اعداد : د. م. محمد سعيد معروف المعهد العالي لبحوث الليزر وتطبيقاته اعداد : د. م. محمد سعيد معروف المعهد العالي لبحوث الليزر وتطبيقاته الحيطة والأمان من أضرار أشعة الليزر

مخاطر أشعة الليزر - منذ اكتشاف أشعة الليزر والعلماء يسعون للاستفادة من مزاياها في كافة المجالات. - خلال العقود الثلاثة الاخيرة وجدت حزم أشعة الليزر تطبيقات مفيدة ومتشبعة في مجالات الطب والجراحة وطب العيون والصناعة والتحكم الآلي والاتصالات والكيمياء وغيرها من المجالات. - رغم المنافع المتعددة لحزم أشعة الليزر في المجالات التطبيقية المتنوعة إلا أنها تشكل بعض المخاطر على متداولي الأجهزة التي تصدرها ( تصنعها ) عند عدم الالتزام بمعايير التداول والاستخدام الآمن لهذه الأجهزة ، خاصة عندما تتجاوز طاقتها حدوداً معينة. - منذ اكتشاف أشعة الليزر والعلماء يسعون للاستفادة من مزاياها في كافة المجالات. - خلال العقود الثلاثة الاخيرة وجدت حزم أشعة الليزر تطبيقات مفيدة ومتشبعة في مجالات الطب والجراحة وطب العيون والصناعة والتحكم الآلي والاتصالات والكيمياء وغيرها من المجالات. - رغم المنافع المتعددة لحزم أشعة الليزر في المجالات التطبيقية المتنوعة إلا أنها تشكل بعض المخاطر على متداولي الأجهزة التي تصدرها ( تصنعها ) عند عدم الالتزام بمعايير التداول والاستخدام الآمن لهذه الأجهزة ، خاصة عندما تتجاوز طاقتها حدوداً معينة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 2

شكل توضيحي يبين مقارنة بين موجات الضوء العادي وضوء الليزر. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 3 مواصفات أشعة الليزر تجعلها مفيدة لكن يجب أخذ الحذر منها بسبب قوة ترابط الأشعة وكثافة طاقتها

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 4

- في الوقت الحالي يتم إنتاج أنواع مختلفة من أجهزة انبعاث الحزم الليزرية، يعمل بعضها بنظام الحزم المستمرة ( أي المتواصلة CW) ، ويعمل البعض الآخر بنظام النبضات الليزرية المتقطعة، وكذلك تتوفر أجهزة تغطي ثلاث مجالات مختلفة من الأمواج الكهرومغناطيسية. - فهناك أجهزة تصدر حزماً بخطوط طيفية تقع ضمن مجال الطيف المرئي وأخرى تصدر حزماً بخطوط تقع ضمن مجال الأمواج الحرارية IR ( أي الأشعة تحت الحمراء ) والثالثة تصدر حزم ليزر عالية الطاقة نسبياً بخطوط طيفية تقع في نطاق مجال الأشعة فوق البنفسجية (UV)( وهي الأشعة الأشد خطورة ). - وقد وجدت جميع هذه الحزم تطبيقات واسعة في شتى المجالات. - في الوقت الحالي يتم إنتاج أنواع مختلفة من أجهزة انبعاث الحزم الليزرية، يعمل بعضها بنظام الحزم المستمرة ( أي المتواصلة CW) ، ويعمل البعض الآخر بنظام النبضات الليزرية المتقطعة، وكذلك تتوفر أجهزة تغطي ثلاث مجالات مختلفة من الأمواج الكهرومغناطيسية. - فهناك أجهزة تصدر حزماً بخطوط طيفية تقع ضمن مجال الطيف المرئي وأخرى تصدر حزماً بخطوط تقع ضمن مجال الأمواج الحرارية IR ( أي الأشعة تحت الحمراء ) والثالثة تصدر حزم ليزر عالية الطاقة نسبياً بخطوط طيفية تقع في نطاق مجال الأشعة فوق البنفسجية (UV)( وهي الأشعة الأشد خطورة ). - وقد وجدت جميع هذه الحزم تطبيقات واسعة في شتى المجالات. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 5

أقسام الليزر الياقوتي الذي يعتبر أساس الليزر ويقع في المجال المرئي من الطيف 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 6

الليزر الأرغوني وليزرات الدايود الواقعة في المجال فوق البنفسجي وأهم تطبيقاتها في الجلدية والأسنان 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 7

الليزرات الصلبة ( ليزرات التربة النادرة ) تستخدم في المجال تحت الأحمر القريب ومدروجاتها في مجال التكنولوجيا الصناعية والطب ويكمن ضررها في العيون 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 8

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 9

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 10

استخدام الليزر في التطبيقات الصناعية في الحفر والثقب والقص واللحام وصهر المعادن واللدائن والتبخير. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 11

لكننا الآن لن نتعرض هنا للتطبيقات المتعددة والمفيدة لحزم أشعة الليزر، وإنما سنكتفي بتناول أهم التأثيرات البيولوجية الضارة لهذه الحزم عند تعرض الانسجة البشرية لها، ومدى الحاجة لوضع تعليمات تنظم عمليات تداول واستخدام أجهزة الليزر استخداماً آمناً للاستفادة القصوى من مزاياها ومنافعها مع الحرص على الوقاية من المخاطر والأضرار المترتبة على الاستخدام غير الآمن عند حدوده الدنيا. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 12

خصائص أشعة الليزر كلمة ليزر ( LASER) تعني : " تضخيم الضوء بالانبعاث المحسوس بالإشعاع ". وتعود التطبيقات لحزم أشعة الليزر لعدد من الخصائص الفيزيائية لهذه الحزم وهي : حزمة وحيدة اللون، وحيدة الطور، لها تباعد صغير : كلمة ليزر ( LASER) تعني : " تضخيم الضوء بالانبعاث المحسوس بالإشعاع ". وتعود التطبيقات لحزم أشعة الليزر لعدد من الخصائص الفيزيائية لهذه الحزم وهي : حزمة وحيدة اللون، وحيدة الطور، لها تباعد صغير : 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 13

لذلك فإن التركيز المكثف لطاقة حزمة الليزر بالنسبة لوحدة المساحة من مقطع الحزمة بحيث يمكن الحصول على حزم ليزر شديدة التركيز من حيث تدفق الطاقة ( أي الطاقة الواقعة على وحدة المساحة من مقطع الحزمة الليزرية ). ونظراً لقرب الزاوية تفرق الحزمة من الصفر يظل تركيز طاقة الحزمة على وحدة المسافات بعيدة وتصل إلى عشرات بل ومئات الكيلومترات مما يفيد في التطبيقات الهندسية والفلكية. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 14

تصنيفات الليزر يصنف الليزر وفق أربعة تصنيفات رئيسية تعتمد على خطورتها على الخلايا الحية. فعند التعامل مع الليزر يجب الانتباه إلى الإشارة التي توضح تصنيفه. إشارة تحذير بوجود ليزر التصنيف الأول Class I: يعني أن شعاع الليزر ذو طاقة منخفضة ولا يشكل درجة من الخطورة أقل من ميللي واط. التصنيف الأول Class IA : يشير إلى أن الليزر يضر العين إذا نظرنا في اتجاه الشعاع ويستخدم في السوبرماركت كماسح ضوئي وتبلغ طاقة الليزر الذي يندرج تحت هذا التصنيف 4mW. تصنيفات الليزر يصنف الليزر وفق أربعة تصنيفات رئيسية تعتمد على خطورتها على الخلايا الحية. فعند التعامل مع الليزر يجب الانتباه إلى الإشارة التي توضح تصنيفه. إشارة تحذير بوجود ليزر التصنيف الأول Class I: يعني أن شعاع الليزر ذو طاقة منخفضة ولا يشكل درجة من الخطورة أقل من ميللي واط. التصنيف الأول Class IA : يشير إلى أن الليزر يضر العين إذا نظرنا في اتجاه الشعاع ويستخدم في السوبرماركت كماسح ضوئي وتبلغ طاقة الليزر الذي يندرج تحت هذا التصنيف 4mW. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 15

التصنيف الثاني Class II : يشير إلى ليزر في المجال المرئي وطاقته لا تتعدى 1mW. التصنيف الثالث Class IIIA : طاقة الليزر متوسطة وتبلغ 1-5mW وخطورته على العين إذا دخل الشعاع المباشر في العين. ومعظم الأقلام المؤشرة تقع في هذا التصنيف. التصنيف الثاني Class II : يشير إلى ليزر في المجال المرئي وطاقته لا تتعدى 1mW. التصنيف الثالث Class IIIA : طاقة الليزر متوسطة وتبلغ 1-5mW وخطورته على العين إذا دخل الشعاع المباشر في العين. ومعظم الأقلام المؤشرة تقع في هذا التصنيف. التصنيف الثالث Class IIIB : طاقة هذا الليزر أكثر من المتوسط تصل إلى 100mw. التصنيف الرابع Class IV : وهي أنواع الليزر ذات الطاقة العالية وتصل إلى 500mW للشعاع المستمر بينما لليزر النبضي فتقدر طاقته بـ 10J/cm 2 ويشكل خطورة على العين وعلى الجلد واستخدام هذا الليزر يتطلب العديد من التجهيزات وإجراءات الوقاية. التصنيف الثالث Class IIIB : طاقة هذا الليزر أكثر من المتوسط تصل إلى 100mw. التصنيف الرابع Class IV : وهي أنواع الليزر ذات الطاقة العالية وتصل إلى 500mW للشعاع المستمر بينما لليزر النبضي فتقدر طاقته بـ 10J/cm 2 ويشكل خطورة على العين وعلى الجلد واستخدام هذا الليزر يتطلب العديد من التجهيزات وإجراءات الوقاية. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 16

التأثيرات البيولوجية لأشعة الليزر أكدت التجارب العلمية أن للموجات الكهرومغناطيسية التي تقع في : مجال الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء تأثيرات بيولوجية ضارة عند امتصاص الأنسجة البشرية لها بشكل خاص، وكافة الأنسجة الحية بشكل عام بمقدار كبير من طاقاتها. - تأتي أنسجة الجلد والعين البشرية في المقام الأول من حيث تأثرها بحزم أشعة الليزر. - أكدت التجارب العلمية أن لليزر تأثيرات بيولوجية شديدة الضرر على هذين العضوين عندما تتجاوز الجرعات الممتصة في أي منهما حدوداً معينة. أكدت التجارب العلمية أن للموجات الكهرومغناطيسية التي تقع في : مجال الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء تأثيرات بيولوجية ضارة عند امتصاص الأنسجة البشرية لها بشكل خاص، وكافة الأنسجة الحية بشكل عام بمقدار كبير من طاقاتها. - تأتي أنسجة الجلد والعين البشرية في المقام الأول من حيث تأثرها بحزم أشعة الليزر. - أكدت التجارب العلمية أن لليزر تأثيرات بيولوجية شديدة الضرر على هذين العضوين عندما تتجاوز الجرعات الممتصة في أي منهما حدوداً معينة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 17

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 18 ويحدث التلف في العين البشرية أو الجلد عند سقوط حزم الليزر عليهما نتيجة لعمليات فيزيائية محددة تنتقل خلالها الطاقة من حزمة الأشعة إلى العضو المتعرض لليزر. - ويمكن أن يؤدي انتقال طاقة حزمة الليزر إلى العضو المتعرض إلى أي من العمليات الثلاث التالية مرتبة وفقاً لدرجة إسهامها في إحداث الضرر بالعضو بدءاً من الإسهام الأكبر إلى مايلي : ويحدث التلف في العين البشرية أو الجلد عند سقوط حزم الليزر عليهما نتيجة لعمليات فيزيائية محددة تنتقل خلالها الطاقة من حزمة الأشعة إلى العضو المتعرض لليزر. - ويمكن أن يؤدي انتقال طاقة حزمة الليزر إلى العضو المتعرض إلى أي من العمليات الثلاث التالية مرتبة وفقاً لدرجة إسهامها في إحداث الضرر بالعضو بدءاً من الإسهام الأكبر إلى مايلي :

1- رفع درجة حرارة الخلايا التي تمتص طاقة الحزمة لحد يؤدي إلى موت الخلايا وتلفها. 2- إحداث تفاعلات كيميائية بفعل الضوء الممتص في بعض مكونات الخلايا. 3- إمكانية تأيين بعض الخلايا المتعرضة لحزمة الليزر - وخاصة عالية الطاقة – التي تقع خطوطها الطيفية ضمن مجال الأشعة فوق البنفسجية. - رغم أن مثل هذه الأجهزة التي تصدر أشعة فوق بنفسجية عالية الطاقة غير متداوله كثيراً ويقتصر استخدامها على تطبيقات معينة وتتخذ بشأنها احتياطات كبيرة لحماية العاملين بها من أضرارها. 1- رفع درجة حرارة الخلايا التي تمتص طاقة الحزمة لحد يؤدي إلى موت الخلايا وتلفها. 2- إحداث تفاعلات كيميائية بفعل الضوء الممتص في بعض مكونات الخلايا. 3- إمكانية تأيين بعض الخلايا المتعرضة لحزمة الليزر - وخاصة عالية الطاقة – التي تقع خطوطها الطيفية ضمن مجال الأشعة فوق البنفسجية. - رغم أن مثل هذه الأجهزة التي تصدر أشعة فوق بنفسجية عالية الطاقة غير متداوله كثيراً ويقتصر استخدامها على تطبيقات معينة وتتخذ بشأنها احتياطات كبيرة لحماية العاملين بها من أضرارها. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 19

وعموماً يعتمد التلف الذي يحدث في النسيج الحي أو العضو البشري لهذه العمليات الثلاث على كل من : طول موجة حزمة الليزر. نوع النسيج أو العضو المتعرض لليزر. المعدل الزمني لانتقال الطاقة إلى هذا العضو. معدل تبدد الطاقة الحرارية منه. وعموماً يعتمد التلف الذي يحدث في النسيج الحي أو العضو البشري لهذه العمليات الثلاث على كل من : طول موجة حزمة الليزر. نوع النسيج أو العضو المتعرض لليزر. المعدل الزمني لانتقال الطاقة إلى هذا العضو. معدل تبدد الطاقة الحرارية منه. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 20

التأثير على العين تمثل العين البشرية العضو الأكثر تأثراً بأشعة الليزر. ولفهم كيفية حدوث التلف في العين نبين مايلي. عند سقوط حزمة الليزر عليها ينبغي معرفة تركيب العين ومسار حزمة الأشعة فيها والأنسجة الأكثر تعرضاً للتلف تبعا لطول موجة الحزمة الليزرية الساقطة عليها، فعند سقوط أشعه الليزر على قرنية العين تقوم القرنية بتجميع ( أي بتركيز ) حزمة الليزر التي تمر عبر كل من عدسة العين والسائل المائي الشفاف للعين والسائل الزجاجي حتى تسقط الحزمة على شكل نقطة صغيرة للغاية قرب الشبكية. إن عدسة العين عبارة عن نسيج شفاف وعائي مغلق بغلاف عضلي يتحكم في تكور سطحي العدسة حتى يمكّن العدسة من تكييف الصورة على الشبكية. تمثل العين البشرية العضو الأكثر تأثراً بأشعة الليزر. ولفهم كيفية حدوث التلف في العين نبين مايلي. عند سقوط حزمة الليزر عليها ينبغي معرفة تركيب العين ومسار حزمة الأشعة فيها والأنسجة الأكثر تعرضاً للتلف تبعا لطول موجة الحزمة الليزرية الساقطة عليها، فعند سقوط أشعه الليزر على قرنية العين تقوم القرنية بتجميع ( أي بتركيز ) حزمة الليزر التي تمر عبر كل من عدسة العين والسائل المائي الشفاف للعين والسائل الزجاجي حتى تسقط الحزمة على شكل نقطة صغيرة للغاية قرب الشبكية. إن عدسة العين عبارة عن نسيج شفاف وعائي مغلق بغلاف عضلي يتحكم في تكور سطحي العدسة حتى يمكّن العدسة من تكييف الصورة على الشبكية. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 21

يعيق الغلاف تبديد الطاقة الحرارية بالكفاءة المطلوبة عند امتصاصها في العدسة وتقوم عدسة العين بدورها بتكييف تركيز الحزمة بحيث تتكون الصورة أو النقطة الصغيرة على الشبكية. وأثناء مرور حزمة الليزر يمتص كل عضو من هذه الأعضاء جزء من طاقة الحزمة وتعتمد الطاقة الممتصة في كل عضو على الطول الموجي لحزمة الليزر والعلاقة بين نسبة الضوء الذي ينفذ خلال القرنية والعدسة والسائل المائي والزجاجي للعين وهي علاقة قوية – يصل إلى الشبكية - وبين الطول الموجي لهذا الضوء. - يتضح من هذا الشكل التالي أن الأشعة فوق البنفسجية التي يقل طولها الموجي عن 400 نانومتر لا تكاد تنفذ إلى الشبكية وإنما تُمتص في الأعضاء الأمامية للعين وهى القرنية والعدسة. يعيق الغلاف تبديد الطاقة الحرارية بالكفاءة المطلوبة عند امتصاصها في العدسة وتقوم عدسة العين بدورها بتكييف تركيز الحزمة بحيث تتكون الصورة أو النقطة الصغيرة على الشبكية. وأثناء مرور حزمة الليزر يمتص كل عضو من هذه الأعضاء جزء من طاقة الحزمة وتعتمد الطاقة الممتصة في كل عضو على الطول الموجي لحزمة الليزر والعلاقة بين نسبة الضوء الذي ينفذ خلال القرنية والعدسة والسائل المائي والزجاجي للعين وهي علاقة قوية – يصل إلى الشبكية - وبين الطول الموجي لهذا الضوء. - يتضح من هذا الشكل التالي أن الأشعة فوق البنفسجية التي يقل طولها الموجي عن 400 نانومتر لا تكاد تنفذ إلى الشبكية وإنما تُمتص في الأعضاء الأمامية للعين وهى القرنية والعدسة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 22

علاج شبكية العين بالليزر الأخضر أو تحت الأحمر يبين سير الأشعة داخل العين يتم بأشعة فوق 400 نانو متر لأن العناصر الأمامية للعين تمتص الأمواج القصيرة 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 23

صورة الجهاز المستخدم في معالجة العين عبارة عن مسبار ليزري 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 24

- أما الأشعة المرئية ( التي تقع بين 450 و 750 نانوميتر ) وكذلك الأشعة تحت الحمراء القريبة ( التي لا يزيد طولها الموجي على 1200 نانوميتر ). فإنها تنفذ إلى الشبكية دون حدوث امتصاص محسوس لطاقتها في الأعضاء الأخرى وتخرب الشبكية. - والأشعة تحت الحمراء التي يزيد طولها الموجي عن 1200 نانوميتر فيمُتص الجزء الأكبر من طاقتها في الأعضاء الأمامية وخاصة القرنية والعدسة ولا يصل إلى الشبكية سوى جزء يسير من طاقتها. - لذلك يمثل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة حتى حوالي 1200 نانومتر أكبر المخاطر على الشبكية نظراً لانتقال النسبة الأعظم من طاقة هذا الضوء إلى الشبكية أما بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء البعيدة يزيد طولها الموجي على 1200 نانومتر فتسبب أكبر المخاطر على العدسة نظراً لامتصاصها معظم الطاقة. - أما الأشعة المرئية ( التي تقع بين 450 و 750 نانوميتر ) وكذلك الأشعة تحت الحمراء القريبة ( التي لا يزيد طولها الموجي على 1200 نانوميتر ). فإنها تنفذ إلى الشبكية دون حدوث امتصاص محسوس لطاقتها في الأعضاء الأخرى وتخرب الشبكية. - والأشعة تحت الحمراء التي يزيد طولها الموجي عن 1200 نانوميتر فيمُتص الجزء الأكبر من طاقتها في الأعضاء الأمامية وخاصة القرنية والعدسة ولا يصل إلى الشبكية سوى جزء يسير من طاقتها. - لذلك يمثل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة حتى حوالي 1200 نانومتر أكبر المخاطر على الشبكية نظراً لانتقال النسبة الأعظم من طاقة هذا الضوء إلى الشبكية أما بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء البعيدة يزيد طولها الموجي على 1200 نانومتر فتسبب أكبر المخاطر على العدسة نظراً لامتصاصها معظم الطاقة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 25

تلف الشبكية - في حالة كون الضوء المرئي محدود التأثير على كلٍ من القرنية والعدسة وشديد التأثير على الشبكية. - أوضحت التجارب العملية على بعض أنواع القرود – القريبة في خصائصها البصرية مع الإنسان – إن تعرض العين لحزمة ليزر مرئي بمستوى تدفق للقدرة يبلغ حوالى 3.1 مللي واط / سم 2 على الشبكية بواقع ثلاث ساعات يوميا ولمدة 7 أيام مما يؤدي إلى إحداث حروق في الشبكة تنتهى بالعمى في حين لا تتأثر العدسة كثيرا بمثل هذا التدفق الطاقي على العين. - من العوامل المؤدية إلى سرعة تلف الشبكية بفعل حزم الليزر المرئي وفي نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة كلاً من القرنية والعدسة يؤديان إلى تركيز الضوء الساقط بمعامل يزيد على مائة ضعف. - في حالة كون الضوء المرئي محدود التأثير على كلٍ من القرنية والعدسة وشديد التأثير على الشبكية. - أوضحت التجارب العملية على بعض أنواع القرود – القريبة في خصائصها البصرية مع الإنسان – إن تعرض العين لحزمة ليزر مرئي بمستوى تدفق للقدرة يبلغ حوالى 3.1 مللي واط / سم 2 على الشبكية بواقع ثلاث ساعات يوميا ولمدة 7 أيام مما يؤدي إلى إحداث حروق في الشبكة تنتهى بالعمى في حين لا تتأثر العدسة كثيرا بمثل هذا التدفق الطاقي على العين. - من العوامل المؤدية إلى سرعة تلف الشبكية بفعل حزم الليزر المرئي وفي نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة كلاً من القرنية والعدسة يؤديان إلى تركيز الضوء الساقط بمعامل يزيد على مائة ضعف. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 26

تلف الشبكية وكيفية المعالجة باستخدام الليزر 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 27

- إن حزمة الليزر المتوازية التي تدخل من حدقة العين ـ والتي يتراوح قطرها ما بين 4.5 إلى 2.5 ملم نهاراً وبين 8 إلى 2.5 ملم ليلاً – يتم تركيزها لتصبح في حدود جزء أو عدة أجزاء عشرية قليلة من الميللي متر (0.1 إلى 0.3 مم ) على الشبكية. - وهذا يعني أن طاقة الحزمة تتركز في بقعة صغيرة للغاية على الشبكية، ونظراً لعدم وجود أوعية دموية في الشبكية ذاتها حتى تتمكن الدماء التي تسري فيها من تبديد الحرارة المتراكمة في الشبكية. وإنما توجد الأوعية الدموية في المنطقة المشيمة من العين (Choroid) الموجودة خلف الشبكية والتي تعد مصدر التغذية ومنطقة تبادل نفايات التمثيل الغذائي لخلايا الشبكية. - لذلك تتبدد الحرارة المتراكمة في الشبكية ببطء ، حيث تنتقل الحرارة من الشبكية إلى المشيمية أولا ثم تتبدد من خلال سريان الدم في أوعيتها، وهذا يؤدى إلى ارتفاع درجة حرارة الشبكية وإحداث أضرار فيها. - إن حزمة الليزر المتوازية التي تدخل من حدقة العين ـ والتي يتراوح قطرها ما بين 4.5 إلى 2.5 ملم نهاراً وبين 8 إلى 2.5 ملم ليلاً – يتم تركيزها لتصبح في حدود جزء أو عدة أجزاء عشرية قليلة من الميللي متر (0.1 إلى 0.3 مم ) على الشبكية. - وهذا يعني أن طاقة الحزمة تتركز في بقعة صغيرة للغاية على الشبكية، ونظراً لعدم وجود أوعية دموية في الشبكية ذاتها حتى تتمكن الدماء التي تسري فيها من تبديد الحرارة المتراكمة في الشبكية. وإنما توجد الأوعية الدموية في المنطقة المشيمة من العين (Choroid) الموجودة خلف الشبكية والتي تعد مصدر التغذية ومنطقة تبادل نفايات التمثيل الغذائي لخلايا الشبكية. - لذلك تتبدد الحرارة المتراكمة في الشبكية ببطء ، حيث تنتقل الحرارة من الشبكية إلى المشيمية أولا ثم تتبدد من خلال سريان الدم في أوعيتها، وهذا يؤدى إلى ارتفاع درجة حرارة الشبكية وإحداث أضرار فيها. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 28

- وتجدر الإشارة هنا إلى أن ارتفاع درجة حرارة الشبكية إلى حوالى 45 م – وهي أعلى قليلا من درجة حرارة الإنسان المصاب بالحمى – ويمكن أن يؤدى ذلك إلى إحداث تلف دائم في الشبكية وقد يؤدى إلى العمى. - لذلك يجب أن لا نتجاوز القيم العددية لتدفق الطاقة أو قدرة حزمة الليزر التي لا يجوز تعرض العين البشرية لها ، أو لأي قيم تتجاوزها تلافياً لتلف الشبكية وحدوث العمى الدائم. - وتجدر الإشارة هنا إلى أن ارتفاع درجة حرارة الشبكية إلى حوالى 45 م – وهي أعلى قليلا من درجة حرارة الإنسان المصاب بالحمى – ويمكن أن يؤدى ذلك إلى إحداث تلف دائم في الشبكية وقد يؤدى إلى العمى. - لذلك يجب أن لا نتجاوز القيم العددية لتدفق الطاقة أو قدرة حزمة الليزر التي لا يجوز تعرض العين البشرية لها ، أو لأي قيم تتجاوزها تلافياً لتلف الشبكية وحدوث العمى الدائم. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 29

عتمة عدسة العين 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 30 - عتمة عدسة العين ، وتحدث عندما يزيد معدل الطاقة الممتصة في العدسة من حزمة الليزر عن 15 مللي واط / سم – وهو الحد المسموح به لتبديد الطاقة دون حدوث إعاقة للعين لا يتجاوز 10 إلى 15 مللي واط / سم - وعليه فإن درجة حرارة العدسة عندما ترتفع إلى درجة عالية نسبياً قد تُسفر عن حدوث العتمة في العدسة. - أي ما يعرف بمرض عتمة العدسة أو الكتراكت أو المياه البيضاء. - عتمة عدسة العين ، وتحدث عندما يزيد معدل الطاقة الممتصة في العدسة من حزمة الليزر عن 15 مللي واط / سم – وهو الحد المسموح به لتبديد الطاقة دون حدوث إعاقة للعين لا يتجاوز 10 إلى 15 مللي واط / سم - وعليه فإن درجة حرارة العدسة عندما ترتفع إلى درجة عالية نسبياً قد تُسفر عن حدوث العتمة في العدسة. - أي ما يعرف بمرض عتمة العدسة أو الكتراكت أو المياه البيضاء.

- نعلم أنه في الظروف الجوية الطبيعية إن مخاطر الإصابة بمرض المياه البيضاء تزداد عندما ترتفع درجة حرارة العدسة إلى حوالي 45 س. - ويحدث مثل هذا الارتفاع للحرارة عند سقوط حزمة ليزر مرئي يصل تدفق القدرة لها إلى عدة مئات من الميللي واط / سم وتجدر الإشارة إلى أن مرض المياه البيضاء الذي يصيب العدسة عند تراكم الطاقة من حزم الليزر يحدث – غالبا - قرب السطح الخلفي لغلاف العدسة سواء كان الليزر من النوع المرئي أو فوق البنفسجي أو تحت الأحمر. - أما مرض المياه البيضاء الذى يحدث عند تقدم السن فغالبا ما يحدث قرب السطح الأمامي لغلاف العدسة. - نعلم أنه في الظروف الجوية الطبيعية إن مخاطر الإصابة بمرض المياه البيضاء تزداد عندما ترتفع درجة حرارة العدسة إلى حوالي 45 س. - ويحدث مثل هذا الارتفاع للحرارة عند سقوط حزمة ليزر مرئي يصل تدفق القدرة لها إلى عدة مئات من الميللي واط / سم وتجدر الإشارة إلى أن مرض المياه البيضاء الذي يصيب العدسة عند تراكم الطاقة من حزم الليزر يحدث – غالبا - قرب السطح الخلفي لغلاف العدسة سواء كان الليزر من النوع المرئي أو فوق البنفسجي أو تحت الأحمر. - أما مرض المياه البيضاء الذى يحدث عند تقدم السن فغالبا ما يحدث قرب السطح الأمامي لغلاف العدسة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 31

التأثيرات على الجلد - عند سقوط أشعة الليزر بأنواعها المختلفة – المرئية وتحت الحمراء وفوق البنفسجية على الجلد – يُمتص الجزء الأكبر من طاقة الحزمة في الطبقة السطحية للجلد وتتحول الطاقة الممتصة إلى طاقة حرارية. - ونظراً للتوصيلية الحرارية الرديئة للجلد بسبب افتقاره للأوعية الدموية ووجود طبقة دهنية عازلة تحته يكون تبدد الطاقة الحرارية المخزونة في الجلد بطيئاً مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في الموضع المتعرض للحزمة إلى درجة عالية نسبياً. - يؤدي ارتفاع درجة حرارة الجلد إلى تبخر الماء المحدود الموجود في أنسجته وإلى فقد بروتين الجلد لخصائصه. وعند زيادة درجة الحرارة يمكن أن يحدث التهاب الجلد في الموقع المتعرض للحزمة، بل قد يتفحم. - عند سقوط أشعة الليزر بأنواعها المختلفة – المرئية وتحت الحمراء وفوق البنفسجية على الجلد – يُمتص الجزء الأكبر من طاقة الحزمة في الطبقة السطحية للجلد وتتحول الطاقة الممتصة إلى طاقة حرارية. - ونظراً للتوصيلية الحرارية الرديئة للجلد بسبب افتقاره للأوعية الدموية ووجود طبقة دهنية عازلة تحته يكون تبدد الطاقة الحرارية المخزونة في الجلد بطيئاً مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في الموضع المتعرض للحزمة إلى درجة عالية نسبياً. - يؤدي ارتفاع درجة حرارة الجلد إلى تبخر الماء المحدود الموجود في أنسجته وإلى فقد بروتين الجلد لخصائصه. وعند زيادة درجة الحرارة يمكن أن يحدث التهاب الجلد في الموقع المتعرض للحزمة، بل قد يتفحم. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 32

وتعتمد درجة الضرر في الجلد المتعرض لحزم الليزر – بسبب ارتفاع درجة حرارته – على : طول موجة الحزمة، ومدة التعرض، وكذلك على درجة التلون ( أي الخصاب ). - ويجب أن نبقى ضمن قيم الحد الأدنى لتدفق طاقة الليزر على سطح ذراع شخص بالغ من العرق الأبيض. والتي يمكن أن تسبب تلف الجلد بالنسبة لبعض أنواع الليزر ولظروف مختلفة من التعرض. وتعتمد درجة الضرر في الجلد المتعرض لحزم الليزر – بسبب ارتفاع درجة حرارته – على : طول موجة الحزمة، ومدة التعرض، وكذلك على درجة التلون ( أي الخصاب ). - ويجب أن نبقى ضمن قيم الحد الأدنى لتدفق طاقة الليزر على سطح ذراع شخص بالغ من العرق الأبيض. والتي يمكن أن تسبب تلف الجلد بالنسبة لبعض أنواع الليزر ولظروف مختلفة من التعرض. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 33

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 34

معالجة الجلد باستخدام الليزر 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 35

علاج التسوس بالليزر 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 36

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 37

الليزر والسرطان - من النتائج العلمية المتوفرة حتى الآن لا توجد شواهد أكيدة تجزم بوجود علاقة بين التعرض لأشعة الليزر و احتمال استحثاث السرطان سواء بالنسبة لحزم الليزر في المجال المرئي أو تحت الحمراء في أي من العضوين المتأثرين بهذه الحزم وهما العين والجلد. - سواء عند التعرض لحزم الليزر بجرعات منخفضة و بطريقة مزمنة لفترات طويله. أو عند التعرض لجرعة حاده – عند انتقال كمية كبيرة من طاقة الحزمة – خلال فترة زمنية قصيرة. - ومع ذلك فإنه ينبغي التروي في استخلاص النتائج وإصدار الأحكام نظراً لأن ظهور السرطان المستحث بالعديد من العوامل كالأشعة المؤينة وغيرها لا يقع سوى بعد فترات طويلة من الزمن قد تزيد على عشرين عاماً. - فضلاً عن ذلك فانه يستحيل فصل السرطانات المستحثه لأسباب مختلفة عن بعضها البعض أو عن تلك المستحثه طبيعياً والتي تمثل حوالى 20% من أسباب الوفيات وتتضمن تغيرات إحصائية كبيرة يصعب في وجودها الخروج باستخلاص نتيجة مؤكدة. - من النتائج العلمية المتوفرة حتى الآن لا توجد شواهد أكيدة تجزم بوجود علاقة بين التعرض لأشعة الليزر و احتمال استحثاث السرطان سواء بالنسبة لحزم الليزر في المجال المرئي أو تحت الحمراء في أي من العضوين المتأثرين بهذه الحزم وهما العين والجلد. - سواء عند التعرض لحزم الليزر بجرعات منخفضة و بطريقة مزمنة لفترات طويله. أو عند التعرض لجرعة حاده – عند انتقال كمية كبيرة من طاقة الحزمة – خلال فترة زمنية قصيرة. - ومع ذلك فإنه ينبغي التروي في استخلاص النتائج وإصدار الأحكام نظراً لأن ظهور السرطان المستحث بالعديد من العوامل كالأشعة المؤينة وغيرها لا يقع سوى بعد فترات طويلة من الزمن قد تزيد على عشرين عاماً. - فضلاً عن ذلك فانه يستحيل فصل السرطانات المستحثه لأسباب مختلفة عن بعضها البعض أو عن تلك المستحثه طبيعياً والتي تمثل حوالى 20% من أسباب الوفيات وتتضمن تغيرات إحصائية كبيرة يصعب في وجودها الخروج باستخلاص نتيجة مؤكدة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 38

أما بالنسبة لأجهزة الليزر التي تصدر حزماً بتردد يقع في مجال الأشعة فوق البنفسجية، فانه يجب الانتباه أن البحوث العلمية، قد أثبتت وجود علاقة بين السرطان والتعرض لكميات كبيرة من هذه الأشعة. فقد أوضحت الشواهد التجريبية أن مجال الأشعة فوق البنفسجية التي تقع أطوال موجاتها بين 290 إلى 320 نانومتر هي من الإشعاعات التي تستحث السرطان في الجلد. لذلك فانه يمكن القول أن أجهزة الليزر التي تُصدر حزماً بأطوال موجية تقع ضمن هذا المدى تمثل مخاطر سرطانيه – وان كانت محدودة – على المتعرضين لها. أما بالنسبة لأجهزة الليزر التي تصدر حزماً بتردد يقع في مجال الأشعة فوق البنفسجية، فانه يجب الانتباه أن البحوث العلمية، قد أثبتت وجود علاقة بين السرطان والتعرض لكميات كبيرة من هذه الأشعة. فقد أوضحت الشواهد التجريبية أن مجال الأشعة فوق البنفسجية التي تقع أطوال موجاتها بين 290 إلى 320 نانومتر هي من الإشعاعات التي تستحث السرطان في الجلد. لذلك فانه يمكن القول أن أجهزة الليزر التي تُصدر حزماً بأطوال موجية تقع ضمن هذا المدى تمثل مخاطر سرطانيه – وان كانت محدودة – على المتعرضين لها. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 39

درء المخاطر و الحاجه لمعايير رغم تنوع تطبيقات حزم الليزر في العديد من المجالات و انتشار استخدام أجهزتها إلا أنه لم تحظ متطلبات الحماية من أخطارها بالاهتمام الواجب سواء من قبل مستخدمي أجهزة الليزر أو من عامة البشر. ومن المؤسف أن عدم الاهتمام بالمخاطر بلغ درجة كبيرة حتى بات من المألوف مشاهدة صبية و أطفال يلهون بأقلام الليزر، بل وقد يوجهونهاها إلى أعين أقرانهم، الأمر الذى قد يؤدي إلى فقدهم نعمة البصر. و للاستفادة الكاملة من خصائص حزم الليزر مع خفض مخاطرها للحد الأدنى. - اهتمت الدول المتقدمة بوضع المعايير الوطنية سواء بالنسبة للجهات المعنية بإنتاج الأجهزة المصدرة لحزم الليزر أو لمستخدميها باستخدام النظارات المناسبة لكل طول موجة. رغم تنوع تطبيقات حزم الليزر في العديد من المجالات و انتشار استخدام أجهزتها إلا أنه لم تحظ متطلبات الحماية من أخطارها بالاهتمام الواجب سواء من قبل مستخدمي أجهزة الليزر أو من عامة البشر. ومن المؤسف أن عدم الاهتمام بالمخاطر بلغ درجة كبيرة حتى بات من المألوف مشاهدة صبية و أطفال يلهون بأقلام الليزر، بل وقد يوجهونهاها إلى أعين أقرانهم، الأمر الذى قد يؤدي إلى فقدهم نعمة البصر. و للاستفادة الكاملة من خصائص حزم الليزر مع خفض مخاطرها للحد الأدنى. - اهتمت الدول المتقدمة بوضع المعايير الوطنية سواء بالنسبة للجهات المعنية بإنتاج الأجهزة المصدرة لحزم الليزر أو لمستخدميها باستخدام النظارات المناسبة لكل طول موجة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 40

أشعة الليزر ممتدة على كامل الطيف المرئي وتحت الأحمر القريب والمتوسط 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 41

مجالات الأشعة 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 42

جدول بعض أنواع الليزر الشائعة نوع الإشعاعالطول الموجي ( نانومتر ) [1] [1] الوسطنوع الطيفنوع الليزر مستمر 325 غازيفوق بنفسجيهليوم - كادميوم [2] [2] نبضي غازيفوق بنفسجينيتروجين مستمر غازيفوق بنفسجيكريبتون مستمر - نبضي غازيفوق بنفسجيأرجون مستمر غازيمرئيهليوم - كادميوم مستمر - نبضي غازيمرئيأرجون مستمر - نبضي غازيمرئيكريبتون مستمر غازيمرئيزينون مستمر غازيمرئيأرجون - كريبتون مستمر غازيمرئيهليوم - نيون نبضي صلبمرئيياقوت مستمر غازيتحت الحمراءكريبتون مستمر صلبتحت الحمراءأرسنيد الجاليوم نبضينيودينيومصلبتحت الحمراء نيودينيوم neodymium مستمر - نبضينيودينيومصلبتحت الحمراءنيودينيوم مستمر 1.15 غازيتحت الحمراءهليوم - نيون مستمر - نبضي 10.6 غازيتحت الحمراءثاني أكسيد الكربون مستمر - نبضي 11.8 غازيتحت الحمراءماء 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 43

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 44

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 45

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 46

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 47

5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 48

الوقاية من أشعة الليزر يمكن تحقيق الوقاية من أشعة الليزر بثلاث طرق رئيسية وهي : 1- استخدام المرشحات Filters الامتصاصية : يمكن امتصاص الضوء باستخدام صبغات ملونة، توضع بداخل المواد المكونة للأجهزة البصرية، مثل الزجاج أو البلاستيك، والتي تمتص أطوالاً موجية معينة. فالبلاستيك جيد في امتصاص أطوال موجات ليزر ثاني أكسيد الكربون، بينما يسمح لباقي الطيف الكهرومغناطيسي بالمرور خلاله. والمرشح الملون أزرق / أخضر يمنع الأطوال الموجية لليزرات الياقوت الأحمر من المرور. - وقد أدت بساطة المرشحات الملونة بالصبغات إلى إنتاج مرشحات بلاستيك رفيعة، يمكن لفها بسهولة حول الأجهزة البصرية المستخدمة في نظم التسليح، وحتى حول الوجه البشرى. 1- استخدام المرشحات Filters الامتصاصية : يمكن امتصاص الضوء باستخدام صبغات ملونة، توضع بداخل المواد المكونة للأجهزة البصرية، مثل الزجاج أو البلاستيك، والتي تمتص أطوالاً موجية معينة. فالبلاستيك جيد في امتصاص أطوال موجات ليزر ثاني أكسيد الكربون، بينما يسمح لباقي الطيف الكهرومغناطيسي بالمرور خلاله. والمرشح الملون أزرق / أخضر يمنع الأطوال الموجية لليزرات الياقوت الأحمر من المرور. - وقد أدت بساطة المرشحات الملونة بالصبغات إلى إنتاج مرشحات بلاستيك رفيعة، يمكن لفها بسهولة حول الأجهزة البصرية المستخدمة في نظم التسليح، وحتى حول الوجه البشرى. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 49

عيب هذه المرشحات - تقلل الضوء المرئي فيها، فمرشح الياقوت يقلل كمية الضوء المار فيه بنسبة 20% إلى 40%. وهذا يعنى أن المنظر يصبح داكناً، أو أكثر ظلاما، - كلما زادت درجة الوقاية من أشعة الليزر، ويكون لهذا تأثير سلبي أثناء العمل في ظروف الإضاءة الضعيفة. - تعمل المرشحات على تلوين الصورة، وبالتالي تقل درجة التباين contrast بين الهدف المراد رؤيته والخلفية المحيطة به. - إن بعض المرشحات تنتج إزاحات لونية بسيطة، كأن تجعل اللون الأخضر يميل إلى الاصفرار. - ترفع المرشحات الامتصاصية درجة حرارة العدسات، وقد يسبب ذلك بعض المشكلات عندما تواجه المرشحات بأشعة ليزر ذات قدرة عالية. - تقلل الضوء المرئي فيها، فمرشح الياقوت يقلل كمية الضوء المار فيه بنسبة 20% إلى 40%. وهذا يعنى أن المنظر يصبح داكناً، أو أكثر ظلاما، - كلما زادت درجة الوقاية من أشعة الليزر، ويكون لهذا تأثير سلبي أثناء العمل في ظروف الإضاءة الضعيفة. - تعمل المرشحات على تلوين الصورة، وبالتالي تقل درجة التباين contrast بين الهدف المراد رؤيته والخلفية المحيطة به. - إن بعض المرشحات تنتج إزاحات لونية بسيطة، كأن تجعل اللون الأخضر يميل إلى الاصفرار. - ترفع المرشحات الامتصاصية درجة حرارة العدسات، وقد يسبب ذلك بعض المشكلات عندما تواجه المرشحات بأشعة ليزر ذات قدرة عالية. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 50

2. استخدام المرشحات الانعكاسية : وهي تتكون من طبقات رقيقة من مواد خاصة، ذات معاملات انعكاس ضوئي مختلفة، يتم ترسيبها على الزجاج بالتغشية. 3. استخدام مرشحات " روجيت " Rugate Filters : ويتم فيها وضع خليط من الفلوريدات والأكاسيد في طبقات لها أحرف خشنة، أو أحرف متمازجة مع بعضها. وهذه الطبقات لها تغير تدريجي في معاملات الانعكاس الضوئية، مما يزيد من فعاليتها، بحيث تجعل المرشح أفضل لإمرار الضوء، ويعمل بكفاءة أحسن في ظروف الرؤية الضعيفة. 2. استخدام المرشحات الانعكاسية : وهي تتكون من طبقات رقيقة من مواد خاصة، ذات معاملات انعكاس ضوئي مختلفة، يتم ترسيبها على الزجاج بالتغشية. 3. استخدام مرشحات " روجيت " Rugate Filters : ويتم فيها وضع خليط من الفلوريدات والأكاسيد في طبقات لها أحرف خشنة، أو أحرف متمازجة مع بعضها. وهذه الطبقات لها تغير تدريجي في معاملات الانعكاس الضوئية، مما يزيد من فعاليتها، بحيث تجعل المرشح أفضل لإمرار الضوء، ويعمل بكفاءة أحسن في ظروف الرؤية الضعيفة. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 51

- أما من أجل الليزرات عالية الاستطاعة وخاصة الصناعية منها. يلزمن كل عامل يستخدم الليزر : - خوذه خاصة. - نظارة مناسبة لطول موجة الليزر المستخدم. ويجب الحرص أن تكون نظيفة دوماً من الغبار والبصمات لكي لا تشوش الرؤيا أثناء العمل. - كما يلزم العامل الذي يعمل في مجال الثقب والحفر واللحام نظارة واقية للوجه بأكمله، وألبسة خاصة لا تتأثر بالليزر مصنوعة من ألياف قطنية سميكة معالجة حرارياً، وحذاء خاص كي لا يتأثر بالجهد العالي خاصة أن كل الليزرات وخاصة الصناعية منها تعمل بجهد عالي يزيد عن 24 KV 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 52

ملاحظة هامة يجب وضع إشارة ليزر على كل الورشات والعيادات الطبية التي تستخدم الليزر وخاصة التجميلية لأنه هنالك تساهل كبير بعض الأحيان من الأشخاص الذين يستخدمون الليزر أو من المريض والشخص المرافق له. كما أن انعكاس أشعة الليزر عن مرآة أو بلور أو معدن يؤدي أيضاً إلى الضرر. ملاحظة هامة يجب وضع إشارة ليزر على كل الورشات والعيادات الطبية التي تستخدم الليزر وخاصة التجميلية لأنه هنالك تساهل كبير بعض الأحيان من الأشخاص الذين يستخدمون الليزر أو من المريض والشخص المرافق له. كما أن انعكاس أشعة الليزر عن مرآة أو بلور أو معدن يؤدي أيضاً إلى الضرر. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 53

إنتاج أشعة ليزر غير ضارة بالعين أهم ما يحد من استخدامات أجهزة قياس المسافة بالليزر أنها تضر بالعين، ما لم تكن هناك مسافة أمان كافية، وهو ما يمثل عائقاً في استخدامها في التدريب. ولذلك تتجه البحوث نحو إنتاج أشعة ليزر غير ضارة بالعين.Safe laser إنتاج أشعة ليزر غير ضارة بالعين أهم ما يحد من استخدامات أجهزة قياس المسافة بالليزر أنها تضر بالعين، ما لم تكن هناك مسافة أمان كافية، وهو ما يمثل عائقاً في استخدامها في التدريب. ولذلك تتجه البحوث نحو إنتاج أشعة ليزر غير ضارة بالعين.Safe laser 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 54

وسائل وقاية متطورة يُجرى العديد من البحوث لتطوير وسائل تحقق حماية كافية للأفراد من أخطار أشعة الليزر. وأحد الاحتمالات المستقبلية هو استخدام المواد المصنوعة من البوليمرات Polymers البصرية، التي يمكنها تغيير خصائصها البصرية عند تعرضها للضوء الشديد، وتصبح معتمة تقريباً عند تعرضها لشعاع الليزر، ثم تعود لحالتها الشفافة السابقة. وهكذا، فإن هذه المواد يمكنها حجب أشعة الليزر، ولكنها في الوقت نفسه تسمح للضوء العادي بالمرور، من دون تغييرشدته. وسائل وقاية متطورة يُجرى العديد من البحوث لتطوير وسائل تحقق حماية كافية للأفراد من أخطار أشعة الليزر. وأحد الاحتمالات المستقبلية هو استخدام المواد المصنوعة من البوليمرات Polymers البصرية، التي يمكنها تغيير خصائصها البصرية عند تعرضها للضوء الشديد، وتصبح معتمة تقريباً عند تعرضها لشعاع الليزر، ثم تعود لحالتها الشفافة السابقة. وهكذا، فإن هذه المواد يمكنها حجب أشعة الليزر، ولكنها في الوقت نفسه تسمح للضوء العادي بالمرور، من دون تغييرشدته. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 55

خطورة الليزر على العين إن أقصى شدة إضاءة تتحملها عين الإنسان دون أن تصاب بأضرار تبلغ حوالي 5μj/cm^2. ولما كانت الطاقة التي تتعرض لها عين الإنسان تقل كلما ابتعد عن مصدر أشعة الليزر، فإن مسافة الأمان هي أقل مسافة بين العين وجهاز الليزر، بحيث إذا تعرضت العين لنبضة ليزر مباشرة فلا تصاب بضرر. خطورة الليزر على العين إن أقصى شدة إضاءة تتحملها عين الإنسان دون أن تصاب بأضرار تبلغ حوالي 5μj/cm^2. ولما كانت الطاقة التي تتعرض لها عين الإنسان تقل كلما ابتعد عن مصدر أشعة الليزر، فإن مسافة الأمان هي أقل مسافة بين العين وجهاز الليزر، بحيث إذا تعرضت العين لنبضة ليزر مباشرة فلا تصاب بضرر. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 56

وتختلف هذه المسافة حسب العوامل الآتية : 1. حالة الجو. 2. أجهزة التكبير الضوئية المستخدمة في أجهزة الرؤية. 3. الانعكاسات الضارة. 4. درجة تركيز شعاع الليزر. 5. نوع مادة الليزر. 6. نوع شعاع الليزر، نبضي أو مستمر. ولتوضيح خطورة الليزر، فإن قوائس المسافة التي تستخدم الياغ لها قدرة أكبر من 1 ميغاووات، ومن ثم، فإن أقل مسافة للتعرض المباشر لمصدر ليزر الياغ تكون حوالي 500 متر، بينما قوائس المسافة التي تستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون تصل مسافة الأمان بالنسبة لها إلى حوالي 2 ـ 3 سنتيمترات. أي أنها في الواقع آمنة تماماً. وتختلف هذه المسافة حسب العوامل الآتية : 1. حالة الجو. 2. أجهزة التكبير الضوئية المستخدمة في أجهزة الرؤية. 3. الانعكاسات الضارة. 4. درجة تركيز شعاع الليزر. 5. نوع مادة الليزر. 6. نوع شعاع الليزر، نبضي أو مستمر. ولتوضيح خطورة الليزر، فإن قوائس المسافة التي تستخدم الياغ لها قدرة أكبر من 1 ميغاووات، ومن ثم، فإن أقل مسافة للتعرض المباشر لمصدر ليزر الياغ تكون حوالي 500 متر، بينما قوائس المسافة التي تستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون تصل مسافة الأمان بالنسبة لها إلى حوالي 2 ـ 3 سنتيمترات. أي أنها في الواقع آمنة تماماً. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 57

إلى جانب إصدار التعليمات وتحديد متطلبات التداول الآمن حددت الدول لجان وطنية وكلفتها بمراقبة تطبيق المعايير والتعليمات الوطنية والالتزام بكافة متطلبات إنتاج واستخدام الأجهزة وتشغيلها لحماية لمواطنيها. ففي الولايات المتحدة الأمريكية : تتحمل وكالتان مسؤولية تطبيق النظم والتعليمات الوطنية المعنية بالحماية من مخاطر حزم الليزر، وهما مكتب الصحة الإشعاعية التابع لإدارة الخدمات البشرية والصحية وإدارة الصحة والأمان المهني التابع لوزارة العمل. وقد اعتمدت هاتان الهيئتان معايير وطنية أمريكية لإنتاج أجهزة الليزر والتعرض للحزم التي تنبعث منها. إلى جانب إصدار التعليمات وتحديد متطلبات التداول الآمن حددت الدول لجان وطنية وكلفتها بمراقبة تطبيق المعايير والتعليمات الوطنية والالتزام بكافة متطلبات إنتاج واستخدام الأجهزة وتشغيلها لحماية لمواطنيها. ففي الولايات المتحدة الأمريكية : تتحمل وكالتان مسؤولية تطبيق النظم والتعليمات الوطنية المعنية بالحماية من مخاطر حزم الليزر، وهما مكتب الصحة الإشعاعية التابع لإدارة الخدمات البشرية والصحية وإدارة الصحة والأمان المهني التابع لوزارة العمل. وقد اعتمدت هاتان الهيئتان معايير وطنية أمريكية لإنتاج أجهزة الليزر والتعرض للحزم التي تنبعث منها. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 58

وقام المؤتمر الأمريكي الحكومي لعلماء الصحة والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير بتحديد الحدود القصوى المسموح بها للتعرض لحزم الليزر المباشرة أو للأشعة المتشتتة منها من جميع الأطوال الموجية والقدرات. ينبغي تسمية الجهات أو الهيئات التي تتولى مسؤوليات الحماية من مخاطر حزم الليزر في كل المراكز العلمية، وتكليفها بإعداد التعليمات اللازمة للسيطرة على مخاطر أجهزة الليزر، ومراقبة تنفيذ هذه التعليمات وتحديد المتطلبات التي ينبغي استيفاءها بالنسبة للمستخدمين من حيث التأهيل والتدريب، وتوصيف أجهزة الليزر وتوفير المعدات الواقية للعيون والجلد، ومنع العبث وعدم الاكتراث الذي يرافق تداول هذه الأجهزة في بعض الأحيان. وقام المؤتمر الأمريكي الحكومي لعلماء الصحة والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير بتحديد الحدود القصوى المسموح بها للتعرض لحزم الليزر المباشرة أو للأشعة المتشتتة منها من جميع الأطوال الموجية والقدرات. ينبغي تسمية الجهات أو الهيئات التي تتولى مسؤوليات الحماية من مخاطر حزم الليزر في كل المراكز العلمية، وتكليفها بإعداد التعليمات اللازمة للسيطرة على مخاطر أجهزة الليزر، ومراقبة تنفيذ هذه التعليمات وتحديد المتطلبات التي ينبغي استيفاءها بالنسبة للمستخدمين من حيث التأهيل والتدريب، وتوصيف أجهزة الليزر وتوفير المعدات الواقية للعيون والجلد، ومنع العبث وعدم الاكتراث الذي يرافق تداول هذه الأجهزة في بعض الأحيان. 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 59

نهاية المحاضرة شكراً لحسن الإصغاء 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 60

مقارنة بين الليدار ( يستخدم ليزر الياغ ) والرادار الرادارالليدار 3-10 سم 10.6 ميكرونطول الموجة في حدود الكيلووات 1-2 ميجاواتالقدرة في حدود الميكروثانية ميكروثانيةعرض النبضة وفقاً لتصميم الهوائي بدون فصوص جانبية sidelopes مجسم الإشعاع 2-3 درجةأقل من درجةزاوية انفراج الشعاع في حدود 100 محتى 5 مدقة قياس المدى 5/23/2019 الأمان والحيطة من أشعة الليزر 61