LASER

Laserstrålning är optisk strålning  där fotonerna från ”födseln” synkroniseras med varandra: samma riktning, samma våglängd, och dessutom svänger de i takt med varandra. Detta innebär att det genereras en extremt väl samlad stråle med parallellt ljus. Denna stråle kan sedan fokuseras av optik – tex ögats optik – till en mycket liten punkt. Jämfört med en laser genererar alla andra ljuskällor en mängd ”hullerombuller”-fotoner. Dessa kan sedan fösas ihop med t.ex. en reflektor och linser, som i en ficklampa typ ”LED-Lenser”, ”Mag-Lite” osv. Men den strålen kommer aldrig i närheten av en laserstråle!

Om vi tar ljuset från en typisk sänglampa, så är det kanske ca 1W optisk strålning. Denna sänds ut åt alla håll från lampan. Detta innebär att om vi tittar mot den lampan på t.ex. 1 m håll, kommer det in ca 3 mikrowatt effekt i ögat. Om vi istället tar en laser med samma uteffekt, 1 W, är det fullt möjligt att få in HELA strålen i ögat dvs 1W. Fast vi har samma uteffekt på de båda ljuskällorna ger lasern över  trehundratusen gånger (300.000 x) mer ljus i ögat! Får man in så mycket ljus i ögat blir det omedelbart brännskador på näthinnan – blinda områden som inte går att behandla. Ingen blinkreflex i världen är i närheten av snabb nog att skydda ögat mot så mycket ljus.

För att förstå reglerna kring användning av lasrar är det bra att först gå igenom resonemanget kring hur mycket laserljus ögat – och huden – anses tåla, exponeringen, och de lasersäkerhetsklasser som skapats som en följd av detta.

Den internationella grupp som har getts ansvaret att ta reda på hur mycket laserljus olika delar av kroppen tål är ICNIRP – International Comission on Non-Ionazing Radiation Protection. Sedan används dessa gränser i standarder och i förordningar. Det man har gjort är i princip att ta en bit relevant biologisk vävnad, tex hud eller en bit näthinna (eller ett helt öga från t.ex. en donator, och för all del även vid djurförsök), Denna vävnad har man sedan belyst med laserljus av olika våglängd, och olika lång tid. För näthinneprov har man fokuserad ljuset i linser som efterliknar ögats, och genom en öppning som liknar pupillen. När effekten kommit upp i en viss nivå har man börjat se skador på celler. Då har man nått den konstaterade skadenivån, Eftersom man gärna vill ha säkerhetsmarginal för eventuella okända faktorer och variation mellan individer, har sedan de rekommenderade gränsvärdena satts till en tiondel – 1/10 – av den konstaterade skadenivån. Detta är den nivå som man menar om man pratar om MTE – maximalt tillåten exponering, eller på engelska MPE – Maximum Permissible Exposure. Är laserljuset svagare än denna gräns är det alltså HELT OFARLIGT, oavsett hur man beter sig. Med detta som bakgrund kan vi titta lite på farlighetsbedömningen av olika lasrar – dvs lasersäkerhetsklasserna:

Klass 1

En laser klass 1 ger en stråle som understiger gränsen för MTE. Olika våglängder har lite olika gränser beroende på hur de absorberas av kroppen, men för en synlig kontinuerligt lysande laser innebär detta ca 0,39 mW. En laser som har max den effekten är alltså omöjlig att skada sig på. (Iallafall på ljuset – om man slår den i skallen på någon är det en annan diskussion!)

Klass 2

Sedan var det någon som kom på att om man får starkt ljus i ögat har vi en nedärvd stark reflex att undvika det ljuset – t.ex. binka och titta bort. Det är detta som gör att vi inte allihop är blinda av solljuset, som är på tok för starkt för ögat för att det ska vara nyttigt en solig sommardag. Man antog då att alla hinner reagera på ljuset inom 0,25s. Sedan gjorde man om proceduren ovan för att hitta konstaterade skadenivåer för SYNLIGT ljus- det är ju bara det synliga som ger dessa reflexer – och kom fram till att det var ca 10mW. Alltså blev den nya blinkreflexgränsen 1 mW, och lasrar som ligger under denna får kallas Klass 2. OBS! Om man stirrar in i en klass 2 laser, mot sin naturliga reflex, tex för att tävla vem som kan titta längs i strålen utan att blinka (detta har hänt i verkligheten!) är en klass 2 laser INTE säker!

Klass 1M och klass 2M.

Nästa fundering för att kunna ha lasrar med lite mer kräm i utan att de för den skull är farliga, var att om man sprider ut strålen, är den för stor för att få plats i pupillen, och hela strålen kan då inte komma in i ögat. Ögats pupill är, när den vidgat sig i mörker, som mest 7 mm i diameter. Man sprider ofta lasrar t.ex. till linjer med linser, eller genom att snabbt svepa dem, eller genom att med linser förstora strålen för att få varianter på ficklampor. Andra tillämpningar för lite större strålar kan vara optiska kommunikationslänkar, där man kan ha tex en stråldiameter på 50 mm eller större. Då kan man mäta den del av ljuset som kan rymmas inom 7 mm diameter, och om detta uppfyller villkoren för klass 1, eller klass 2, kan man klassa lasern som Klass 1M eller 2M. MEN – med lite kreativ optik framför en sådan laser kan man lätt få något mycket farligare!

Klass 1C

Det här är en rykande färsk klass. Den kommer från önskemål från tillverkare av medicinska prylar. De menar att om jag tex har en laser där jag kan stoppa in fingret och bränna några pyttesmå hål, där jag sedan tex kan låta insulin sugas in i kroppen, är den lasern inte farlig. Den skjuter visserligen hål i huden, men bara där det är meningen, och om det går att visa att det inte går att skada kroppen i övrigt, framför allt ögat, borde lasern anses som ofarlig och slippa en massa varningsskyltar. Om man nu är spruträdd, och en sådan laserapparat ger ett mindre smärtsamt sätt att injicera insulin, är det antagligen inte lugnande för användaren med en stor laservarningstriangel på den, eller? Denna klass finn nu alltså, trots tveksamheter från vissa håll, men produkter får bara klassas som Klass 1C om det också finns en produktstandard som visar hur man löst det där med ofarligheten vid felaktig användning.

Klass 3R (tidigare Klass 3A)

Laser klass 1 är alltså säker, och klass 2 säker vid fungerande blinkreflex. Nästa steg – Klass 3 – blir då ögonfarliga lasrar. (Huden tål ju lite mer än ögat.) Men – vi hade ju en rätt stor säkerhetsmarginal – 10 ggr – från gränsvärdena upp till de faktiskt konstaterade skadenivåerna. Om vi tar och tullar lite på dessa, ska vi säga halverar dem? Och vips har vi definierat övre gränsen för Klass 3R – som tidigare hette Klass 3A. 3A var på tiden före 1M och 2M, så en del lasrar som då var 3A är kanske nu i M-klass, så för att undvika förvirring byttes A’et till ett R samtidigt som M infördes. Hittar man en laser med lasersäkerhets klass 3A är den alltså högst troligen en Klass 3R – eller i alla fall inte farligare än en sådan. Gränserna för 3R: upp till 5 x gränsen för klass 2 för SYNLIGA lasrar, och upp till 5 x klass 1 för OSYNLIGA lasrar.

Klass 3B

Nu är vi inne på lasrar som är ögonfarliga på riktigt! Nu rasslar det till med regler och förbud – se vidare sidan krav på arbetsplatsen. För synliga lasrar är klass 3B mellan 5 mW och 500 mW.

Klass 4

Starka lasrar som är farliga för ögonen, farliga för huden, medför brandrisk, och där även matta reflexer från lasern kan vara farliga. Det är den ”värsta” laserklassen som finns definierad – men den har ett rätt stort spann. Den börjar vid 500 mW (synligt ljus), dvs 0,5 W, och omfattar även lasrar för märkning, ca 20-50 W, för plastskärning, 100-500 W, plåtskärning, 500W-6.000W (6 kW), svetsning i tunnplåt, 1 kW-6kW, svetsning i tjock plåt, 6 kW-16kW, och lite värstinglasrar på 32kW och 100kW för svetsning. Sedan finns det några ruggiga anläggningar i England och USA för bl.a. fusionsforskning, den värsta, NIF, stor som 3 fotbollsplaner. Lasersäkerhetsklass 4. Samma riskklass. För den lägre delen av skalan kan man få en blind prick i ögat, eller ett cigarettbrännmärke på huden. För de värsta forskningslasrarna kommer man inte att hitta något spår av någon som skulle befunnit sig i målkammaren för strålarna… Big scary laser, som dom säger. Do NOT look into the beam with the REMAINING Eye!

Att ALDRIG titta rakt in i en laserstråle – alldeles oavsett effekt – är för övrigt en riktigt bra vana!!