السلامة من الليزر

السلامة من الإشعاع الليزري تعني التصميم والاستخدام والتنفيذ الآمن لأجهزة الليزر لتقليل مخاطر حوادث الليزر ، وخاصة تلك التي تُسبب إصابات في العين . ونظرًا لأن حتى الكميات الصغيرة نسبيًا من ضوء الليزر قد تؤدي إلى إصابات دائمة في العين، فإن بيع واستخدام أجهزة الليزر يخضع عادةً للوائح حكومية.

تُعدّ أشعة الليزر متوسطة وعالية الطاقة خطرة، إذ يُمكن أن تُسبب حروقًا في شبكية العين ، أو حتى الجلد. وللحدّ من مخاطر الإصابة، تُحدّد مواصفاتٌ مُختلفة، مثل الجزء 1040 من الباب 21 من قانون اللوائح الفيدرالية (CFR) في الولايات المتحدة، ومعيار IEC 60825 ^{[ 1 ]} الدولي، "فئات" الليزر بناءً على طاقتها وطول موجتها. وتفرض هذه اللوائح على المُصنّعين تدابير السلامة اللازمة، مثل وضع ملصقات تحذيرية مُحدّدة على أجهزة الليزر، وارتداء نظارات واقية من الليزر عند تشغيلها. وتُوفّر معايير الإجماع، مثل معيار المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) Z136، للمستخدمين تدابير تحكّم في مخاطر الليزر، بالإضافة إلى جداول مُتنوّعة تُساعد في حساب حدود التعرّض القصوى المسموح بها (MPE) وحدود التعرّض المُمكن الوصول إليها (AELs).

تُعدّ التأثيرات الحرارية السبب الرئيسي لإصابات الإشعاع الليزري، ولكن التأثيرات الكيميائية الضوئية قد تُشكّل مصدر قلق أيضًا عند استخدام أطوال موجية مُحدّدة من إشعاع الليزر. حتى الليزر ذو الطاقة المتوسطة قد يُسبّب إصابات للعين. كما يُمكن أن يُسبّب الليزر ذو الطاقة العالية حروقًا للجلد. بعض أنواع الليزر شديدة القوة لدرجة أن حتى انعكاسها المُنتشر من سطح ما قد يُشكّل خطرًا على العين.

يُمكن لتماسك شعاع الليزر وزاوية تباعده المنخفضة، بمساعدة تركيزه بواسطة عدسة العين، أن يُركّز إشعاع الليزر في بقعة صغيرة للغاية على الشبكية. ويمكن لارتفاع مؤقت في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية فقط (18 درجة فهرنهايت) أن يُدمّر خلايا مستقبلات الضوء في الشبكية . وإذا كان الليزر قويًا بما يكفي، فقد يحدث تلف دائم في جزء من الثانية، أي أسرع من طرفة العين. تخترق أشعة الليزر القوية في نطاق الضوء المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة (400-1400 نانومتر ) مقلة العين وقد تُسبّب ارتفاع درجة حرارة الشبكية، بينما يمتص القرنية والعدسة معظم إشعاع الليزر ذي الأطوال الموجية الأقل من 400 نانومتر أو الأكبر من 1400 نانومتر ، مما يؤدي إلى الإصابة بإعتام عدسة العين أو الحروق . ^{[ 2 ]}   

تُعدّ أشعة الليزر تحت الحمراء خطيرة للغاية، إذ لا يُستثار رد فعل الجسم الوقائي لتجنب الوهج، والمعروف أيضًا باسم " رد فعل الرمش "، إلا بالضوء المرئي. على سبيل المثال، قد لا يشعر بعض الأشخاص الذين يتعرضون لأشعة ليزر Nd:YAG عالية الطاقة التي تُصدر إشعاعًا غير مرئي بطول موجي 1064  نانومتر بالألم أو يلاحظون أي ضرر فوري في بصرهم. وقد يكون صوت فرقعة أو طقطقة صادر من مقلة العين هو المؤشر الوحيد على حدوث تلف في الشبكية، أي أن الشبكية سُخّنت إلى أكثر من 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت)، مما أدى إلى غليان موضعي انفجاري مصحوبًا بظهور بقعة عمياء دائمة على الفور . ^{[ 3 ]}  

يمكن أن تُلحق أشعة الليزر الضرر بالأنسجة البيولوجية، سواءً في العين أو الجلد، وذلك عبر آليات متعددة. ^{[ 1 ]} يحدث التلف الحراري، أو الحروق ، عندما تُسخّن الأنسجة إلى درجة تُسبب تمسخ البروتينات . ومن الآليات الأخرى التلف الكيميائي الضوئي ، حيث يُحفّز الضوء تفاعلات كيميائية في الأنسجة. ويحدث هذا التلف غالبًا مع الضوء ذي الطول الموجي القصير (الأزرق والأشعة فوق البنفسجية )، ويمكن أن يتراكم على مدار ساعات. ويمكن أن تُسبب نبضات الليزر الأقصر من 1 ميكروثانية تقريبًا ارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى غليان الماء بشكل انفجاري. ويمكن أن تُسبب الموجة الصدمية الناتجة عن الانفجار ضررًا لاحقًا على مسافة بعيدة نسبيًا من نقطة الاصطدام. كما يمكن أن تُظهر النبضات فائقة القصر خاصية التركيز الذاتي في الأجزاء الشفافة من العين، مما يؤدي إلى زيادة احتمالية الضرر مقارنةً بالنبضات الأطول التي لها نفس الطاقة. وقد ثبت أن التأين الضوئي هو الآلية الرئيسية للتلف الإشعاعي عند استخدام ليزر التيتانيوم-الياقوت . ^{[ 4 ]}

تُركّز العين الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة على الشبكية. ويمكن تركيز شعاع الليزر على الشبكية بكثافة قد تصل إلى 200,000 ضعف شدته عند نقطة دخوله العين. يمتص معظم الضوء بواسطة صبغة الميلانين في الظهارة الصبغية خلف الخلايا المستقبلة للضوء مباشرةً، ^{[ 1 ]} مما يُسبب حروقًا في الشبكية. أما الأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية الأقصر من 400 نانومتر، فتمتصها عدسة العين  ، بينما يمتص القرنية الأشعة ذات الطول الموجي 300  نانومتر ، حيث يُمكن أن تُسبب إصابات حتى عند مستويات طاقة منخفضة نسبيًا نتيجةً للتلف الكيميائي الضوئي. تُسبب الأشعة تحت الحمراء بشكل رئيسي تلفًا حراريًا للشبكية عند الأطوال الموجية القريبة، وللأجزاء الأمامية من العين عند الأطوال الموجية الأطول. يُلخص الجدول أدناه الحالات الطبية المختلفة التي تُسببها أشعة الليزر بأطوال موجية مختلفة، باستثناء الإصابات الناتجة عن الليزر النبضي.

عادةً ما تكون البشرة أقل حساسية لضوء الليزر من العين، ولكن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية من أي مصدر (ليزر أو غير ليزر) يمكن أن يسبب آثارًا قصيرة وطويلة المدى تشبه حروق الشمس ، في حين أن الأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء ضارة بشكل رئيسي بسبب الضرر الحراري. ^{[ 1 ]}

قام باحثون في إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) بتجميع قاعدة بيانات تضم أكثر من 400 حادثة مُبلغ عنها وقعت بين عامي 1990 و2004، تعرض فيها الطيارون للفزع أو التشتت أو العمى المؤقت أو فقدان التوازن نتيجة التعرض لأشعة الليزر. وقد أدت هذه المعلومات إلى إجراء تحقيق في الكونغرس الأمريكي . ^{[ 5 ]} قد يبدو التعرض لضوء الليزر المحمول باليد في مثل هذه الظروف أمرًا بسيطًا نظرًا لقصر مدة التعرض والمسافات الكبيرة وانتشار الشعاع الذي يصل إلى عدة أمتار. ومع ذلك، قد يُسبب التعرض لأشعة الليزر حالات خطيرة مثل العمى الوميضي . وإذا حدث ذلك خلال لحظة حرجة في تشغيل الطائرة، فقد تتعرض الطائرة للخطر. إضافةً إلى ذلك، يمتلك ما بين 18% و35% من السكان سمة وراثية سائدة متنحية تُعرف باسم العطس الضوئي ، ^{[ 6 ]} والتي تُسبب للشخص المصاب نوبة عطس لا إرادية عند التعرض لوميض ضوئي مفاجئ.

الحد الأقصى المسموح به للتعرض (MPE) هو أعلى كثافة طاقة أو قدرة (بالواط/سم² ^أو جول/سم² ⁾ لمصدر ضوئي تُعتبر آمنة، أي ذات احتمال ضئيل جدًا لإحداث ضرر . وعادةً ما يُمثل حوالي 10% من الجرعة التي يُحتمل أن تُسبب ضررًا بنسبة 50% ^{[ 7 ]} في أسوأ الظروف. يُقاس الحد الأقصى المسموح به للتعرض عند قرنية العين البشرية أو على الجلد، لطول موجي مُحدد ومدة تعرض مُحددة.

يأخذ حساب الحد الأقصى للتعرض الضوئي للعين في الاعتبار الطرق المختلفة التي يؤثر بها الضوء على العين. فعلى سبيل المثال، يتسبب الضوء فوق البنفسجي العميق في تراكم الضرر، حتى عند مستويات طاقة منخفضة جدًا. أما الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي الأطول من 1400  نانومتر تقريبًا، فتمتصها الأجزاء الشفافة من العين قبل وصولها إلى الشبكية، مما يعني أن الحد الأقصى للتعرض الضوئي لهذه الأطوال الموجية أعلى منه للضوء المرئي. بالإضافة إلى الطول الموجي ومدة التعرض، يأخذ الحد الأقصى للتعرض الضوئي في الاعتبار التوزيع المكاني للضوء (سواءً كان من الليزر أو غيره). تُعد حزم الليزر المتوازية للضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة خطيرة بشكل خاص عند مستويات طاقة منخفضة نسبيًا، لأن العدسة تُركز الضوء على بقعة صغيرة على الشبكية. أما مصادر الضوء ذات درجة أقل من التماسك المكاني مقارنةً بحزمة الليزر المتوازية جيدًا، مثل مصابيح LED عالية الطاقة ، فتؤدي إلى توزيع الضوء على مساحة أكبر على الشبكية. بالنسبة لهذه المصادر، يكون الحد الأقصى للتعرض الضوئي أعلى منه لحزم الليزر المتوازية. في حساب الحد الأقصى للتعرض الضوئي (MPE)، يُفترض أسوأ سيناريو، حيث تُركز عدسة العين الضوء في أصغر بقعة ممكنة على الشبكية لطول موجي محدد، ويكون بؤبؤ العين مفتوحًا بالكامل. على الرغم من أن الحد الأقصى للتعرض الضوئي يُحدد كطاقة أو قدرة لكل وحدة مساحة، إلا أنه يعتمد على الطاقة أو القدرة التي يمكن أن تمر عبر بؤبؤ مفتوح بالكامل (0.39  سم² ⁾ للأطوال الموجية المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة. وهذا ينطبق على أشعة الليزر التي يقل مقطعها العرضي عن 0.39 ^سم²  . تتضمن معايير IEC-60825-1 وANSI Z136.1 طرقًا لحساب الحد الأقصى للتعرض الضوئي. ^{[ 1 ]} 

في مختلف الولايات القضائية، تحدد هيئات المعايير والتشريعات واللوائح الحكومية فئات الليزر وفقًا للمخاطر المرتبطة بها، وتحدد تدابير السلامة المطلوبة للأشخاص الذين قد يتعرضون لتلك الليزرات.

في الاتحاد الأوروبي ، تُحدد متطلبات حماية العين في المعيار الأوروبي EN 207 ، بينما تُحدد شدة ضوء الليزر القصوى في المعيار EN 60825. إضافةً إلى ذلك، يُحدد المعيار الأوروبي EN 208 متطلبات النظارات الواقية المستخدمة أثناء محاذاة الشعاع. تسمح هذه النظارات بنفاذ جزء من ضوء الليزر، مما يُمكّن المُشغّل من رؤية مكان الشعاع، ولكنها لا تُوفر حماية كاملة ضد التعرض المباشر لشعاع الليزر.

في الولايات المتحدة ، تُقدَّم إرشادات استخدام النظارات الواقية، وغيرها من عناصر الاستخدام الآمن لليزر، في سلسلة معايير ANSI Z136. هذه المعايير التوافقية مُخصَّصة لمستخدمي الليزر، ويمكن شراء نسخ كاملة منها مباشرةً من ANSI أو الأمانة الرسمية للجنة المعايير المعتمدة (ASC) Z136 وناشر هذه السلسلة من معايير ANSI، معهد الليزر الأمريكي . ^{[ 8 ]} وفيما يلي المعايير:

• ANSI Z136.1 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر

باعتبارها الوثيقة الأم لسلسلة معايير السلامة الليزرية Z136، فإن Z136.1 تشكل أساس برامج السلامة الليزرية للصناعة والجيش والبحث والتطوير (المختبرات) والتعليم العالي (الجامعات). ^{[ 9 ]}

• معيار ANSI Z136.2 – الاستخدام الآمن لأنظمة الاتصالات بالألياف الضوئية التي تستخدم مصادر ليزر ثنائي ومصابيح LED

يُقدّم هذا المعيار إرشادات للاستخدام الآمن، والصيانة، والخدمة، والتركيب لأنظمة الاتصالات الضوئية التي تستخدم ثنائيات الليزر أو الثنائيات الباعثة للضوء العاملة بأطوال موجية تتراوح بين 0.6  ميكرومتر و1  مليمتر. تشمل أنظمة الاتصالات الضوئية وصلات الألياف الضوئية من طرف إلى طرف، ووصلات الفضاء الحر الأرضية الثابتة من نقطة إلى نقطة، أو مزيجًا من الاثنين. ^{[ 10 ]}

• ANSI Z136.3 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في الرعاية الصحية

يقدم هذا الدليل إرشادات للأفراد الذين يعملون مع أجهزة الليزر عالية الطاقة من الفئة  3B والفئة  4 وأنظمة الليزر في مجال الرعاية الصحية. ^{[ 11 ]}

• ANSI Z136.4 – الممارسات الموصى بها لقياسات السلامة الليزرية لتقييم المخاطر

^{[ 12 ]} يقدم إرشادات لإجراءات القياس اللازمة لتصنيف وتقييم مخاطر الإشعاع البصري.

• معيار ANSI Z136.5 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في المؤسسات التعليمية

يتناول هذا الموضوع مخاوف السلامة المتعلقة باستخدام الليزر في البيئات التعليمية. ^{[ 13 ]}

• ANSI Z136.6 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في الهواء الطلق

يقدم هذا الدليل إرشادات للاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في البيئات الخارجية، مثل مواقع البناء، وعروض الليزر الضوئية ، والبحوث العلمية/الفلكية، والاستخدامات العسكرية. ^{[ 14 ]}

• ANSI Z136.7 – اختبار ووضع ملصقات على معدات الحماية من الليزر

^{[ 15 ]} يقدم إرشادات معقولة وكافية بشأن أساليب الاختبار والبروتوكولات المستخدمة لتوفير الحماية للعين من أشعة الليزر وأنظمة الليزر.

• ANSI Z136.8 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في البحث والتطوير والاختبار

يقدم هذا الدليل إرشادات للاستخدام الآمن لأجهزة الليزر وأنظمة الليزر الموجودة في بيئات البحث والتطوير والاختبار، حيث قد تكون ضوابط السلامة الشائعة في أجهزة الليزر التجارية مفقودة أو معطلة. ^{[ 16 ]}

• ANSI Z136.9 – الاستخدام الآمن لأجهزة الليزر في بيئات التصنيع

يهدف هذا المعيار إلى حماية الأفراد المعرضين لخطر التعرض لأشعة الليزر عند استخدامها في بيئات التصنيع، ويتضمن سياسات وإجراءات لضمان سلامة الليزر في كل من الصناعات العامة والخاصة، بالإضافة إلى تطوير المنتجات واختبارها. ^{[ 17 ]}

بموجب المادة 21 من قانون اللوائح الفيدرالية 1040، تنظم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) منتجات الليزر المتداولة في السوق، وتُلزم جميع أجهزة الليزر من الفئتين  IIIb و  IV المتوفرة في الولايات المتحدة بامتلاك خمس ميزات أمان قياسية: مفتاح تشغيل ، وجهاز أمان داخلي، ومؤشر طاقة، ومصراع فتحة، وتأخير انبعاث (عادةً من ثانيتين إلى ثلاث ثوانٍ). أما أجهزة الليزر المصنعة من قبل الشركات المصنعة الأصلية (OEM)، والمصممة لتكون جزءًا من مكونات أخرى (مثل ناسخات أقراص DVD )، فهي مستثناة من هذا الشرط. قد لا تحتوي بعض أجهزة الليزر غير المحمولة على جهاز أمان داخلي أو تأخير انبعاث، ولكنها مزودة بزر إيقاف طارئ و/أو مفتاح تحكم عن بُعد.

صُنفت أشعة الليزر، بحسب طول الموجة وقوتها ^{[ 18 ]} ، إلى أربع فئات رئيسية وعدة فئات فرعية منذ أوائل سبعينيات القرن الماضي. وتُصنف هذه الفئات أشعة الليزر وفقًا لقدرتها على إحداث ضرر للأشخاص المعرضين لها، من الفئة  1 (لا تشكل خطرًا أثناء الاستخدام العادي) إلى الفئة  4 (تشكل خطرًا شديدًا على العينين والجلد). يوجد نظامان للتصنيف: "النظام القديم" المستخدم قبل عام 2002، و"النظام المُعدَّل" الذي يجري تطبيقه تدريجيًا منذ عام 2002. ويعكس النظام المُعدَّل المعرفة الأوسع التي تراكمت حول أشعة الليزر منذ وضع نظام التصنيف الأصلي، ويسمح بالاعتراف ببعض أنواع الليزر على أنها أقل خطورة مما كان يُشير إليه تصنيفها في النظام الأصلي. ويُعد النظام المُعدَّل جزءًا من معيار IEC 60825 المُعدَّل. ومنذ عام 2007، أُدرج النظام المُعدَّل أيضًا في معيار السلامة من الليزر الصادر عن المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI Z136.1) والموجه للولايات المتحدة  . منذ عام ٢٠٠٧، اعتمدت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) نظام التصنيف المُعدَّل على منتجات الليزر المستوردة إلى الولايات المتحدة. ويمكن التمييز بين النظامين القديم والمُعدَّل من خلال فئات ١M و٢M و٣R المستخدمة حصريًا في النظام المُعدَّل، وفئتي ٢A و٣A المستخدمتين حصريًا في النظام القديم. كانت أرقام الفئات تُحدَّد باستخدام الأرقام الرومانية (من ١ إلى ٤) في الولايات المتحدة وفقًا للنظام القديم، والأرقام العربية (من ١ إلى ٤) في الاتحاد الأوروبي. أما النظام المُعدَّل فيستخدم الأرقام العربية (من ١ إلى ٤) في جميع الدول.

يُصنَّف الليزر بناءً على مفهوم حدود الانبعاث المتاحة (AEL) المُحدَّدة لكل فئة ليزر. وعادةً ما تكون هذه الحدود هي الحد الأقصى للطاقة (بالواط) أو القدرة (بالجول) التي يمكن انبعاثها ضمن نطاق طول موجي مُحدَّد وفترة تعريض مُحدَّدة، والتي تمر عبر فتحة إيقاف مُحدَّدة عند مسافة مُحدَّدة. بالنسبة للأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي تزيد عن 4 ميكرومتر، تُحدَّد هذه الحدود على أنها الحد الأقصى لكثافة الطاقة (بالواط/متر مربع ⁾ . تقع على عاتق الشركة المُصنِّعة مسؤولية توفير التصنيف الصحيح لليزر، وتزويده بملصقات تحذيرية مناسبة وإجراءات السلامة وفقًا للوائح. تشمل إجراءات السلامة المُستخدمة مع الليزرات ذات القدرة العالية التشغيل المُتحكَّم به بواسطة مفتاح، وأضواء تحذيرية تُشير إلى انبعاث ضوء الليزر، وحاجز أو مُخفِّف للشعاع ، وموصل كهربائي يُمكن للمستخدم توصيله بمفتاح إيقاف طارئ أو نظام تعشيق.

IEC 60825-1

فيما يلي، الخصائص والمتطلبات الرئيسية لنظام التصنيف كما هو محدد في معيار IEC 60825-1، بالإضافة إلى ملصقات التحذير النموذجية المطلوبة. علاوة على ذلك، يجب أن تحمل الفئات 2 وما فوق ملصق التحذير المثلث الموضح هنا، وتُطلب ملصقات أخرى في حالات محددة تشير إلى انبعاث الليزر، وفتحات الليزر، ومخاطر الجلد، والأطوال الموجية غير المرئية. للاطلاع على الفئات من 1 إلى 4، يُرجى مراجعة قسم النظام القديم أدناه.

الصف الأول

منتج ليزر من الفئة 1

يُعتبر الليزر من الفئة 1 آمنًا في جميع ظروف الاستخدام العادية. وهذا يعني أنه لا يمكن تجاوز الحد الأقصى المسموح به للتعرض (MPE) عند مشاهدة الليزر بالعين المجردة أو باستخدام عدسات مكبرة نموذجية (مثل التلسكوب أو المجهر ). وللتحقق من الامتثال، يحدد المعيار فتحة العدسة والمسافة المناسبة للعين المجردة، وتلسكوب نموذجي يشاهد شعاعًا متوازيًا، ومجهر نموذجي يشاهد شعاعًا متباعدًا.  قد تشكل بعض أنواع الليزر المصنفة ضمن الفئة 1 خطرًا عند مشاهدتها باستخدام تلسكوب أو مجهر ذي فتحة عدسة كبيرة بما يكفي. على سبيل المثال، قد يُصنف ليزر عالي الطاقة ذو شعاع متوازي كبير جدًا أو شعاع متباعد جدًا ضمن الفئة  1 إذا كانت الطاقة التي تمر عبر الفتحات المحددة في المعيار أقل من مستوى التعرض المسموح به (AEL) للفئة  1؛ ومع ذلك، قد يتم جمع مستوى طاقة غير آمن بواسطة عدسة مكبرة ذات فتحة عدسة أكبر. غالبًا ما تُعتبر أجهزة مثل محركات الأقراص الضوئية من الفئة 1 إذا كانت تحتوي بالكامل على شعاع ليزر أقوى من فئة أعلى، بحيث لا يتسرب أي ضوء في ظل الاستخدام العادي. ^{[ 19 ]}

الفئة 1M

إشعاع ليزري، لا تنظر إليه مباشرة باستخدام الأدوات البصرية. منتج ليزر من الفئة 1M

يُعدّ ليزر الفئة 1M آمنًا للاستخدام في جميع الظروف باستثناء استخدامه عبر عدسات مكبرة كالمجاهر والتلسكوبات.  تُنتج ليزرات الفئة 1M حزمًا واسعة القطر، أو حزمًا متباعدة.  لا يمكن عادةً تجاوز الحد الأقصى المسموح به للتعرض (MPE) لليزر الفئة 1M إلا عند استخدام عدسات تركيز أو تصوير لتضييق الحزمة. في حال إعادة تركيز الحزمة،  قد يزداد خطر ليزرات الفئة 1M، وقد يتغير تصنيف المنتج. يُصنّف الليزر ضمن الفئة  1M إذا كانت الطاقة التي تمر عبر بؤبؤ العين المجردة أقل من الحد المسموح به للتعرض (AEL) للفئة  1، ولكن الطاقة التي يمكن تجميعها في العين بواسطة العدسات المكبرة النموذجية (كما هو مُعرّف في المعيار) أعلى من الحد المسموح به للتعرض للفئة  1 وأقل من الحد المسموح به للتعرض للفئة  3B. ^{[ 20 ]}

الصف الثاني

إشعاع ليزري، لا تحدق في شعاع الليزر، منتج ليزر من الفئة 2

يُعتبر الليزر من الفئة الثانية آمنًا لأن ردة فعل الرمش (استجابة تجنب الوهج للأضواء الساطعة) تحدّ من مدة التعرض له إلى 0.25 ثانية كحد أقصى. وينطبق هذا فقط على ليزرات الضوء المرئي (400-700  نانومتر).  تقتصر طاقة ليزرات الفئة الثانية على 1  ميلي واط كموجة مستمرة، أو أكثر إذا كان زمن الانبعاث أقل من 0.25 ثانية أو إذا لم يكن الضوء متماسكًا مكانيًا. قد يؤدي كبح ردة فعل الرمش عمدًا إلى إصابة العين. بعض مؤشرات الليزر وأجهزة القياس من الفئة  الثانية.

الفئة 2M

إشعاع ليزري. لا تحدق في الشعاع أو تنظر إليه مباشرة باستخدام الأدوات البصرية. منتج ليزر من الفئة 2M

يُعتبر ليزر الفئة 2M آمناً بفضل انعكاس الرمش إذا لم يُنظر إليه من خلال أدوات بصرية. وكما هو الحال مع الفئة  1M، ينطبق هذا على أشعة الليزر ذات القطر الكبير أو التباعد الكبير، حيث لا يمكن أن تتجاوز كمية الضوء التي تمر عبر بؤبؤ العين حدود الفئة  2.

الفئة 3R

إشعاع الليزر: تجنب التعرض المباشر للعين. منتج ليزر من الفئة 3R

يُعتبر ليزر الفئة 3R آمنًا عند استخدامه بحذر مع تقييد مجال رؤية الشعاع. مع  ليزر الفئة 3R، يمكن تجاوز الحد الأقصى المسموح به للتعرض، ولكن مع خطر إصابة منخفض.  تقتصر قدرة الليزر المرئي المستمر في الفئة 3R على 5  ميلي واط. أما بالنسبة للأطوال الموجية الأخرى وليزر النبضات، فتُطبق حدود أخرى.

الفئة 3ب

تجنب التعرض لإشعاع الليزر - منتج ليزر من الفئة 3B

يُعدّ ليزر الفئة 3B خطيرًا عند تعرض العين له مباشرةً، لكن الانعكاسات المنتشرة، كتلك الصادرة من الورق أو الأسطح غير اللامعة الأخرى ، غير ضارة. يبلغ الحد الأقصى المسموح به للطاقة (AEL) لأشعة الليزر المستمرة في نطاق الأطوال الموجية من 315  نانومتر إلى الأشعة تحت الحمراء البعيدة 0.5  واط. أما بالنسبة لأشعة الليزر النبضية بين 400 و700  نانومتر، فيبلغ الحد الأقصى 30  ملي جول. وتُطبّق حدود أخرى على الأطوال الموجية الأخرى وعلى أشعة الليزر النبضية فائقة القصر . عادةً ما يكون ارتداء نظارات واقية ضروريًا عند احتمال التعرض المباشر لشعاع ليزر من الفئة  3B. يجب أن تكون أشعة الليزر من الفئة 3B مزودة بمفتاح تشغيل ونظام أمان.  تُستخدم أشعة الليزر من الفئة 3B داخل ناسخات الأقراص المدمجة وأقراص الفيديو الرقمية (CD وDVD)، على الرغم من أن وحدة الكتابة نفسها من الفئة  1 لأن ضوء الليزر لا يمكنه مغادرة الوحدة.

الصف الرابع

إشعاع الليزر: تجنب تعريض العين أو الجلد للإشعاع المباشر أو المتناثر. منتج ليزر من الفئة 4

تُعدّ الفئة الرابعة أعلى فئات الليزر وأكثرها خطورة، وتشمل جميع أنواع الليزر التي تتجاوز  مستوى التعرض المسموح به للفئة 3B. وبحسب التعريف،  يُمكن لليزر من الفئة الرابعة أن يُسبب حروقًا في الجلد، أو تلفًا دائمًا ومدمرًا للعين نتيجة التعرض المباشر أو غير المباشر أو المنتشر لشعاعه. وقد تُشعل هذه الأنواع من الليزر المواد القابلة للاشتعال، وبالتالي تُشكل خطرًا للحريق. وقد تنطبق هذه المخاطر أيضًا على الانعكاسات غير المباشرة أو غير المنتظمة للشعاع، حتى من الأسطح التي تبدو غير لامعة ، مما يعني ضرورة توخي الحذر الشديد للتحكم في مسار الشعاع. يجب أن تكون ليزرات الفئة الرابعة مُجهزة بمفتاح تشغيل ونظام أمان. تندرج معظم الليزرات الصناعية والعلمية والعسكرية والطبية ضمن هذه الفئة. قد تُصدر الليزرات الطبية انبعاثات مُتباعدة، وتتطلب معرفة مسافة الخطر البصري الاسمية (NOHD) ومنطقة الخطر البصري الاسمية (NOHA). ^{[ 21 ]}  

النظام القديم

تم تحديد فئات السلامة في "النظام القديم" للتصنيف في الولايات المتحدة من خلال معايير توافقية (ANSI  Z136.1) ولوائح فيدرالية وولائية. أما التصنيف الدولي الموصوف في معايير توافقية مثل IEC 825 (لاحقًا IEC 60825) فقد استند إلى المفاهيم نفسها، ولكنه عُرض بتسميات تختلف قليلاً عن التصنيف الأمريكي.

لم يطرأ تغيير يُذكر على نظام التصنيف هذا مقارنةً بالنظام الأصلي الذي طُوّر في أوائل سبعينيات القرن الماضي. ولا يزال هذا النظام مُعتمدًا في لوائح سلامة منتجات الليزر الأمريكية. وتُعدّ قدرات الليزر المذكورة قيمًا نموذجية. كما يعتمد التصنيف على الطول الموجي وما إذا كان الليزر نبضيًا أم مستمرًا. للاطلاع على فئات الليزر من 1 إلى 4، يُرجى مراجعة قسم النظام المُعدّل أعلاه.

الفئة الأولى

آمن بطبيعته؛ لا توجد إمكانية لتلف العين. قد يكون ذلك بسبب انخفاض طاقة الخرج (وفي هذه الحالة يكون تلف العين مستحيلاً حتى بعد ساعات من التعرض)، أو بسبب وجود غلاف يمنع وصول المستخدم إلى شعاع الليزر أثناء التشغيل العادي، كما هو الحال في مشغلات الأقراص المدمجة أو طابعات الليزر .

الفئة الثانية

تمنع ردة فعل الرمش في العين البشرية ( استجابة النفور ) تلف العين، إلا إذا حدق الشخص عمدًا في شعاع الليزر لفترة طويلة. قد تصل طاقة الخرج إلى 1  ميلي واط. تشمل هذه الفئة فقط الليزر الذي يُصدر ضوءًا مرئيًا . بعض مؤشرات الليزر تندرج ضمن هذه الفئة.

الفئة الثانية أ

منطقة تقع ضمن نطاق الطاقة المنخفضة من الفئة  الثانية، حيث يتطلب الليزر أكثر من 1000 ثانية من المشاهدة المتواصلة لإحداث حرق في الشبكية. وتندرج الماسحات الضوئية الليزرية التجارية ضمن هذه الفئة الفرعية.

الفئة الثالثة أ

تُعدّ أشعة الليزر من هذه الفئة خطيرةً في الغالب عند استخدامها مع أدوات بصرية تُغيّر قطر الشعاع أو كثافة الطاقة، ولكن حتى بدون استخدام أدوات بصرية مُحسّنة، فإنّ التلامس المباشر مع العين لأكثر من دقيقتين قد يُسبّب ضررًا بالغًا للشبكية. لا تتجاوز طاقة الخرج 5  ميلي واط. يجب ألا تتجاوز كثافة طاقة الشعاع 2.5  ميلي واط/سم² ^إذا لم يكن الجهاز مُزوّدًا بملصق تحذير "تحذير"، وإلاّ فإنّ ملصق تحذير "خطر" مطلوب. تندرج العديد من أجهزة التصويب بالليزر للأسلحة النارية ومؤشرات الليزر الشائعة الاستخدام في العروض التقديمية ضمن هذه الفئة.

الفئة الثالثة ب

قد تُسبب أشعة الليزر من هذه الفئة ضررًا إذا دخلت العين مباشرةً. ينطبق هذا عمومًا على أشعة الليزر التي تتراوح قدرتها بين 5 و500  ميلي واط. يمكن أن تُسبب أشعة الليزر من هذه الفئة ضررًا دائمًا للعين عند التعرض لها لمدة 1/100 من الثانية أو أكثر، وذلك حسب قوة الليزر. لا يُشكل الانعكاس المنتشر خطرًا في العادة، لكن الانعكاسات المرآوية قد تكون بنفس خطورة التعرض المباشر. يُنصح بارتداء نظارات واقية عند التعرض المباشر  لأشعة الليزر من الفئة IIIb. قد تُشكل أشعة الليزر ذات القدرة العالية في هذه الفئة خطرًا للحريق، وقد تُسبب حروقًا طفيفة للجلد.

الصف الرابع

تتميز الليزرات من هذه الفئة بقدرة خرج تتجاوز 500  ميلي واط في الشعاع، وقد تُسبب أضرارًا بالغة ودائمة للعين أو الجلد إذا لم يتم تركيزها بواسطة بصريات العين أو الأجهزة. ويمكن أن تُشكل الانعكاسات المنتشرة لشعاع الليزر خطرًا على الجلد أو العين ضمن منطقة الخطر الاسمية ( وهي المنطقة المحيطة بالليزر التي يتجاوز فيها الحد الأقصى المسموح به للتعرض). وتندرج العديد من الليزرات الصناعية والعلمية والعسكرية والطبية ضمن هذه الفئة.

خلال الفترة من عام 1999 إلى عام 2016، ازداد الاهتمام بالمخاطر التي تشكلها ما يُسمى بمؤشرات وأقلام الليزر. عادةً ما يقتصر بيع مؤشرات الليزر على الفئة  3A (أقل من 5  ميلي واط) أو الفئة  2 (أقل من 1  ميلي واط)، وذلك تبعًا للوائح المحلية. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة وكندا والمملكة المتحدة، تُعد الفئة  3A هي الحد الأقصى المسموح به، ما لم يتم توفير مفتاح تحكم أو ميزات أمان أخرى. ^{[ 31 ]} في أستراليا ، تُعد الفئة  2 هي الحد الأقصى المسموح به. ومع ذلك، نظرًا لأن تطبيق اللوائح غالبًا ما يكون غير صارم، فإن مؤشرات الليزر من الفئة  2 وما فوقها متوفرة للبيع حتى في البلدان التي تحظرها.

لم يجد فان نورين وآخرون (1998) ^{[ 32 ]} أي مثال في الأدبيات الطبية على تسبب ليزر من  الفئة  الثالثة بقوة أقل من 1 ميلي واط في تلف البصر. وقدّم ماينستر وآخرون (2003) ^{[ 33 ]} حالة واحدة، لطفلة تبلغ من العمر 11 عامًا، تضرر بصرها مؤقتًا نتيجة تقريب  مؤشر ليزر أحمر بقوة 5 ميلي واط تقريبًا من عينها والتحديق في شعاعه لمدة 10 ثوانٍ؛ حيث عانت من عتمة مركزية (بقعة عمياء) لكنها تعافت تمامًا بعد ثلاثة أشهر. وصف لوترول وهاليسي (1999) حالة مشابهة، لرجل يبلغ من العمر 34 عامًا، حدّق في شعاع ليزر أحمر من الفئة  الثالثة أ بقوة 5  ميلي واط لمدة تتراوح بين 30 و60 ثانية، مما تسبب في عتمة مركزية مؤقتة وفقدان في مجال الرؤية . وقد تعافى بصره تمامًا في غضون يومين، وقت فحص عينيه. وقد كشف تصوير الأوعية الدموية بالفلوريسين الوريدي لقاع العين ، وهي تقنية يستخدمها أطباء العيون لتصوير شبكية العين بتفاصيل دقيقة، عن تغير طفيف في لون النقرة المركزية .

وبالتالي، يبدو أن التعرض لفترة وجيزة (0.25 ثانية) لليزر ذي قدرة أقل من 5  ميلي واط، كما هو الحال في مؤشرات الليزر الحمراء، لا يشكل خطرًا على صحة العين. من ناحية أخرى، هناك احتمال للإصابة إذا حدق الشخص عمدًا في شعاع  ليزر من الفئة IIIa لبضع ثوانٍ أو أكثر من مسافة قريبة. حتى في حالة حدوث إصابة، يستعيد معظم الناس بصرهم بالكامل. وقد تكون الأعراض المزعجة الأخرى نفسية وليست جسدية. أما بالنسبة لمؤشرات الليزر الخضراء، فقد يكون وقت التعرض الآمن أقل، ومع الليزر ذي القدرة الأعلى، يُتوقع حدوث تلف دائم فوري. يجب أن تُؤخذ هذه الاستنتاجات في الاعتبار مع الملاحظات النظرية الحديثة التي تشير إلى أن بعض الأدوية الموصوفة طبيًا قد تتفاعل مع بعض أطوال موجات ضوء الليزر، مما يسبب زيادة في الحساسية ( التسمم الضوئي ).

إلى جانب خطر إصابة العين بمؤشر الليزر، توجد عدة آثار جانبية أخرى غير مرغوب فيها. من بينها العمى المؤقت الناتج عن وميض الليزر في حال التعرض له في بيئة مظلمة، كما هو الحال أثناء القيادة ليلاً. وقد يؤدي ذلك إلى فقدان مؤقت للسيطرة على المركبة. كما أن توجيه أشعة الليزر نحو الطائرات يشكل خطراً على الطيران . فقد يستنتج ضابط شرطة يرى نقطة حمراء على صدره أن قناصاً يستهدفه، فيتخذ إجراءً عدائياً. ^{[ 34 ]} إضافةً إلى ذلك، فقد سُجلت حالات إصابة ذاتية أو فقدان السيطرة نتيجة رد الفعل المفاجئ لدى بعض الأشخاص الذين يتعرضون فجأةً لضوء الليزر من هذا النوع. لهذه الأسباب وغيرها، نصحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بأن مؤشرات الليزر ليست ألعاباً، ولا ينبغي استخدامها من قبل القاصرين إلا تحت إشراف مباشر من شخص بالغ.

تتميز سلامة الليزر الليفي البصري بأن شعاع الضوء يكون غير قابل للوصول إليه أثناء التشغيل العادي، لذا يجب فصل أو إتلاف شيء ما ليصبح قابلاً للوصول. ويكون شعاع الخروج الناتج متباعدًا جدًا، لذا فإن سلامة العين تعتمد بشكل كبير على المسافة، وفي حال استخدام عدسة مكبرة.

من الناحية العملية، من غير المرجح أن يكون للتعرض العرضي للغالبية العظمى من الأنظمة المثبتة أي تأثير على الصحة، حيث أن مستويات الطاقة عادة ما تكون أقل من 1  ميلي واط والطول الموجي في الأشعة تحت الحمراء، على سبيل المثال الفئة  1. ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات الهامة.

تستخدم معظم أنظمة الألياف أحادية النمط/متعددة الأنماط ضوء الأشعة تحت الحمراء، وهو غير مرئي للعين البشرية. في هذه الحالة، لا يوجد رد فعل تحسسي. أما الأنظمة التي تعمل عند أطوال موجية تتراوح بين 670 و1000  نانومتر، فتُعتبر حالة خاصة، حيث قد يبدو شعاعها أحمر باهتًا، حتى وإن كان شديد الكثافة. وقد يستخدم الفنيون أيضًا أشعة الليزر الحمراء لتحديد الأعطال عند أطوال موجية تتراوح بين 628 و670  نانومتر. ويمكن أن تُشكل هذه الأشعة خطرًا كبيرًا إذا تم استخدامها بشكل خاطئ، خاصةً إذا كانت ذات طاقة عالية بشكل غير طبيعي. وعادةً ما تُصنف أجهزة تحديد الأعطال المرئية هذه ضمن الفئة  2 حتى 1  ميلي واط، والفئة  2M حتى 10  ميلي واط.

تُستخدم مضخمات ضوئية عالية القدرة في أنظمة الاتصالات بعيدة المدى. وتعتمد هذه المضخمات على ليزرات ضخ داخلية بقدرة تصل إلى بضعة واط، مما يُشكل خطرًا كبيرًا. مع ذلك، تبقى هذه القدرة محصورة داخل وحدة المضخم. لا يمكن لأي نظام يستخدم موصلات ضوئية تقليدية (أي ليس شعاعًا موسعًا) أن يتجاوز عادةً 100  ميلي واط، حيث تصبح الموصلات أحادية النمط غير موثوقة عند تجاوز هذه القدرة. لذا، في حال وجود موصل أحادي النمط في النظام، ستكون قدرة التصميم دائمًا أقل من هذا المستوى، حتى في حال عدم توفر تفاصيل أخرى . ومن العوامل الإضافية في هذه الأنظمة أن الضوء في نطاق الطول الموجي 1550 نانومتر (الشائع في المضخمات الضوئية) يُعتبر منخفض الخطورة نسبيًا، نظرًا لامتصاص سوائل العين للضوء قبل تركيزه على الشبكية. وهذا يُقلل من عامل الخطر الإجمالي لهذه الأنظمة. 

تُشكّل المجاهر الضوئية وأجهزة التكبير تحديات أمان فريدة. ففي حال وجود أي قوة ضوئية، واستخدام جهاز تكبير بسيط لفحص طرف الألياف، يفقد المستخدم حماية تباعد الشعاع، إذ قد تُسقط صورة الشعاع بأكمله على العين. لذا، يُمنع منعًا باتًا استخدام أجهزة التكبير البسيطة في مثل هذه الحالات. وتتوفر مجاهر فحص الموصلات الضوئية مزودة بمرشحات حجب، مما يُحسّن سلامة العين بشكل كبير. كما يتضمن أحدث تصميم من هذا النوع ^{[ 35 ]} حماية ضد أشعة الليزر الحمراء المستخدمة في تحديد الأعطال.

مع أن معظم مخاطر الليزر تنبع من شعاعه نفسه، إلا أن هناك مخاطر أخرى غير متعلقة بالشعاع غالباً ما ترتبط باستخدام أنظمة الليزر. فالعديد من أجهزة الليزر تعمل بجهد عالٍ، يصل عادةً إلى 400  فولت فأكثر في الليزر النبضي الصغير ذي طاقة 5  ملي جول، ويتجاوز عدة كيلوفولت في الليزر عالي الطاقة. هذا، بالإضافة إلى استخدام الماء المضغوط لتبريد الليزر والمعدات الكهربائية الأخرى المرتبطة به، قد يُشكل خطراً أكبر من شعاع الليزر نفسه.

يُنصح عمومًا بتركيب المعدات الكهربائية على ارتفاع لا يقل عن 250  مم (10  بوصات) فوق الأرض لتقليل مخاطر الصعق الكهربائي في حالة الفيضانات. يجب تأريض الطاولات البصرية وأجهزة الليزر وغيرها من المعدات بشكل جيد. كما يجب مراعاة أنظمة التعشيق الخاصة بالخزائن واتخاذ احتياطات خاصة أثناء تشخيص الأعطال وإصلاحها.

إضافةً إلى المخاطر الكهربائية، قد تُسبب أشعة الليزر مخاطر كيميائية وميكانيكية وغيرها، خاصةً في بعض المنشآت. تشمل المخاطر الكيميائية موادًا موجودة في الليزر نفسه، مثل أكسيد البريليوم في أنابيب ليزر أيون الأرجون ، والهالوجينات في ليزر الإكسيمر ، والأصباغ العضوية المذابة في مذيبات سامة أو قابلة للاشتعال في ليزر الصبغة ، وأبخرة المعادن الثقيلة وعزل الأسبستوس في ليزر الهيليوم كادميوم . كما قد تشمل موادًا منبعثة أثناء معالجة الليزر، مثل أبخرة المعادن الناتجة عن قطع المعادن أو معالجة أسطحها، أو المزيج المعقد من نواتج التحلل الناتجة عن بلازما الطاقة العالية المستخدمة في قطع البلاستيك بالليزر.

قد تشمل المخاطر الميكانيكية الأجزاء المتحركة في مضخات التفريغ والضغط؛ والانفجار الداخلي أو الانفجار لمصابيح الوميض ، وأنابيب البلازما، وأغلفة المياه ، ومعدات معالجة الغاز.

قد ينتج عن تشغيل الليزر عالي الطاقة من الفئة  IIIB أو أي  ليزر من الفئة IV ارتفاع درجات الحرارة ومخاطر الحريق.

في أنظمة الليزر التجارية، تُقلل إجراءات تخفيف المخاطر، مثل وجود سدادات قابلة للانصهار ، وقواطع حرارية ، وصمامات تخفيف الضغط ، من خطر حدوث انفجار بخاري، على سبيل المثال، نتيجة انسداد غلاف التبريد المائي. وتُعدّ أجهزة التعشيق، والمصاريع، وأضواء التحذير عناصر أساسية في المنشآت التجارية الحديثة. أما في أجهزة الليزر القديمة، والأنظمة التجريبية وأنظمة الهواة، وتلك المُستخرجة من معدات أخرى (وحدات الشركات المصنعة الأصلية)، فيجب توخي الحذر الشديد لتوقع عواقب سوء الاستخدام والحد منها، بالإضافة إلى أنماط الأعطال المختلفة.

• الليزر والسلامة في الطيران
• سلاح ليزري
• مسح الجمهور – استخدام أشعة الليزر في العروض الضوئية، حيث يتم توجيهها عمداً نحو الجمهور لخلق مؤثرات خاصة

• مسؤول معتمد في مجال السلامة من الليزر من ولاية نيويورك
• صحيفة حقائق السلامة المتعلقة بالليزر (جامعة كنتاكي)
• موقع وزارة البحرية الأمريكية للسلامة من الليزر
• الدليل الفني لإدارة السلامة والصحة المهنية، القسم الثالث، الفصل السادس، السلامة من الليزر
• موارد السلامة من الليزر (قسم الصحة والسلامة البيئية في جامعة فاندربيلت)
• صفحة الويب الخاصة بإدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) حول مخاطر الليزر
• "معايير ANSI Z136: أساس برنامج ناجح لسلامة الليزر" . معهد الليزر الأمريكي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2012 .
• "الحقيقة حول استخدام الليزر في العناية بالبشرة" . الصحة والعافية للمرأة . 31 ديسمبر 2010.