A laserfény hatásai a szemre

1. A laserfény hatásai a szemre Dr.Ungváry Lilla Szemész, repülőorvos Repülőorvosi Központ, Budapest

2. A laser - fizikai háttér • Az atomban az elektron magasabb energianívóra kerül: abszorpció • Foton kibocsájtással alacsonyabb energianívóra: emisszió • A gerjesztett foton elvonja az atom magasabb energianívóját, az atom fotont bocsájt ki és így létrejön az indukált emisszió, a keletkező foton pedig koherens,mert: • eredetivel megegyező frekvenciájú, • vele azonos irányban halad, • polarizációs síkjuk megegyezik, • fázisuk azonos.

3. Az indukált emisszió segítségévellehetővé válik tehát a fényerősítés. (LightAmplificationbyStimulatedEmission of Radiation)

4. Még egy kis fizika: A lézerfény egy tengelyirányban kibocsátott, és spontán emisszióból származó fotonnal indul. Ezt sokszorozódik fel a tükörrezonátorban az indukált emisszió révén. A rossz irányban haladó fotonok kiszóródnak a lézernyalábból. A jellemzők: • nagyfokú monokromatikusság, • kismértékű divergencia (széttartás), • nagyfokú térbeli és időbeli koherencia, • nagy felületi teljesítménysűrűség (lencsével 10-8 m2 -es felületre fókuszálható), • nagy spektrális teljesítménysűrűség.

5. A lézersugár egy nagyon vékony, pálcaszerű nyaláb, amely egy felületbe ütközve ott egy kis területű foltként - akár néhány mikronnyi is lehet - jelenik meg és nyelődik el. Ebből következik, hogy a kis foltba koncentrált lézersugárzással is nagy energiát érhetünk el. • Már a kis teljesítményű (1 mW) lézersugárzás is veszélyt jelenthetnek az ember egészségére, még a forrástól jelentős távolságban is. A nagyobb teljesítményű lézersugárzás esetében a veszély fokozódik. • A lézersugár veszélyességének megítélésében fontos paraméterek: a besugárzás időtartama, a sugárzás teljesítménye, a hullámhossz és az üzemmód típusa (folytonos vagy impulzus).

6. Számít-e a laser színe? • Az emberi szem érzékenysége 550 nm körül a legnagyobb és csökken a látható színkép (400-780 nm) mindkét vége felé közeledve. • Ennek következtében a 635 nm-en működő lézer fényfoltját tízszer fényesebbnek érzékeli az emberi szem, mint a 670 nm-est, akkor is, ha a két eszköz ugyanakkora teljesítményt sugároz ki. • Tehát, a szem érzékenységi csúcsához közelebbi hullámhosszú lézerek már kisebb teljesítménnyel is megfelelő látási ingert képesek kelteni.

7. Mi történik sötétben? A görbén látható, hogy szemünk a zöldessárga (555nm) színekre a leginkább érzékeny. Sötétben a piros szín érzékelését részben elveszítjük a kék javára, a maximum pedig a zöldre (507nm) tolódik

8. Összefoglalva : A laserfény már kis energiával iskomoly károsító hatást tud elérni koherenciája miatt. Amennyiben a színe zöld,a szem legérzékenyebb frekvenciájú tartományára esik,ami továbbfokozza veszélyességét.

9. Fényre legérzékenyebb szervünk: a szem A laser egyszerre többféle módon károsíthatja a szemet, zavarhatja a pilótákat!

10. Azt,hogy egy laserfény mennyire káros a szemre nemcsak a laser fizikai tulajdonságai,hanem a légköri különféle viszonyok is befolyásolják. Ezen kívül a szemnek a felépítésében is vannak olyan tényezők, amelyek módosítják a hatását. • pupilla mérete • életkor • fotoérzékenységi szint • a szöveti erezettség • a szem szöveteinek átlátszósága • a sötétadaptáció mértéke • az exponált szövet típusa

11. Látóideg:elnyeli a látható tartományú sugarakat és a közeli UV sugarakat Lencse:fókuszálja a fénysugarakat a látóidegre Szaruhártya: elnyeli az UV hullámhosszú sugarakat

12. Az optikai sugárzás a lehetséges retinalis károsítás szempontjából 2 részre osztható: a retinára veszélyes (látható és közeli infravörös) és a retinára nem veszélyes (UV és a hosszabb infravörös) hullámhosszak

13. Terminológia MPE: maximum permissible exposure Maximális megengedhető expozíció:ami még nem okoz szöveti károsodást NOHD : nominal ocular hazard distance Névleges veszélyességi távolság: ezen a távolságon belül a fenti expozíció károsodást okoz MOVL : minimal ophthalmoscopically visible lesion Minimális,szemtükörrel látható szemfenéki elváltozás:néha csak 24 óra múlva válik láthatóvá

14. A laserfény hatásai a látásra : figyelemelterelés káprázás utóképek vakítás látótérbeli kiesés

15. Figyelemelterelés • Ha valaki –különösen sötétben - meglát egy fényes jelenséget,automatikuson oda irányítja a figyelmét

16. Káprázás, ragyogás • Egy fényes jelenség ragyog,különösen sötétben • Lehet a káprázás diszkomfort jellegű, de okozhat cselekvőképtelenséget is • Sosem alakul ki szöveti elváltozás • Néha az okozza, hogy a fény megtörik egy törőközegen,pl ablakon, piszkos szemüvegen, vagy a szemlencse homályain

17. Vakítás • Az éles fény utáni regenerációs időben a szem nem lát • A sötét adaptáció mértékétől és a fényesség erősségétől függ • Néhány másodperctől néhány percig is tarthat! • Idősebbeknél tovább megmarad

18. Utóképek • Az éles fény megszűnése után fellépő képek, lehetnek színesek, sötétek vagy világosak • Valójában a vakítás jelenségéhez tartozik,de sokkal hosszabb ideig tarthat • Idősebbeknél tovább megmarad

19. Látótérkiesések • Átmeneti vagy végleges • A nem látható tartományú sugárzás is okozhatja!

20. Látóideghártya sérülések: Retina égés Retina vérzés

22. A retina centrumának (ön)vizsgálatához ajánlott eszköz: Amsler rács Ez az eszköz egy négyzetrács, ami arra szolgál, hogy a központi látóteret (éleslátás területe) monitorizáljuk vele. A tesztelés során 1 szemmel kell nézni a fekete középpontot és figyelni, van-e görbülés vagy kiesés a négyzethálóban.

23. Javasolt eljárások a repülésben laservakításnál: • Nézzünk elfelé a laser fényétől /ne nézzünk bele a laserbe • Takarjuk el a szemünket • Ne dörzsöljük a szemünket • Jelezzük a látásromlást a másik pilótának/Adjuk át a gép irányítását a jól látó pilótának • Váltsunk műszerrepülésre • Kapcsoljuk be a robotpilótát • Úgy manőverezzünk a géppel, hogy a laserfény ne érje el a pilótafülkét • Ellenőrizzük le a látásunkat úgy, hogy leolvasható műszereket vagy a megközelítési térképet nézünk és figyeljük, van-e kiesés • Értesítsük az irányítást a gépben történt laser villantásról ésszükség esetén jelentsünk vészhelyzetet

24. Köszönöm a figyelmet!