مقدمه
لیزر یکی از فن‌آوری­های پیشرفته است که امروزه دارای کاربردهای بسیاری در عرصه­ های مختلف علمی، صنعتی، پزشکی، نظامی، مخابرات و … است. ویژگی­های خاص نور لیزر موجب شده که روز به روز شاهد ایجاد کاربردهای جدید برای آن باشیم. اما از سویی دیگر به دلیل همین ویژگی‌های خاص پرتو لیزر عدم استفاده صحیح از آن موجب بروز خطرات و صدماتی در کاربران خواهد شد.
همزمان با رشد و گسترش فن‌آوری‌های مختلف از جمله لیزر در ابعاد گوناگون کار و زندگی انسانها، علوم مربوط به خطرات، عوارض و روش­های ایمن بهره‌برداری از آنها نیز رشد و گسترش می­یابند و به تبع آن، سازمان­های ذیربط و ناظر، استانداردهایی را تنظیم و مراکز بهره بردار را ملزم به رعایت آنها می‌نمایند، تا این فن‌آوری‌ها را برای کاربران و جامعه انسانی ایمن سازند.
توجه به مفاد فوق و اهمیت بالای ایمنی کار، ایجاب می‌نماید مراکز و کاربران انواع لیزرها نیز از عوارض، خطرات، استانداردها و روش‌های ایمن کاربری لیزرها مطلع بوده و استانداردهای مورد نظر را رعایت نمایند.

کلیات
در صورت عدم رعایت احتیاط­ های لازم، همه­ ی انرژی‌ها از جمله گرما، الکتریسیته و … خطرناک هستند. لیزر نوعی نور یا تابش الکترومغناطیس متشکل از پرتوهای موازی، همدوس و تک­رنگ با واگرایی بسیار کم و شدت بالاست به عبارت دیگر منبع انرژی به شدت متمرکز است. به همین دلیل، کار کردن با انواع لیزرها نیاز به آموزش‌های خاصی دارد تا علاوه بر کارایی حداکثری دستگاه، سوانح و صدمات ناشی از استفاده نادرست آن به حداقل کاهش یابد. از دیدگاه ایمنی، باریکه لیزر، به صورت چشمه­ای نقطه­ ای با درخشندگی و شدت زیاد در نظر گرفته می­شود که بسیار خطرناکتر از نور معمولی است و می‌تواند انرژی زیادی را در ناحیه کوچکی متمرکز کرده و موجب صدمات گوناگونی شود.
پرتو لیزر، بسته به مشخصات پرتو مانند طول موج، توان، واگرایی و غیره می‌تواند سبب فعل و انفعالات متفاوتی در  اندام‌های بدن شود. بنابراین خطرات و عوارض آن را باید با توجه به انواع آن و برهم‌کنشی که هر کدام از انواع آن ممکن است با بافت­های مختلف انسان داشته باشد، مطالعه نمود. در این میان، چشم و پوست، اندام‌های بحرانی به حساب می‌آیند یکی به دلیل حساسیت سیستم بینایی به تابش‌های الکترومغناطیس بخصوص در طول موج‌های خاص و دیگری به دلیل گستردگی پوست در سرتاسر بدن که آن را بزرگترین اندام بدن ساخته است.
خطرات لیزرها
خوشبختانه بدلیل اهمیت خاص ایمنی کار و تلاش مستمر سازمان‌های گوناگون بین‌المللی، استانداردهای ایمنی، مقالات، کتب و منابع گوناگونی در خصوص خطرات لیزرها تدوین و انتشار یافته است. با نگاهی اجمالی به منابع مختلف، خطرات لیزرها در چند دسته کلی زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

خطرهای متعددی در ارتباط با لیزرها وجود دارند، ولی برای هر نوع لیزر، بسته به مشخصات و قابلیت های آن، تنها تعداد خاصی از این خطرها مطرح هستند. این خطرها و راهکارهای رفع آن برای هر لیزر باید برای محیطی که همان لیزر معین روشن و در حال کار است تهیه و در تابلوهای مشخصی در معرض دید قرار گیرد. کاربران نیز باید قبل از ورود به محیطی که در آن لیزر روشن و در حال استفاده است به علائم نصب شده توجه و توصیه های ایمنی بیان شده را رعایت کرد.
در خطرات اشاره شده، خطرات ناشی از تابش لیزر بر انسان از بیشترین اهمیت برخوردار هستند و به همین دلیل در ابتدا به آنها پرداخته می­شود.
خطرات ناشی از تابش لیزر بر انسان
اصلی­ترین خطر و بیشترین صدمات گزارش شده لیزر، ناشی از تابش لیزر بر بدن انسان است. انواع لیزرها با توجه به طول­ موج‌های گوناگون، دارای اثرات مختلفی بر اعضای بدن هستند و جزء پرتوهای غیر یونساز به حساب می­ آیند. بدلیل اهمیت بالای خطرات ناشی از تابش لیزر بر انسان، اغلب منابع علمی مرتبط، تاکید ویژه‌ای روی شناخت و پیشگیری از آنها دارند. این تأثیرات بیشتر در ناحیه چشم و پوست مطرح هستند که در مطالب آینده ضمن تقسیم ­بندی لیزرها، با جزئیات به آنها خواهیم پرداخت. اما به طور کلی می­توان توصیه کرد که اعضای بدن بویژه چشم نباید به هیچ وجه در معرض تابش مستقیم نور لیزر قرار گیرد.

خطرات معمول ناشی از تابش لیزر بر انسان
اصلی­ترین خطر و بیشترین صدمات گزارش شده لیزر، ناشی از تابش لیزر بر بدن انسان است. انواع لیزرها با توجه به طول­ موج ‌های گوناگون، جزء پرتوهای غیریونساز به حساب می­آیند و دارای اثرات مختلفی بر اعضای بدن هستند. بدلیل اهمیت بالای خطرات ناشی از تابش لیزر بر انسان، اغلب منابع علمی مرتبط، تأکید ویژه ­ای روی شناخت و پیشگیری از آنها دارند. این تأثیرات بیشتر در ناحیه چشم و پوست مطرح هستند که در مطالب آینده ضمن تقسیم­بندی لیزرها، با جزئیات به آنها خواهیم پرداخت. اما به طور کلی می­توان توصیه کرد که اعضای بدن بویژه چشم نباید به هیچ وجه در معرض تابش مستقیم نور لیزر قرار گیرد.

آسیب های چشمی
رابطه چشم انسان با نور همانند رابطه سیستم گوارش با مواد غذایی و گوش با صوت است. همانگونه که ورود مواد غذایی با حجم یا نوع خارج از محدوده طبیعی به سیستم گوارش و صوت با میزان بیش از محدوده طبیعی به گوش، آسیب ­زا هستند، ورود نور با توان یا طول ­موج خارج از محدوده طبیعی به چشم نیز آسیب ­زا است. لیزر نوری با مشخصات متفاوت از نور طبیعی است، انرژی آن بسیار بالاست و هر محدوده از طول­ موج­ های آن رابطه خاصی با چشم برقرار می کند.

شکل ۱- تصویر واقعی و شماتیک چشم انسان
در شکل ۱ تصویر واقعی و شماتیک چشم انسان نشان داده شده است. بطور کلی، تابش لیزر بر چشم، به اعضای آن مانند قرنیه، شبکیه و عدسی صدمه می زند. این صدمات بستگی کامل به طول ­موج لیزر داشته و با توجه به محدوده ­های مختلف طول ­موجی، که در جدول زیر آمده است، متفاوت هستند.

جدول ۱-  محدوده معمول طول­موج لیزرها

محدوده معمول طول موج لیزرها (nm)
مادون قرمز دور	مادون قرمز نزدیک	محدوده مرئی	ماوراء بنفش نزدیک	ماوراء بنفش دور
۱۰ -۱۴۰۰	۱۴۰۰ – ۷۸۰	۷۸۰ – ۴۰۰	۴۰۰ – ۳۱۵	۳۱۵ – ۲۰۰

تابش لیزر در ناحیه طیف ماوراء بنفش دور و مادون قرمز دور در قرنیه جذب می شود و ضایعاتی را در آن ایجاد می­کند.
تابش لیزر در ناحیه طیف مرئی، مادون قرمز نزدیک و تا حدی ماوراءبنفش نزدیک، می­تواند از بخش­های عدسی و قرنیه چشم عبور کرده و با شبکیه برخورد کند. در این حالت پرتو لیزر، به علت موازی بودن و واگرایی کم، در نقطه­ای در شبکیه کانونی شده و می­ تواند موجب جوش آمدن مایع زجاجیه، نابودی سلول­ها، تخریب شبکیه و در نهایت کوری موقت و یا حتی دائم شود.
نکته: در شرایط معمولی، منابع نور، نور را در همه جهات ساطع می ­کنند و نور آنها پس از ورود به چشم، تصویر بزرگی با چگالی انرژی کم روی شبکیه ایجاد می ­کند. همانگونه که در شکل ۲ نشان داده شده، پرتوهای موازی لیزر پس از عبور از عدسی، در نقطه­ای به ابعاد تقریبی۱۰ تا ۲۰ میکرومتر روی شبکیه متمرکز می­ شوند، در این حالت، اگر مردمک چشم کامل باز باشد، نسبت چگالی توان در شبکیه به عدسی هزاران برابر افزایش می یابد (شکل ۲). بنابراین حتی لیزرهای کم توان هم، در صورتیکه به مدت طولانی بر چشم تابیده شوند، می ­توانند به شدت آسیب زا باشند.

شکل۲- کانونی شدن پرتو لیزر در چشم انسان و افزایش قابل توجه شدت آن در مقایسه با منابع نوری معمولی
طول ­موج­ های ماوراء بنفش نزدیک و مادون قرمز میانه (۱۴۰۰ الی۳۰۰۰ نانومتر)، علاوه بر موارد فوق، می­ توانند به عدسی چشم نیز صدمه بزنند.
در مجموع، جذب شدید برخی طول ­موج ­ها در چشم باعث آسیب ­های موضعی می ­شود و به همین دلیل نباید تحت هیچ شرایطی به لیزر خیره شد. همچنین باید توجه داشت که تنها برخورد مستقیم پرتو لیزر با چشم خطرآفرین نمی ­باشد بلکه برخورد بازتابش و پراکندگی آن از سطوح دیگر نیز می­ تواند صدماتی را، هر چند با شدت کمتر از برخورد مستقیم، بدنبال داشته باشد (شکل ۳). بطور کلی محدوده ۴۰۰ الی ۱۴۰۰ نانومتر خطرناک ­ترین محدوده طول ­موج­ های لیزر بر چشم است.
محدوده ۷۰۰ الی ۱۴۰۰ نانومتر نیز بدلیل نامرئی بودن بسیار خطرناک است زیرا چشم انسان بطور طبیعی، با عکس ­العمل پلک­ زدن در مقابل نور مرئی، از ورود طولانی مدت آن جلوگیری می ­کند ولی در مقابل نور نامرئی مردمک کاملاً باز مانده و چشم پلک نمی ­زند.
علیرغم اینکه آسیب ­های چشمی به راحتی قابل پیشگیری هستند، بر اساس نتایج مطالعات FDA، ۷۵% حوادث لیزر از سال ۱۹۸۴الی۱۹۹۴ شامل آسیب ­های چشمی بوده است.

شکل ۳- انواع حالاتی که سیستم بینایی در معرض پرتو لیزر قرار می‌گیرد
آسیب های پوستی
پوست انسان تقریباً همه محدوده طول ­موج­ های ماوراء بنفش تا مادون­ قرمز را جذب می ­کند اما قدرت نفوذ طیف مرئی در پوست نسبت به دو ناحیه دیگر بیشتر است. هرچند صدمات پوستی ناشی از لیزر، در مقایسه با صدمات چشمی کمتر بوده و از نظر ایمنی، پوست پس از چشم در مرتبه دوم اهمیت قرار دارد، اما نباید آنها را دست کم گرفت زیرا لیزرها، بویژه لیزرهای جراحی، قابلیت نفوذ بالایی به بدن دارند و می ­توانند برش­ های عمیقی در پوست ایجاد کنند و در صورتیکه برش در ناحیه ورید یا شریان باشد می ­تواند با خونریزی شدید نیز همراه باشد.

شکل ۴- سوختگی ایجاد شده دست کاربر در اثر برخورد باریکه لیزر
سرخی، تورم سطحی، سوختگی (شکل ۴)، چروکیدگی، خشکی بیش از حد، پیری زودرس و در برخی موارد خاص بروز سرطان ‌های پوستی از جمله آسیب ‌های ناشی از تابش پرتو لیزر به طور مکرر و در تماس ‌های مزمن ایجاد می ‌گردد. بنابراین باید از برخورد لیزر با پوست انسان جلوگیری کرد. در جدول زیر آسیب های برخی انواع موج های لیزری بر چشم و پوست انسان خلاصه شده است:

جدول ۱-  آسیب های انواع طول موج های لیزری بر چشم و پوست انسان

آسیب های لیزر بر پوست	آسیب های لیزر بر چشم	محدوده طول موج (nm)	ناحیه طیف الکترومغناطیسی
اریتما- پیری زودرس- سرطان	فوتوکراتیتیس	۲۸۰ – ۲۰۰	ماوراء بنفش دور
اریتما- پیری زودرس- تیره شدن پوست- سرطان	فوتوکراتیتیس آب مروارید	۳۱۵ – ۲۸۰	ماوراء بنفش میانه
اریتما- تیره شدن پوست- سوختن پوست	آب مروارید	۴۰۰ – ۳۱۵	ماوراء بنفش نزدیک
حساسیت به نور- سوختگی پوست	آسیب های شبکیه	۷۸۰ – ۴۰۰	نور مرئی
سوختگی پوست	سوختگی شبکیه- آب مروارید	۱۴۰۰ – ۷۸۰	مادون قرمز نزدیک
سوختگی پوست	سوختگی قرنیه- آب مروارید	۳۰۰۰ – ۱۴۰۰	مادون قرمز میانه
سوختگی پوست	سوختگی قرنیه	۱۰۰۰۰۰۰ – ۳۰۰۰	مادون قرمز دور

با توجه به اینکه آسیب ­های چشمی و پوستی (خطرات تابش لیزر بر انسان)، از اهمیت خاصی برخوردارند به همین دلیل، مؤسسات استاندارد دنیا نیز، لیزرها را با در نظر گرفتن طول­ موج، توان خروجی و انرژی تابش لیزر، براساس صدمات بیولوژیکی لیزرها بر چشم و پوست انسان، در چهار گروه (چهار کلاس) طبقه بندی نموده و سازندگان و کاربران را ملزم به رعایت حفاظت ­های مورد نظر بر حسب طبقه ­بندی انجام شده نموده­اند.