều nàyphải đượcxét đến khi đánhgiá hiệu suất của các bộ lọc
an toàn như kính bảohộ đối với phổ hấp thụ các bướcsóng cơ sở và họaâm bậc
cao của chúng.
Laser diodebán dẫn đại diệncho một côngnghệ tương đối mới đangmở
rộng nhanhchóngở tính đa dụng.Đặc trưng hiệu suất của laserdiodephụ thuộc
vào mộtsố nhân tố, gồm tính chấtđiện của chất bán dẫn, quá trình nuôi cấy được
sử dụng trong khichế tạo nó, và tạp chấtđược sử dụng. Bước sóng phát ra bởimôi
trường laserlà một hàm củađộ rộng khe củachấtliệu và cáctính chất khác, phụ
thuộcvào thành phần chất bán dẫn.Sự phát triển liên tục hứa hẹnmở rộng phạm
vi bước sóng có thể dùng được trong các diode laserthươngmại. Hiện nay, laser
diode bán dẫn cóbướcsóng trên 1100nmđược sử dụng chủ yếu trong các ứng
dụngviễn thông sợi quang.Đa số các laserthuộc loại này dựa trên lớp hoạt tính
của hợpchấtiridium-gallium-arsenic-phosphorus(InGaAsP)cótỉ lệ khác nhau,và
chủ yếu phátra tại 1300 hoặc 1550nm. Mộtphần trăm nhỏ của phát xạ 1300 nm
được truyền tới võng mạc củamắt, còn ở bước sóng dài hơn 1400nm,giác mạc là
đối tượngbị tổn hại. Sự thương tổn mắtđángkể không có khả năng xảyra, ngoại
trừ các mức côngsuất khácao.Đa số laser diode phát xạ trong vùng1300 nmcó
công suất thấp vàkhôngcó sự nguyhại nghiêm trọngtrừ khi chùm tia trực tiếpđi
vào mắt trong thờigian dài. Các chùm laser diodekhông chuẩn trực và các chùm ló
ra khỏi sợi quangbị phânkì nhanhchóng, mang lạimột mức độ an toàn.Kính bảo
hộ an toàn phải được dùngvới chùmlaser côngsuấtcao nếunhư phát xạ không
hoàn toàn đượcchứa bên trong sợi quang. Để làm thẳnghàng chùm tia hồngngoại
gần trong quangcụ trong lúc đeo kính bảo hộ khóa hồng ngoại, thì màn hình
huỳnh quang hoặc các dụngcụ xem hồng ngoại khác phải được sử dụng. Laser
diode hoạt động ở điện thế và dòngđiện thấp,và vì vậy thường không cómối hiểm
họa về điện.
Các laserdiodephát xạ tại bước sóng danhnghĩa dưới1100nm chủ yếu dựa
trên hợp chất galliumarsenide, và sự phát triển liên tục của cácchất liệumới và
quá trìnhchế tạo đang mở rộng dần phạm vi công suất phát xạ đến những bước
sóng ngày càngngắn. Với nhữngngoại lệ nhất định, diodelaser về cơ bản yêu cầu
cùng mức độ đề phòng như các loại laser kháchoạt độngtrong vùng bước sóng
tương ứng vàtại mức côngsuấttương đương. Như đã nói ở phần trước, một nhân
tố làm hạn chế mối nguy hạitiềm tàng trongmột số trường hợplà sự phân kì cao
của chùmlaserdiode, làm phân bố côngsuất chùm tiatrên một diện tích rộng
trong vòngmộtcự lingắntính từ mặt phátxạ của chất bán dẫn. Tuy nhiên, khi một
ứng dụngyêu cầu thêm sự hội tụ quang, hoặc một số phươngpháp chuẩn trực
khác,thì nhân tố này bị phủ nhận. Laserdiodedựa trên hệ indium-gallium-nhôm-
phosphorus(InGaAlP) đangđược sử dụng, phát ra bứcxạ 635 nm ở mức mili watt,
và những laser này yêu cầu đề phòng an toàn tương tự như đối với laser helium-
neon cócùng công suất. Nhữngbiếnthể laserkhácdựa trên nhữngthành phần
diode tương tự phát xạ tại bước sóng 660 hoặc 670 nm, và mặc dù phản ứng khó
chịu tự nhiên của mắt manglại một số sự bảovệ, nhưngmắt hầunhư không nhạy
với nhữngbướcsóng này như đối với bứcxạ 635nm,và việc sử dụng kính bảo hộ
an toàn là cần thiết. Phải thận trọng nhằm đảmbảo sự hấp thụ trọn vẹnở những
bướcsóng thíchhợp, vì kínhbảo hộ đượcthiết kế để bảo vệ mắt tại những bước
sóng dài hơn có thể không hiệu quả tại 660 hoặc 670nm.
Các kết cấu gallium-nhôm-arsenide (GaAlAs)đa dạng được sử dụng để chế
tạo laserdiode có bước sóngphát xạ từ 750đến gần 900nm. Vì độ nhạy hạn chế
của mắt tại 750nm (một độ nhạy yếuvới ánh sáng đỏ là có thể), và hoàn toàn
thiếucảm giác tại nhữngbước sóng dài hơn, nên những laser có mức nguyhại cho
mắtlớn hơn các laser ánhsáng khả kiến. Công suất lớn hơn nhiều sử dụng trong
diode laserphát xạ trong vùngnày (lên tới vài watttrongdãy diode)có thể làm
tổn hại mắt sau một sự phơi sáng ngắn ngủi.Vì chùm tiakhôngnhìn thấy,nên
phản ứng khó chịu của mắt khôngxảy ra, vàkính bảo hộ phải được sử dụng, nhất
là vớilaser công suất cao. Lại còn sự phát xạ bước sóng dài hơn (980nm) bởi laser
indium-gallium-arsenide (InGaAs),và kính bảo hộ được chứng nhận làm suyyếu
bức xạ 980 nm được dùng,thì một lần nữa do sự nguy hiểm củabức xạ không nhìn
thấytình cờ được phép đi vào mắt.
Tóm lại, các nguyhại chính liên quantới việc sử dụng lasertrong bất kì ứng
dụngnào là sự rủi ro gây thương tổn cho mắt và da do tiếp xúc vớichùm tia, và
mốihiểm họa về điện có mặt bởi điện thế cao trong laser.Việc đo đạc là cần thiết
để tránh phơi sáng trướcchùm tia (đặc biệt làmắt), và không có gì đảmbảo cả nên
việc đeo kính bảo vệ mắt là cần thiết.Bốn nhân tố quantrọng trong việc lựa chọn
kính bảo hộ hoặc các bộ lọc chặnchùm tia khác, đó là: bướcsóng laser,chùm tia
dạng xunghayliên tục, loại môi trường laser(chất khí, chất bán dẫn,…), và công
suất phát laser.
Có những hiểm họakhác ngoài chùmtia lasertrong việc sử dụnglaser, một
số trong đó có liên quantới nhữngứng dụng hiển vi,và nhữngnguy hại khác
khôngchắn chắn sẽ có. Trongnhiều ứng dụngcông nghiệp, laser được dùng để
thực hiện tiến trình cắt và hàn, và đunnóngcó thể làm phát ra hơi khói độchại,
chúng phải đượcloại bỏ an toàn khỏi môitrường làmviệc. Loại nguy hiểm nàycó
với laserdùng trong kính hiển vi quang học,nhưng cácvấn đề an toàn khác phải
được xét tới. Tronghệ bơmbằng đènflash, hiểmhọa nổ tiềmtàng có mặt do việc
thiết lậpáp suất cao bêntrong ống flash. Thiết bị bọc ngoài phảiđược thiết kế và
duy trì để chứa cácmảnh củađèn nếuloại nổ này xảy ra.Các chấtkhí đông đặc,
như nitrogen lỏnghoặc heliumlỏng,có thể được dùnglàm lạnhlaser(ví dụ laser
ruby hoặc tinh thể neodymium)vàda trần là đối tượngbị tổnthương cháy nếu
như tiếp xúcvới chất lỏng lạnh. Nếu như lượng đáng kể chất khí đôngđặc thông
vào mộtphòngkín hoặcmột không gian giới hạn khác, chúng có khả năng chiếm
chỗ không khítrong phòngvà tạo rabầu không khí thiếu oxygen.Mối nguyhại về
điện đi cùng với thiết bị laser đã được thảo luận ở trên, nhưng khôngthể không
nhấnmạnh một lần nữa, vì thựctế là các vỏ bao thiếtbị, thườngbảovệ người dùng
khỏi dòngđiện,lắm khi được tháodỡ trong khi lắp đặt, canhchỉnh, bảo dưỡng và
giữ gìn laser. Một số loại laser(nhấtlà loại IV) có mối nguyhại về lửa nếu như
chùmtia tiếp xúc với các chất dễ cháy, vàcác chất chốngcháy phải được sử dụng ở
những nơi nàomà chùm tia có khả năng rọi tới.
Trongđa số các phòng thí nghiệm thuộc trườngđại học và chính phủ, cũng
như trong cácmôi trườngcôngnghiệp và đoàn hội khác, một khuôn khổ chính
thức tồn tại trong việc quảnlí cácthủ tục an toàn phải đượctuânthủ trong các
hoạt động có khả năng gây nguy hiểm, baogồm cả việc sử dụng laser.Nguyên tắc
chung vạch ra trongbài này không phải làcó định thaythế nhữngyêu cầu đặc biệt
cho cánhân an toàn trongtình huống làmviệc riêng lẻ. Thông thường thì một văn
phòngan toàn môi trường địa phương sẽ chuẩn bị công bố các thủ tụcđượctuân
thủ dưới sự chỉ đạo của mộtviên chức an toànlaser, hoặc một ngườichịu trách
nhiệmđào tạo và thực thicác thủ tục an toàn thíchhợp trong cơ quan có thiết bị
đó, và bất kì người dùng lasernàocũng phải chắc chắnrằng các thủ tục antoàn đã
được tuân thủ. Đây là điều mấu chốt, không chỉ ngăn ngừa sự thương tổn không có
khả năng hồiphục chongườidùng laser, màcòn bảo vệ khách khứa hoặc những
người khác có thể tình cờ trở thành đối tượngbị tổn hại bởi thiết bị laser.