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

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.

Az indukált emisszió segítségével lehetővé válik tehát a fényerősítés Az indukált emisszió segítségével lehetővé válik tehát a fényerősítés. (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

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.

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).

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.

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

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.

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

fotoérzékenységi szint a szöveti erezettség 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Látóideghártya sérülések: Retina égés Retina vérzés

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.

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 és szükség esetén jelentsünk vészhelyzetet

Köszönöm a figyelmet!