Tác Hại Của Tia Laser Đối Với Con Người Và Cách Phòng Tránh Leave a comment

Tia laser là một loại ánh sáng đặc biệt được tạo ra bởi quá trình khuếch đại ánh sáng phát ra từ các nguyên tử hoặc phân tử bị kích thích. Tia sáng laser sẽ được phát ra từ các thiết bị laser chuyên dụng, chúng có định hướng và cường độ ánh sáng cao hơn rất nhiều so với tia sáng thông thường. Loại tia này ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, đặc biệt là mắt, da, hệ thần kinh và hệ hô hấp.

Để có thể hạn chế những ảnh hưởng trên, cần trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động, biện pháp che chắn cẩn thận khi sử dụng các thiết bị laser, không sử dụng tia laser trong môi trường kín…

Hiện tại, tia laser được chi thành 4 loại chính: laser rắn, laser bán dẫn, laser lỏng, laser khí. Các thiết bị laser có cấu tạo gồm nguồn bơm, môi trường kích thích, buồng cộng dưới, dưới tác động của nguồn điện hình thành nên tia laser. Ứng dụng của tia laser khá rộng rãi trong ngành y học, công nghiệp, khoa học và giải trí.

Để tìm hiểu cụ thể hơn tác hại và các phòng tránh ảnh hưởng của tia laser đến con người, cùng tìm hiểu qua bài viết sau nhé!

Những Điều Cần Biết Về Tia Laser

1. Tia laser có mấy loại?

Hiện tại, có 4 loại tia laser thông dụng nhất là laser rắn, laser bán dẫn, laser lỏng, laser khí. Môi trường hoạt chất khác nhau sẽ tạo ra các loại laser khác nhau.

Đặc điểm cụ thể của từng loại laser: 

• Laser rắn: có khoảng 200 chất rắn có thể làm môi trường hoạt chất để tạo ra loại laser này (ví dụ: thủy tinh, thủy tinh thể, các hợp chất được tạo từ crom, neodymium, titan,…), nguồn bơm là năng lượng ánh sáng.
• Laser bán dẫn: còn được gọi là laser diode, có môi trường hoạt chất là chất rắn và nguồn bơm từ năng lượng điện. Đây là nguồn laser có chi phí rẻ, tiêu thụ năng lượng thấp và được ứng dụng nhiều trong đời sống (ví dụ: dùng trong máy chống trộm, máy in laser, bút chì bảng,…).
• Laser lỏng: là loại laser được tạo ra từ môi trường hoạt chất lỏng (ví dụ: laser xung nhuộm có môi trường hoạt chất là thuốc nhuộm hữu cơ).
• Laser khí: là loại laser có độ kết dính và chùm sáng cao, môi trường hoạt chất là chất khí (ví dụ: argon, cacbonic, hỗn hợp heli-neon, krypton), nguồn bơm thường là ắc quy.

2. Các thiết bị sản sinh tia laser có cấu tạo và hoạt động như thế nào?

Cấu tạo thiết bị laser gồm nguồn bơm, môi trường kích thích, buồng cộng hưởng. Dưới tác động của nguồn điện, tia sáng được khuếch đại và phát ra thành chùm tia laser sau khi đi qua môi trường vật chất, hấp thụ, bức xạ và được khuếch đại trong buồng cộng hưởng quang.

Cấu tạo của thiết bị laser: 

• Nguồn bơm: là những nguồn ánh sáng hoặc điện, có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho hệ thống cấu tạo laser.
• Môi trường kích thích: quyết định đến bước sóng và những tính chất của tia laser phát ra. Môi trường này có vai trò tạo sự kích thích đồng đều giữa các electron để phát xạ kích thích các hạt photon, từ đó tạo ra hiện tượng khuếch đại.
• Buồng cộng hưởng quang: buồng cộng hưởng này chứa gương phản xạ và bán phản xạ ở 2 đầu, có tác dụng tạo hệ thống khuếch đại ánh sáng.

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị laser:

• Dưới tác động của nguồn điện, chùm sáng sẽ được chiếu vào môi trường vật chất và bị yếu dần do môi trường này hấp thụ.
• Sau đó, hiện tượng bức xạ tự do sẽ xảy ra với lượng photon bức xạ không nhiều. Buồng cộng hưởng quang sẽ giúp tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng.
• Khi bức xạ tạo ra đạt mức độ cao nhất thì sẽ được khuếch đại để phát cùng một hướng. Lúc này, chùm tia laser đã được tạo ra.

3. Tia laser có ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Tia laser được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm y học, công nghiệp, khoa học, giải trí…

Về y học:

• Phẫu thuật: Tia laser được sử dụng để cắt, đốt, và hàn mô.
• Điều trị da: Tia laser được sử dụng để điều trị các vấn đề về da như mụn trứng cá, nếp nhăn, và sẹo.
• Thẩm mỹ: Tia laser được sử dụng để tẩy lông, xóa xăm, và trẻ hóa da.

Về công nghiệp:

• Cắt: Tia laser được sử dụng để cắt kim loại, nhựa, gỗ, và các vật liệu khác.
• Hàn: Tia laser được sử dụng để hàn kim loại, nhựa, và các vật liệu khác.
• Gia công kim loại: Tia laser được sử dụng để khắc, đánh dấu, và mạ kim loại.

Về khoa học:

• Nghiên cứu: Tia laser được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, bao gồm vật lý, hóa học, và sinh học.
• Thí nghiệm: Tia laser được sử dụng trong nhiều thí nghiệm khoa học khác nhau, bao gồm đo lường, phân tích, và kiểm tra.

Về giải trí:

• Biểu diễn ánh sáng: Tia laser được sử dụng để tạo ra các màn trình diễn ánh sáng đẹp mắt trong các buổi hòa nhạc, sự kiện thể thao, và các chương trình giải trí khác.
• Trình chiếu: Tia laser được sử dụng để trình chiếu hình ảnh và video.

Ngoài những ứng dụng trên, tia laser còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như quân sự, viễn thông và giáo dục.

Tia Laser Có Tác Hại Gì?

Tia laser nếu không được sử dụng đúng các thì có thể ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người, đặc biệt là mắt, da và hệ thần kinh. 

1. Tổn hại mắt

Là nguồn ánh sáng cực mạnh, góc mở hẹp nên khi chiếu thắng tia laser vào mắt sẽ có nguy cơ làm hỏng võng mạc và thậm chí là gây mù vĩnh viễn.

Bạn có thể kiểm tra cấp độ gây tổn hại đến mắt của các thiết bị phát laser ở trên tem cảnh báo của sản phẩm:

• Cấp độ 1: tia laser nằm trong thiết bị nên sẽ khá an toàn cho mắt.
• Cấp độ 2: tia laser an toàn, không gây tổn thương cho mắt với điều kiện sử dụng bình thường (cấp độ này thường ứng với các thiết bị có công suất dưới 1mW, ví dụ như bút laser).
• Cấp độ 3a: nếu chiếu vào mắt trong vài giây thì sẽ gây ảnh hưởng đến võng mạc (cấp độ này thường ứng với các thiết bị có công suất 5mW).
• Cấp độ 3b: khi chiếu vào mắt, tia laser sẽ gây tổn thương ngay võng mạc lập tức.
• Cấp độ 4: các tia laser cực mạnh, chỉ tia tán xạ cũng có thể gây tổn thương võng mạc, tiếp xúc gần cũng có thể đốt cháy da.

2. Nguy hiểm cho da

Tia laser có thể gây bỏng da, từ nhẹ như đỏ da, rát bỏng, đến nặng như phỏng da, hoại tử da. Mức độ tổn thương da do tia laser phụ thuộc vào cường độ tia laser, thời gian tiếp xúc với tia laser, và loại da.

So với mắt thì làn da ít nguy hiểm hơn khi tiếp xúc với tia laser. Tuy nhiên, nếu tiếp xúc trong thời gian dài với cường độ cao thì chúng cũng đem lại rất nhiều nguy hiểm. Ngoại trừ ngành y tế và làm đẹp thì tốt nhất nên hạn chế tuyệt đối việc bắn tia laser vào da.

Với ngành cơ khí, hàn hay công nghiệp nặng, thường xuyên tiếp xúc với các loại máy cắt laser. Dù sử dụng trực tiếp hay gián tiếp, thiết bị lớn hay nhỏ thì bạn vẫn cần đeo kính và đồ bảo hộ để hạn chế tối đa những tác động tiêu cực của tia laser.

3. Tổn thương hệ hô hấp

Khi tia laser tác động lên một số vật liệu, có thể tạo ra khí hoặc bụi có chứa các chất độc hại. Hít phải khí hoặc bụi này có thể gây tổn thương hệ hô hấp, bao gồm phổi, khí quản, và phế quản. Các triệu chứng tổn thương hệ hô hấp do tia laser bao gồm ho, khó thở, đau ngực… 

Trẻ em và những người có bệnh lý hô hấp mãn tính như hen suyễn, viêm phế quản mãn tính, hoặc khí phế thũng có nguy cơ cao bị tổn thương hệ hô hấp do tia laser.

4. Gây tổn thương hệ thần kinh

Tia laser có thể gây tổn thương các mạch máu và mô xung quanh hệ thần kinh. Các triệu chứng tổn thương hệ thần kinh do tia laser bao gồm đau đầu, chóng mặt, buồn nôn…

Tổn thương này có thể ảnh hưởng đến lưu lượng máu và oxy đến hệ thần kinh, dẫn đến các triệu chứng như tê bì, yếu cơ, và rối loạn chức năng thần kinh.

Những người có bệnh lý thần kinh mãn tính như Parkinson, Alzheimer, hoặc đa xơ cứng có nguy cơ cao bị tổn thương hệ thần kinh do tia laser.

Cách Phòng Tránh Tác Hại Của Tia Laser

Để phòng tránh tác hại của tia laser đến con người, bạn nên sử dụng thiết bị laser cẩn thận với kính bảo hộ, nâng cao nhận thức về tác hại của tia laser với bản thân và những người xung quanh… Cụ thể là: 

1. Sử dụng kính bảo hộ

• Luôn sử dụng kính bảo hộ phù hợp với loại tia laser khi sử dụng các thiết bị laser.
• Kính bảo hộ cần có khả năng lọc tia laser ở bước sóng tương ứng.

2. Cẩn thận khi sử dụng các thiết bị laser

• Luôn đọc kỹ hướng dẫn sử dụng trước khi sử dụng các thiết bị laser.
• Không sử dụng tia laser vào mục đích vui chơi giải trí.
• Không hướng tia laser vào người hoặc động vật.

3. Giáo dục và nâng cao nhận thức

• Nâng cao nhận thức về tác hại của tia laser cho bản thân và những người xung quanh.
• Giáo dục trẻ em về nguy cơ của tia laser và cách sử dụng an toàn các thiết bị laser.

4. Biện pháp bảo vệ môi trường

• Hạn chế sử dụng tia laser trong môi trường kín hoặc thông gió kém.
• Sử dụng các biện pháp che chắn để ngăn chặn tia laser lan rộng trong môi trường.

5. Đảm bảo an toàn cho trẻ em

• Tránh xa các thiết bị laser và không cho trẻ em sử dụng các thiết bị laser.
• Giám sát trẻ em khi sử dụng các thiết bị laser trong môi trường giáo dục hoặc giải trí.

Trên đây là những chia sẻ của Vegatec về tia laser và những tác hại của chúng. Mọi thắc mắc về các sản phẩm máy cắt laser, cách sử dụng và vận hành an toàn, hiệu quả, đúng kỹ thuật, bạn có thể liên hệ chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

Quý khách có nhu cầu tư vấn và báo giá các thiết bị công nghiệp tại Vegatec, hãy liên hệ ngay Hotline: 0903 721 973 nhé!

FAQ – Những Câu Hỏi Thường Gặp

1. Công suất của các thiết bị laser phổ biến là bao nhiêu?

Công suất của thiết bị laser dao động rất lớn, từ vài milliwatt đến hàng kilowatt. Bút chỉ laser thông thường có công suất dưới 5 mW. Máy cắt laser công nghiệp có thể đạt công suất từ 1 đến 6 kW. Laser y tế thường có công suất từ 0.1 đến 100 W tùy ứng dụng.

2. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng của laser là bao nhiêu?

Hiệu suất chuyển đổi năng lượng của laser phụ thuộc vào loại laser:

• Laser diode: 30-70%
• Laser khí CO2: 15-20%
• Laser rắn Nd:YAG: 1-3%
• Laser excimer: dưới 1%

3. Tốc độ cắt của máy cắt laser công nghiệp là bao nhiêu?

Tốc độ cắt phụ thuộc vào công suất laser, loại vật liệu và độ dày:

• Thép mỏng 1mm: 10-20 m/phút
• Thép dày 10mm: 0.5-1 m/phút
• Gỗ ván ép 5mm: 30-50 m/phút
• Acrylic 5mm: 5-10 m/phút

4. Laser có thể đạt nhiệt độ cao nhất là bao nhiêu?

Laser công suất cao có thể đạt nhiệt độ lên tới hàng chục nghìn độ C. Laser CO2 10 kW có thể tạo ra nhiệt độ bề mặt trên 20.000°C. Laser fiber 100 kW thậm chí có thể đạt nhiệt độ trên 100.000°C tại điểm hội tụ.

5. Thời gian phản ứng của mắt người với tia laser là bao lâu?

Phản xạ nhấp nháy của mắt người mất khoảng 0.25 giây. Tuy nhiên, tia laser cường độ cao có thể gây tổn thương võng mạc chỉ trong 10^-8 đến 10^-9 giây, nhanh hơn nhiều so với phản xạ tự nhiên của mắt.

6. Laser được sử dụng trong truyền dữ liệu quang học có tốc độ như thế nào?

Laser bán dẫn trong truyền dữ liệu quang học có thể đạt tốc độ:

• Mạng metro: 100 Gbps
• Cáp quang xuyên đại dương: 400 Gbps/kênh
• Truyền dẫn trong phòng thí nghiệm: trên 1 Tbps

Các laser này thường hoạt động ở bước sóng 1310 nm hoặc 1550 nm để giảm thiểu suy hao trên sợi quang.