تطبيقات نظارات السلامة بالليزر في مجالات البحث العلمي

في البحث العلمي الحديث، أصبح الليزر أدوات لا غنى عنها للتجارب الدقيقة والتحليل البصري ومعالجة المواد. ومع ذلك، مع التحسين المستمر لقوة الليزر والتنوع المتزايد للأطوال الموجية، أصبحت نظارات السلامة بالليزر إجراء وقائيًا مهمًا للباحثين وموظفي المختبرات.

1. لماذا تعتبر نظارات السلامة بالليزر حاسمة في الأبحاث؟

يمكن أن يسبب إشعاع الليزر أضرارًا شديدة وغير قابلة للعلاج في العين، بما في ذلك حروق الشبكية أو تلف القرنية. حتى التعرض لفترة وجيزة لأشعة الليزر المتناثرة أو المنعكسة يمكن أن يسبب الضرر.

تسبب أطوال موجات الليزر المختلفة أنواعًا مختلفة من الضرر لأجزاء مختلفة من العين، وتحديدًا:

① الأشعة فوق البنفسجية الليزر (100-400NM) عادة ما تلحق الضرر بالقرنية والعدسة.

② يمكن لأشعة الليزر في نطاق الليزر المرئي 400-780 نانومتر ونطاق الليزر القريب من الأشعة تحت الحمراء 780-1400 نانومتر أن تخترق عدسة العين مباشرة، مما يؤدي إلى إتلاف شبكية العين وحتى العصب البصري، مما يسبب ضررًا لا رجعة فيه.

③ يتسبب الليزر في نطاق الطول الموجي فوق 1400 نانومتر في أضرار مماثلة للعين مثل أشعة الليزر فوق البنفسجية، مما يؤثر بشكل أساسي على القرنية والعدسة. تم تصميم نظارات السلامة الخاصة بالليزر لتصفية أطوال موجية محددة من ضوء الليزر، مما يقلل من الإشعاع الضار إلى مستويات آمنة مع الحفاظ على مجال رؤية واضح للباحثين.

2. مجالات البحث الشائعة باستخدام نظارات السلامة بالليزر

① مختبرات الفيزياء

في أبحاث الفيزياء، يتم استخدام الليزر في البصريات، والتحليل الطيفي، والتجارب الكمومية.

على سبيل المثال:

تستخدم المحاذاة البصرية وقياس التداخل أشعة الليزر المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء.

يستخدم مقياس الطيف عادةً أشعة الليزر ذات الأطوال الموجية 532 نانومتر، أو 633 نانومتر، أو 1064 نانومتر.

غالبًا ما يرتدي الباحثون في هذه المجالات نظارات أمان ليزر متعددة الأطوال الموجية لحماية أعينهم من أنواع مختلفة من الليزر.

② البحوث الكيميائية والضوئية

في مختبرات الكيمياء، يتم استخدام الليزر على نطاق واسع في مجالات مثل التحليل الطيفي رامان، ودراسات التألق، والتحليل الطيفي الناجم عن الليزر (LIBS).

يمكن المناسبة للليزر لنظارات الأمان أن تحمي بشكل فعال من أشعة الليزر النبضية المكثفة وأشعة الأشعة تحت الحمراء غير المرئية التي قد تؤدي إلى التعرض العرضي.

③ العلوم الطبية الحيوية وعلوم الحياة

كثيرًا ما يستخدم الباحثون في مجال الطب الحيوي الليزر لتصوير الخلايا وتحليل الحمض النووي ومحاكاة الجراحة بالليزر. نظرًا لأن أجهزة الليزر هذه تعمل في نطاق الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية، يجب أن تكون النظارات الواقية متوافقة تمامًا مع الطول الموجي لليزر (على سبيل المثال، 405 نانومتر، 532 نانومتر، 808 نانومتر) وتوفر كثافة بصرية كافية (OD).

④ بحوث الهندسة والمواد

تعمل أبحاث المواد المعتمدة على الليزر، بما في ذلك اللحام بالليزر وتعديل السطح والطباعة ثلاثية الأبعاد، على توليد أشعة ليزر عالية الطاقة.

عادةً ما يحتاج الباحثون العاملون في هذه البيئات إلى نظارات أمان ذات كثافة بصرية (OD) أكبر من 6 وعتبة ضرر عالية للتعامل بأمان مع إشعاع الليزر القوي.

3. العوامل الرئيسية لاختيار نظارات السلامة بالليزر

ولضمان حماية موثوقة، يجب على الباحثين مراعاة ما يلي:

① نطاق الطول الموجي لليزر (على سبيل المثال، 190–540 نانومتر، 800–1100 نانومتر): تحديد نطاق الطول الموجي للحماية لنظارات الأمان بالليزر بناءً على الطول الموجي المحدد لليزر المستخدم. على سبيل المثال، إذا كان الطول الموجي لليزر المستخدم هو ليزر أخضر يبلغ 532 نانومتر، فيمكن اختيار نظارات أمان الليزر مع نطاق حماية يغطي 532 نانومتر، مثل نظارات أمان الليزر LP-GHP من LaserPair.

② الكثافة الضوئية (قيمة OD) التي تتوافق مع طاقة الليزر: تشير الكثافة الضوئية (قيمة OD) إلى قدرة نظارات الأمان بالليزر على تخفيف ضوء الليزر. تشير قيمة OD الأعلى إلى قدرة أكبر على تخفيف الليزر. اختر قيمة OD مناسبة بناءً على طاقة الليزر الفعلية المستخدمة.

OD 4: توهين الليزر 10,000 مرة

OD 6: توهين الليزر 1,000,000 مرة

③ الامتثال للمعايير، مثل EN 207 / EN 208 أو ANSI Z136

④ الراحة والوضوح، خاصة أثناء التجارب طويلة الأمد

⑤ اختر الموردين الذين لديهم علامات تجارية معتمدة، مثل Thorlabs، وLaserPair، وNoIR، وما إلى ذلك.

4. الخلاصة

تعتبر نظارات السلامة الخاصة بالليزر ضرورية في البيئات البحثية التي يتم فيها استخدام الليزر بشكل متكرر. سواء في الفيزياء أو الكيمياء أو الأحياء أو علوم المواد، فإن ارتداء النظارات المعتمدة ذات الأطوال الموجية المحددة هو خط الدفاع الأول ضد إصابات العين المرتبطة بالليزر.