Kỷ thuật an toàn Laser
Khi laser lần đầu tiên bắt đầu có mặt trong các phòng thí nghiệm, cả
dụng cụ và ứng dụng của chúng đều quá chuyên dụng nên hoạt động laser an
toàn là một vấn đề gặp phải bởi một nhóm rất hạn chế các nhà nghiên cứu và
kĩ sư, và không phải là một đề tài hứng thú nói chung.
Với sự phát triển như vũ bãotrong việc ứng dụng lasertrong những hoạt
độnghàng ngày, cũngnhư công dụng thường nhật của chúng trong các phòngthí
nghiệmkhoahọc và môi trườngcông nghiệp, ngày càng có nhiều nhà nghiêncứu
phải cầnthiếtđối mặtvới vấn đề an toàn laser. Lasertrở thành bộ phậnkhôngthể
thiếucủa nhiều kĩ thuật hiển viquanghiện nay,và khikết hợp với nhữngquang hệ
phức tạp, chúng có thể cấu thành một sự rủi ro lớn nếu như các thủ tục an toàn
khôngđược tuân thủ chặt chẽ.
 Xem thêm: Tổng quan về laser
Hai mốiquan tâm chínhtronghoạt động laseran toàn là việc phơi ra trước
chùmtia và rủi ro điện đi kèm vớiđiện thế cao bêntrong laser và nguồn cấp điện
của nó. Trongkhi không có trường hợp đượcbiết nào trong đó chùm lasergóp
phần dẫn tới cái chết của con người, nhưng cómột vàitrườnghợp tử vongcó thể
quy cholà do tiếp xúc với các bộ phậnđiện thế cao cóliên quantới laser.Chùmtia
có công suất đủ cao cóthể làm đốt cháy da, hoặc trong một số trường hợp,chúng
tạo ra sự rủi ro bởi việcđốt cháy hoặc phá hủy cácchất khác, nhưngmối quantâm
chủ yếu đối với chùm tia laserlà khả năng làm hỏng mắt, bộ phận cơ thể nhạy với
ánh sáng nhất.Một số cơ quan chính phủ và những tổ chức khácđã phát triển các
tiêu chuẩn an toàn laser,một số trong đó có thể thực thi về mặt pháp lí, còn một số
đơn thuần chỉ là những khuyến cáo để mọi người tự nguyện chấp thuận. Đa số các
tiêu chuẩn yêu cầu pháp lígắn với các nhà chế tạo thiết bị laser,mặc dù những
người dùng cuối củalasercó mối quan tâm lớn nhất đến sự hoạt động antoàn –
nhằmngăn ngừa sự thươngtổn suy nhược cơ thể hoặc thậm chídẫntới cáichết.
Việc phá hỏng xảyra ngaytức thì, và sự đề phòng phải đượcquan tâm để
hạn chế tối đarủi ro, vì việc tránhxa vàothời điểm cuối làkhôngthể.Phát xạ laser
giống như sự phơi ánh sáng Mặt Trời trựctiếp ở chỗ ánh sáng đi vào mắttheo các
chùmtia songsong, chúng đượchội tụ rấthiệu quả trên võngmạc, vùng bề mặt

sau của mắt rấtnhạy với ánh sáng. Cấu tạotổngquát của mắt người được minh
họa trong hình 1,trongđó nhấn mạnh các cấu trúcdễ bị phá hủy dohấp thụ bức xạ
cường độ cao. Rủi ro tiềm tàng chomắt phụ thuộc vào bướcsóng ánh sáng laser,
cường độ chùm tia, khoảngcáchđếnlaser,và công suất laser (cả côngsuất trung
bình trong một khoảng thời gian dài và côngsuất cựcđại tạo ra trong một xung).
Bước sóng của ánhsánglaserlà quantrọng,vì chỉ có ánh sángnằm trong vùng
bướcsóng từ gần 400 đến 1400nmmới có thể thâm nhập vào mắt hiệu quả để phá
hủy võngmạc.Ánhsáng tử ngoại gần có bước sóng nhất định có thể làm phá hủy
các lớp bề mặt phía sau mắt, vàcó thể góp phần làm đụcthủy tinhthể, nhất là ở
những người trẻ tuổi, những ngườicó mômắtcó độ trong suốt cao trong vùng
bướcsóng này. Ánh sánghồng ngoại gần cũng cóthể gây ra sự phá hủybề mặt,
mặc dùkhônggâynghiêm trọng như ánh sángtử ngoại.
Phản ứng vật lí của mắt người khácnhau đốivớiánh sáng có bướcsóng khác
nhau, và điều này dẫn tới sự pháhủy tiềm tàng có thể xảy ra vì một vài lído sẽ
được nói tới trongphần sau. Laserxungcó sự rủi ro khác với lasertạo ra chùm
liên tục. Trong thực tế, laserhoạt động ở dạng xung nói chungcó công suất cao
hơn, và một xunglasermiligiây hiệu quả có thể gây phá hủy mãi mãi nếu nóđi vào
mắt,còn mộtchùm liên tục công suất thấp hơn chỉ có thể gây rủi ronếu như phơi
sáng lâu. Vùngphổ gây lo lắngnhấtcấu thànhnên vùng nguy hiểm cho võngmạc,
trải rộng từ khoảng 400nm(màu tím) đến 1400nm (hồng ngoại gần), gồm toàn bộ
phần nhìnthấy của phổ bức xạ điện từ. Mối nguy hiểm có mặt bởi những bước
sóng này tăng thêm do thựctế là mắtcó khả năng hộitụ chúng,và ánhsáng chuẩn
trực thuộc vùng này đượcmắt làm hội tụ lên mộtđốm rấtnhỏ trên võngmạc, tập
trung công suất củanó đến mật độ cao.
Phân loại laser
Trongsố nhiều tiêuchuẩn an toàn do cáccơ quan chính phủ và tổ chức khác
pháttriển, đa số người ta hay dựa trênloạt tiêu chuẩn Z136 của Viện Tiêu chuẩn
quốcgia Hoa Kì. Chuẩn antoànlaser ANSIZ136là cơ sở cho các dự luật công nghệ
An toàn nghề nghiệpvà Bảo vệ sức khỏe (OSHA)dùngđể đánh giá việc lasergây
hại cho mô, vàcũng là cơ sở thamchiếu cho các dự luật an toàn nghề nghiệp của

nhiều bang,nước khác gắnliền với vỉệc sử dụnglaser.Tất cả các sản phẩm laser
bán ở Mĩ từ năm 1976đều yêu cầu phảiđược chứng nhận của nhà sản xuất là đáp
ứng các tiêu chuẩnantoàn danhnghĩacủa sản phẩmđối với loại sản phẩm chỉ
định của họ, và chúng phảiđượcdán nhãn loại của chúng.Nhữngkếtquả nghiên
cứu cùngvới sự hiểu biết tích lũy về sự nguyhiểm của ánh sáng Mặt Trời và các
nguồnsáng khác đã dẫn tới việcthiết lập các giới hạn phơisáng antoàn danh
nghĩa ướctính cho đa số loại bứcxạ laser.Một hệ thống phânloại mức nguy hiểm
laser,dựa trên sự phơi sáng tốiđa chấp nhận được đã biết và kinhnghiệmthu
được từ nhiều năm sử dụng laser,đã được phát triển để đơn giản hóa việc áp dụng
các thủ tục an toànnhằm làm giảm thiểu hoặcngăn ngừa tai nạn.Nhà chế tạo laser
phải chứngnhận sản phẩm laserthuộc một trong các loại, hoặc các nhóm nguy
hiểm, và dán nhãncho phù hợp.Bốn loạilaser chủ yếu đượctóm lược trong danh
sáchdướiđây. Cũngcầnnhấn mạnh rằngđây là một bản tóm tắt thôi, và nó không
phải là sự trình bày đầy đủ về các quy tắcphân loại lasercủa bấtkì tổ chức nào.
 Laser loại I được xem làan toàn, dựa trên những hiểu biết hiệnnay, dưới
bất kì điều kiện phơi sángnào vốn có trongthiết kế của sản phẩm.Cácdụng cụ
công suất nguồn thấp (0,4mW tại bước sóngkhả kiến) sử dụng laserthuộc loại
này bao gồm các máy in laser,máy hát đĩaCD, và thiết bị trắc địa, và chúng không
được phép phát racác mức bức xạ quangtrên giới hạn phơi sáng đối với mắt.Một
laser rủiro hơncó thể đượcbao bêntrongmột sảnphẩm laser loại I,nhưng không
có bấtkì bức xạ nguyhiểm nào được phép thoát ra ngoài trong khihoạt động hoặc
duy trì. Không có yêu cầu an toàn nàođược ghi rõ khisử dụng loại lasernày.

Loại IA là thiết kế chuyên dụngcho các laser không có khuynhhướng
nhìn, ví dụ như máy quét laser mã vạch ở siêu thị. Được phép có công suất cao hơn
laser loại I (khôngquá4 mW), nhưng khôngđược vượt quá giới hạn loại I trong
khoảng thời gian phát xạ hơn quá 1000giây.
 Loại II là các lasercông suất thấp phải phát ramột chùm tia nhìnthấy. Độ
sáng của chùm tiadựatrên cơ sở ngăn cản việc nhìn chằm chằm vào chùmtia
trong một thời gian đủ lâu để làm cho mắt bị hỏng. Những lasernày bị giới hạn

công suất phát dưới 1mW, thấp hơn độ phơisánglớn nhất được phép đối với sự
phơisáng nhất thời 0,25giâyhoặc íthơn. Phản ứng khó chịu tự nhiên đối với ánh
sáng khả kiếncó độ sáng này giúp bảovệ mắt khỏi bị phá hủy,nhưng bất cứ sự cố
ý nhìnquá thời gian nàocũngsẽ đều dẫn tới hỏng mắt. Một số ví dụ laserthuộc
loại nàylà các laser thuyết trìnhdùng tronglớp học, các con trỏ laser, và những
dụngcụ đo xa.
 Laser loại IIIA là nhữngdụng cụ phát sóng liên tục công suất trung bình
(1-5 mW),có ứngdụng tươngtự như laser loại II, gồm các máy quét laser và con
trỏ laser. Chúng được xeman toàn khi nhìntrong chốc lát (dưới 0,25giây),nhưng
khôngnên nhìntrực diện hoặc nhìn qua bất kì dụng cụ quangphóng đại nào.
 Laser loại IIIB có côngsuất trungbình (sóng liên tục5-500mW, hoặc 10
J/cm
2
trong laser xung), và không an toàn khi nhìntrực diện hoặc nhìn quasự
phản xạ phản chiếu. Nhữngđo đạc antoànđặc biệt được khuyến nghị trong tiêu
chuẩn điều khiểnsự rủi ro củalaserthuộc loạinày. Vídụ ứng dụngcủa laserthuộc
loại nàylà quangphổ kế, kính hiển vi đồngtiêu vàcác sô diễn ánh sánggiải trí.
 Laser loại IV phát ra công suất cao, vượt quá giới hạn dành chodụng cụ
IIIB, và yêu cầu phải điều khiển nghiêmngặt để loại trừ nguyhiểm trong lúc sử
dụngchúng. Cả chùm tia trực tiếplẫn chùmtia phản xạ khuếch tán từ laserloại
này đềulàm hỏng mắtvà da, và có khả năng gây cháy tùy thuộc vào chất liệu mà
chúng chạm tới.Đa số tổn thươngcho mắt vì laserlà do sự phảnxạ của ánhsáng
laser loại IV, vàvì vậy mọi bề mặt phản xạ phải giữ ra xa chùm tia và phải đeo kính
bảo vệ mắt thích hợp mọi lúckhi làm việc vớicác laser này. Laser thuộc loại này
được dùng chophẫu thuật, cắt, khoan, vi gia công cắtgọt, và hàn.
Mặcdù chuẩn ANSI Z136phân loại laserra làmloại I đến loại IV, nhưng một
kế hoạch phânloại mức nguy hiểm laser mới rất cóthể phải đưa vào bảnsửa đổi
mớicủa chuẩnANSI, một nỗ lực nhằm mang lạisự hài hòa với chuẩn quốc tế như
chuẩn đã được công nhận bởi Ủy ban Kĩ thuật điệnquốc tế (IEC) vàchuẩnvừa mới
được thông quabởi Cơ quan quản lí Dượcphẩm vàThực phẩm của Mĩ. Sự thay đổi

các chuẩn chủ yếu nhằm để đáp ứng sự phát triển nhanh củacác con trỏ laser và
những dụng cụ tương tự rất có thể được sử dụng bởi những người khôngquen
thuộcvới sự phòng ngừa an toàn laser,và nhữngđặc điểm đặc biệt của cácnguồn
hội tụ cao độ như doide laser.Ảnh hưởngcác các thayđổi tươngđối nhỏ, và nói
chung làtiếp tụcnới lỏngcác quy tắc xuất hiện cùng với sự tích lũydữ liệu và kinh
nghiệmkể từ các tiêu chuẩnban đầu rất thận trọngđược phát triển trong những
năm 1970.
Kế hoạch phânloại mới vẫn giữ lại bốn loại laser chủ yếu, loại 1 đến 4,
nhưng đưa ra thêm bản mở rộng của các loại 1, 2 và 3 với yêu cầu ít nghiêm ngặt
hơnvà các loại con đặcbiệt của mỗi loại là: 1M, 2Mvà 3R. Nói chung,các loại mới
thường được môtả như sau: Loại 1M gồmcác laserkhông có khả năng phá hỏng
mắtngười trừ khi nhìn với cácthiết bị quang.Loại 2Mlà các laser phát ra ánhsáng
khả kiến, chúng an toàn khinhìn,khôngđượcsử dụng trongcác thiết bị quang, lên
tới 0,25giây. Trongkhoảng thời gianđó, phản ứng khó chịu tự nhiên đối với ánh
sáng chói, cùng với phản xạ chớp mắt, bảo vệ mắt khỏi bị phá hỏngvõng mạc. Loại
3R gồmcác laserkém antoàn khi nhìn trực diện, và cho phép có côngsuất gấp tới
5 lần công suất laser loại 1 hoặc loại2. Nhữngđođạc khácphải được tiến hành
nhằmngăn cản sự đi trực tiếpvào mắt,nhấtlà với những bước sóng khôngnhìn
thấy.
Tổn hại cho mắt
Cần lưu ý rằng cảnh báo chung cho đasố các loại laser là tránhnhìn chùm tia
qua bất cứ dụng cụ quangphóng đạinào. Nguy hiểm chủ yếu cho mắt người vì
laser là do bản thân mắt chínhlà một dụng cụ quang hội tụ một cách chính xác và
hiệu quả ánh sáng trong một vùng bướcsóng nhất định. Sử dụng laserkếthợp với
kính hiển vi quanghọcchỉ làm tăngthêmmối nguyhạitiềm tàng cho mắt. Thông
thường thì các phòng thí nghiệm quang học chứanhiều loại laser, vừa làm các
thành phần tích hợpcủa hệ thốngnhư kính hiển vi huỳnhquang, vừa làm nguồn
sáng cho bản quangmở. Nguyhiểm chính do những laser “mở” này manglại là khả
năng phá hủy mắt từ các chùmnằm ngang bị tản lạctại chiều cao bàn, các chùmtia
phản xạ khỏi mặtbàn, và sự phản xạ từ các bộ phận quang vàcác mặt phảnxạ bên

ngoài,như khóa thắtlưng, đồng hồ, đồ trangsứcvà bất kìmặt phản xạ nào trong
phòng.Thậm chíchỉ cần hứngmộtphần nhỏ của chùm sáng lasercũngcóthể đủ
để làm thương tổn vĩnh viễn và mất thị lực.
Khả năng phát xạ laser làm thươngtổn cáccấu trúc khác nhau của mắt phụ
thuộcvào cấutrúc nào hấp thụ năng lượngchùm tia. Đặc trưnghấp thụ của các mô
mắtkhác nhau,và bước sóng và cường độ của ánhsánglaser xác định sự nguy
hiểm xảy ra cho giác mạc, thủy tinh thể, hay võngmạc. Các bướcsóng lọt vào võng
mạc ở mặt phía sau mắt được xácđịnh bởi đặc trưng truyền sáng tổngthể của mắt.
Hình 2 minh họađộ truyền sángcủa mắt là một hàm của bước sóng bức xạ trên
vùng phổ có liên quan.Giác mạc, thủy tinhthể, và thủy tinhdịch của mắt cho
truyền quabức xạ điệntừ trongvùng bước sóng xấp xỉ 400 đến 1400nm, gọi là
vùng tụ của mắt. Ánh sáng trong vùng này được hộitụ lên võngmạc, mặt cảmgiác
đó tạo ra tín hiệu truyền lên nãobằng dây thần kinhthị giác. Việc nhìn trực tiếp
một nguồn sángđiểm, như tình huốngthực sự được tạora trongkhi nhìn trực diện
một chùmtia laser chuẩn trực cao, tạo ra mộtđốmhội tụ rất nhỏ trên võng mạc,
gây ra mật độ công suấttăng lên rất lớnvà khả nănggây nguyhiểm cao độ. Sự
nguy hiểm xảy ra tương tự như khi nhìntrực tiếp ánh sángMặtTrời, mặcdù
cường độ sáng laser thì cao hơnnhiều.
Độ lợi quang họccủa mắt ngườithư giãn đốivới một chùm tia chuẩn trực
cao,làtỉ số củadiện tích con ngươicủamắt và diện tích ảnh (hội tụ) trênvõng mạc,
là vàobậc 100.000. Consố này tương ứngvới 5 bậcđộ lớn chiếu sáng tăng từ mặt
giác mạc tới võngmạc. Chophép quangsai trong hệ thủy tinh thể - giác mạc, và
nhiễu xạ tại mống mắt, mộtcon mắt hiệu chỉnhtốt cókhả năng hội tụ một đốm
sáng 20 micrô mét lên võng mạc. Ý nghĩa củatính hiệuquả này của mắt là ngaycả
một chùmlaser công suất thấp, nếu nó chạmtới mắt, cũng có thể được hội tụ lên
võng mạc và nhanhchóngđốt cháy một lỗ ở trong mô, làm phá hỏng vĩnh viễndây
thần kinh thị giác. Trongtrường hợp chùm laser đi vào mắt trực tiếp (nhìn trực
diện),một chùm 1 mW tạo ra giá trị độ rọi võng mạc vào bậc 100 W/cm
2
. Hãy so

sánh, việc nhìn trực tiếp Mặt Trời tạo ra độ rọi tại võngmạc xấp xỉ 10W/cm
2
.
Hình 3 minh họakết quả hội tụ trong mắt đối với một nguồn trải rộng, như
một bóng đèn thủytinh thông thường, so vớichùm laserchuẩn trực cao có tính
chất thật sự của mộtnguồnđiểm. Do sự khác biệt bản chất củacác nguồn sáng, nên
mậtđộ côngsuất tại võng mạc đối với một chùm laser 1 mWhội tụ có thể lớn hơn
1 triệu lần so với một bóngđèn 100Wchuẩn. Giả sử một chùm laser Gausshoàn
hảo, trực tiếp đi vào một con mắt không có quangsai,thì kích thước đốmgiới hạn
nhiễu xạ có đường kính 2mmtại võng mạclà khả dĩ, so với đốm hội tụ kích thước
vài trămmmđối với nguồn trải rộng. Giá trị độ rọi (mật độ công suất) tương ứng
tại võng mạc, như chỉ rõ trong hình 3, xấp xỉ 10
8
và 10
2
W/m
2
.
Có thể nghĩ rằng một đốm cháy trên võng mạcđo đượcthậmchí 20mmsẽ
khôngánh sáng đáng kể đến thị lực, vì võngmạc chứa hàngtriệu tế bào hìnhnón.
Tuy nhiên, cácthương tổn võngmạc thực tế thườnglớn hơn đốm hội tụ cơ bản do
các hiệu ứng âm vànhiệt thứ cấp, và tùy thuộc vàovị trí, thậm chí một thương tổn
cực kì nhỏ đối với võng mạc cũngcó thể gây nguyhiểm nghiêm trọng cho thị lực.
Trongtrường hợp phơi sáng tệ hại nhất,với con mắt thư giãn (hội tụ tại vô cùng)
và chùm laser đi vào mắttrực tiếp hoặc từ một sự phản xạ phản chiếu, thìchùm tia
được hội tụ đếnkích thước đốm nhỏ nhấtcủa nó trên võng mạc. Nếusự phá hủy
xảy ra tại nơi dây thần kinhthị giác đi vào mắt thì kết quả sẽ là sự mấthoàn toàn
thị lực. Sự cháy võng mạc rất thường xảy ratạikhu vựcnhìn chính giữa, tức điểm
vàng, có kích thướcngangchừng2mmvà dọc 0,8mm. Vùngchínhgiữacủa điểm
vàng, gọi là hốcgiữa, cóđườngkính chỉ khoảng150 mmvà mang lại sự nhìn sắc

nét cao và cảm giác màu sắc.Các vùng võng mạc nằm ngoài khu vực nhỏ xíu này
cảm nhận ánh sáng và phát hiện chuyển động,cấu thànhsự nhìn ngoại biên, nhưng
khônggóp phần cho sự nhìn chi tiết. Do đó, sự phá hủy điểm vàng,mặc dù cấu trúc
này chỉ chiếm khoảng3-4%diệntíchvõng mạc, có thể làm mất tức thời sự nhìn tốt.
Dải bướcsóng truyềnqua cáccấu trúcbên ngoài của mắt và đi tới võng mạc
gồm toàn bộ phổ ánh sángkhả kiến từ màu lam(400nm)tới màu đỏ (700nm)và
vùng hồng ngoại gần có bước sóng 700-1400nm(IR-A).Vì võng mạc khôngphản
ứng với bức xạ nằm ngoài phổ khả kiến, nên khôngcó cảm giác nào sinhra trong
mắtkhi phơi ratrước ánh sáng hồngngoại gần, kết quả là mang lại sự rủi ro lớn
hơnnhiều đối với các laserhoạt động trongvùngphátxạ này. Mặc dù không nhìn
thấy,nhưng chùm tia vẫn hội tụ lên võng mạc. Như đã đề cập ở trên, vì tính hội tụ
hiệu quả củamắt, nên mộtlượngtương đối nhỏ bức xạ lasercũngcó thể làm
thương tổn võng mạc, và trongmột số trường hợp còn gây ra hậu quả thị lực
nghiêmtrọng.Laser dạng xungphát racườngđộ cao có thể gây rasự xuất huyết
khi hộitụ trong mắt, và sự phá hủy cóthể mở rộngra khoảng cách lớn tínhtừ khu
vực hội tụ. Thương tổn võngmạcthì không lành,và nói chung là khôngchữa được.
Sự hấp thụ trong cácbộ phận kháccủa mắt, chủ yếu là giácmạc và thủy tinh
thể, làmhạn chế sự phơisángcho võngmạcđối với vùng bước sóng tụ của mắt,đó
cũng có thể xem là vùnggây nguyhiểm cho võng mạc. Trongquátrình hấp thụ, các
cấu trúchấp thụ tự chúng trở thành đối tượng bị phá hủy. Chỉ mô nào hấp thụ bức
xạ,và nhữngmô lâncận tứcthờixung quanhnó,là đối tượngbị thương tổn và đa
số trường hợp phá hủy gaygắtlà do phơi ra trướcbứcxạ laserbên ngoài vùng
bướcsóng 400-1400nm không có các hiệuứng tồn tạilâu.Giác mạc xử sự giống
như da ở chỗ nó chịu sự bồi tiếpliên tục, và chỉ mộtsự phá hủyhơi gay gắt làm dơ
nó cũng có thể có một số ảnh hưởngđến thị lực. Đa số nguy hiểm cho giác mạc là
do bứcxạ laser trong vùng phổ hồng ngoại xa và tử ngoại.
Vì mứcđộ hội tụ cao xảy ra bên trong mắt, nên việc phơi sáng trướcmột
chùmlaser kếthợp tươngđối yếu cóthể gây ra sự phá hủy vĩnh viễn, tức thời.Bởi
vậy, khisử dụng một laser mạnh,mộtsự phản xạ phản chiếu (nhằm duytrì chùm
tia kếthợp)chỉ vài phần trăm,trong một phần nhỏ của giây, có khả năng gây ra tổn

hại cho mắt. Trái lại, khi chùm tia laserbị tán xạ bởi sự phản xạ từ một bề mặt gồ
ghề, hoặc thậm chítừ bụi bặm trong khôngkhí, thì tia phảnxạ khuếchtán đi vào
mắtở góc lớn hơn. Với năng lượng chùm tia trải ra trongmột phạm vi rộnghơn,
nên tiaphản xạ có đặctrưngcủa một nguồn trải rộng, vàtạora ảnh lớn hơn trên
võng mạc, so với sự hộitụ tập trung tạo ra bởi mộtnguồn điểm (xemhình3). Sự
khuếch tán của chùm tia theo kiểu này làm giảm nguy cơ phá hỏng mắt, khôngchỉ
bằngviệc làm tăng kíchthướcnguồnvà làm giảm mậtđộ côngsuất, mà còn phá vỡ
sự kết hợp củachùm tia khá tốt.
Khả năng phá hỏng mắt có thể phân loại đối với bước sóng laser và cấu trúc
mắtbị ảnh hưởng,với những thươngtổnlớn nhất cho võng mạc và gây ra bởibức
xạ trongvùng phổ khả kiến và hồng ngoại gần. Sự cháy nhiệt,sự phá hủy âmhọc,
hoặc sự biến đổi quanghóa cókhả năng xảy ra tùy thuộc vào nănglượng hấp thụ.
Các hiệu ứng sinh học tácđộng lên mô mắt,biểu hiệntrongnhững dải bướcsóng
khác nhau, được tóm lược như sau, và đượckê trong bảng 1.
Tử ngoại B và C (200-315nm):Bề mặt giác mạc hấp thụ mọi ánh sángtử
ngoại trong vùng này, ngăn cản những bước sóng này đitới võngmạc.Một dạng
sừnghóa (cũng còn gọi làchớp sáng của thợ hàn)có thể để lại qua một quátrình
quanghóa làm biến tínhcác proteintrong giác mạc. Ngoài công suất laser, bức xạ
trong vùng này còn có thể phát sinhtừ ánh sáng bơm laser, hoặc mộtthànhphần
ánh sáng lam từ một tương tácmục tiêu, đòi hỏi phải cảnh báo thêm ngoài các
cảnh báo bởi chuẩn ANSI,chuẩnchỉ xem xét côngsuất laser.Loại tổn thươngmắt
này thường khôngtồntại lâu dosự tái sinh nhanh chóng của cácmô giác mạc.
Tử ngoại A (315-400nm):Giácmạc và thủy dịchcho truyền qua vùng bước
sóng này, sau đó chúngchủ yếu bị hấp thụ bởi thủytinh thể của mắt. Sự biến tính
quanghóa củacác proteincó thể dẫn tới bệnh đục nhãn mắt.
Ánh sángkhả kiếnvà hồng ngoại A (400-1400nm):Vùngphổ này thường
được gọi là vùnggâynguy hiểmcho võng mạc,do trongthựctế giác mạc, thủytinh
thể và thủy tinhdịch của mắt là trong suốt đối vớinhững bước sóng này, và năng
lượng ánh sáng bị hấp thụ trong võngmạc. Sự phá hủy võng mạc có thể xảy ra qua
quá trìnhnhiệt hoặc quanghóa.Sự phá hủy quang hóa đối với các tế bào cảm

quangcủa võngmạc cóthể làm giảmlượng ánhsánghoặc cảm giácmàu, và các
bướcsóng hồng ngoại cóthể gây ra bệnhđục nhãn mắt ớ thủy tinhthể.Thương
tổn cókhả năng nhấtkhi năng lượng laserbị hấp thụ đủ làmắt bị cháy nhiệt, trong
đó sự hấp thụ ánh sáng bởi các hạt melaninvà các biểu mô sắc tố chuyển hóa
thành nhiệt. Sự hội tụ bức xạ laser bởi giác mạcvà thủy tinh thể trong dải bước
sóng này làm khuếch đại độ rọi lên chừng 100.000 lần tại võng mạc. Đối với laser
ánh sáng khả kiến công suất tươngđốithấp, khả năngthươngtổn sẽ giảm bớtdo
phản xạ khó chịu (mất chừng 0,25giây) làmtránh đượcchùm tia sáng chói. Tuy
nhiên,nếu năng lượng laserđể gây raphá hủyngắnhơn 0,25giây, thì cơ chế
phòngvệ tự nhiên nàykhônghiệu quả, hoặc không mang lạibất cứ sự bảo vệ nào
cho dải hồng ngoại gần không nhìn thấy có bướcsóng giữa 700và 1400nm.Laser
hoạt động ở dạngxung còn có rủi ro khác nữa do khả năng phát sóng gây sốcâm
trong mô võng mạc. Các xunglasercó thời gian dưới 10 microgiâygây racác sóng
gây sốc làmvỡ mô. Loại thươngtổn này là vĩnh viễnvà cóthể gay gắt hơn sự cháy
nhiệt, vì sự pháhủy âm thườngảnhhưởng tớimột vùng rộng hơncủa võng mạc,
và yêu cầu năng lượng tạo ra hiệu ứng thấp hơn.Bởi vậy, độ phơi sángcựcđại
được phép trong các chuẩn điều chỉnh phải giảm xuống đốivớilaser xungngắn.
Hồng ngoại B và hồng ngoại C (1.400 –1.000.000nm): Ở nhữngbước sóng
dài hơn 1400nm,giácmạc hấp thụ năng lượng do thànhphần nước của mô và
màng nước mắt tự nhiên, vàsự tăng nhiệt độ thuđược gây ra sự biến tính của các
protein nằm gần bề mặt. Chiều sâu xâm nhập tăng lên ở nhữngbước sóng dài hơn,
và các ảnh hưởng nhiệt lên protein thủy tinh thể, ở nhiệt độ tới hạn không cao lắm
so với nhiệt độ cơ thể bìnhthường,cóthể dẫn đến sự kéo mây, thường gọi là đục
nhãnmắt hồngngoại. Ngoài việchình thành bệnhđục nhãn vàcháy giác mạc, bức
xạ hồng ngoại còn có thể làm tóe thủydịch, trong đó môi trường thủydịch trong
suốt bình thườngcủa khoangphía trước bị tổn hại vì các mạchmáu bị vỡ.
Nói chung, bức xạ laser tử ngoại vàhồng ngoại gần bị hấpthụ tại giác mạc
hoặc thủytinh thể, và kết quả của nó phụ thuộc vào cường độ và thời gian phơi
sáng.Ở cường độ cao, sự cháy nhiệt tức thờixảy ra, còn sự phơi sáng thấp hơn có
thể dẫn đếnbệnh đụcnhãn mắt trong thời gian nhiều năm.Cácmô màng kết của

mắtcũng có thể bị thương tổn do phơi sáng laser, mặc dù sự pháhủy cácmô màng
kết và màng sừngthườngxảyra ở các mức công suất caohơnso với thương tổn
võng mạc. Vì thương tổn võngmạc tạo ranhững kết quả tức thì nghiêm trọng hơn,
nên sự tổnhạimàng sừngthường chỉ được xem là một mối quan tâm nghiêm
trọng đối với các laser hoạtđộng ở những bước sóng không tới được võng mạc (về
cơ bản làhồng ngoại xa và tử ngoại).