
Bộ tiêu chuẩn ANSI Z136, do Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) phát triển, bao gồm các yêu cầu và quy trình thử nghiệm để đảm bảo an toàn khi sử dụng laser.

“Tiêu chuẩn quốc gia ANSI Z136.1 về sử dụng laser an toàn” là tiêu chuẩn cơ bản chung. Các chương trình an toàn laser đưa ra các yêu cầu chung về đánh giá rủi ro, phân loại (Loại 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B, 4), mức phơi nhiễm tối đa cho phép, các biện pháp kiểm soát, các mối nguy hiểm không liên quan đến bức xạ và các vấn đề tương tự. Tất cả các tiêu chuẩn ANSI Z136 khác đều tham chiếu hoặc dựa trên phần này.
Các tiêu chuẩn ANSI Z136 khác là các tiêu chuẩn chuyên ngành (theo chiều dọc). Chúng áp dụng cho các môi trường hoặc ứng dụng cụ thể và thường được ưu tiên hơn tiêu chuẩn ANSI Z136.1 trong phạm vi áp dụng cụ thể của chúng.
Tiêu chuẩn ANSI Z136 bao gồm các tiểu mục sau:
Ngày nay, công nghệ laser được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Mặc dù khả năng gây hư hại vật chất trong các quy trình laser là một vấn đề cần xem xét kỹ lưỡng, nhưng mối quan ngại chính vẫn là sự nguy hiểm đối với bất kỳ ai vận hành thiết bị.
Tiêu chuẩn ANSI Z136.1 đưa ra các khuyến nghị toàn diện về việc sử dụng an toàn các laser và hệ thống laser hoạt động ở bước sóng từ 180 nm đến 1000 μm (1 mm). Tiêu chuẩn này tập trung vào việc bảo vệ con người khỏi các mối nguy hiểm liên quan đến bức xạ laser, đồng thời cũng đề cập đến các mối nguy hiểm không liên quan đến bức xạ.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các ứng dụng laser trong công nghiệp, y tế, nghiên cứu, giáo dục, quân sự và ngoài trời. Nó được OSHA công nhận rộng rãi và được xem là tiêu chuẩn thực tế cho các chương trình an toàn laser.
Một trong những đóng góp quan trọng nhất của tiêu chuẩn này là hệ thống phân loại laser bảy cấp dựa trên khả năng gây tổn thương sinh học cho mắt hoặc da của laser:
Phân loại này phân chia từng loại laser theo khả năng gây hại sinh học của chúng. Laser loại 1 được miễn trừ khỏi mọi biện pháp kiểm soát vì chúng không gây nguy hiểm, trong khi laser loại 4 yêu cầu các biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt để giảm nguy cơ tiếp xúc với mắt hoặc da. Các biện pháp kiểm soát cụ thể cho từng loại được nêu chi tiết trong tiêu chuẩn.
Hệ thống truyền thông quang học bao gồm các liên kết đầu cuối dựa trên cáp quang, các liên kết điểm-điểm cố định trên mặt đất trong không gian tự do, hoặc sự kết hợp của cả hai. Tiêu chuẩn này được thiết kế để sử dụng bởi những người lắp đặt hệ thống đầu cuối và bởi nhân viên dịch vụ, bảo trì và các nhân viên khác có thể tương tác với các hệ thống này trong các tình huống mà quyền truy cập không được kiểm soát, được kiểm soát hoặc bị hạn chế. Nó cung cấp thông tin an toàn chi tiết cho các hệ thống mà năng lượng quang học có thể truy cập được và các thông số nguồn không chắc chắn hoặc không nằm trong tầm kiểm soát của người dùng.
Tiêu chuẩn này bao gồm các biện pháp kiểm soát phù hợp với mức độ nguy hiểm cụ thể (kết nối cáp quang) và mức độ truy cập (kết nối không gian tự do). Hầu hết các đánh giá có thể được thực hiện bằng phương pháp phân tích, và một số ví dụ về đánh giá nguy hiểm tiêu biểu được đưa ra trong phụ lục.
Tiêu chuẩn này đề cập đến hai loại hệ thống chính:
Khác với các loại laser thông thường, hệ thống cáp quang thường được bao bọc kín và hoạt động ở mức độ an toàn cao (loại 1) trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, các mối nguy hiểm phát sinh trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt hoặc khi các sợi quang bị ngắt kết nối (khi có bức xạ quang học dễ tiếp cận).
Mạng cáp quang đang phát triển nhanh chóng. Các kỹ thuật viên thường xuyên làm việc với các sợi quang đang hoạt động hoặc có khả năng mang điện trong môi trường không được kiểm soát. Tiêu chuẩn ANSI Z136.2 giúp ngăn ngừa tổn thương mắt do bức xạ laser hồng ngoại vô hình, một nguy cơ thực sự trong quá trình nối hoặc kiểm tra cáp.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các cơ sở sử dụng laser trong hệ thống laser y tế như một thiết bị y tế. Điều này bao gồm các cơ sở bệnh viện, trung tâm phẫu thuật ngoại trú và các phòng khám y tế, nha khoa và thú y tư nhân, cũng như các cơ sở phi y tế như thẩm mỹ viện và spa.
Hệ thống laser y tế bao gồm hệ thống phân phối để điều hướng đầu ra laser, bộ nguồn với các điều khiển và hiệu chuẩn laser, vỏ bảo vệ và các chất lỏng và khí đi kèm.
Laser y tế được sử dụng trong hàng nghìn ca phẫu thuật mỗi ngày. Các mối nguy hiểm bao gồm tổn thương mắt, bỏng da, cháy trong phẫu thuật, hít phải khói laser (có thể chứa virus và chất gây ung thư) và các rủi ro về điện. Tiêu chuẩn này giúp các cơ sở y tế ngăn ngừa những sự cố này thông qua các biện pháp kiểm soát có cấu trúc, đào tạo và giám sát.
Tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn vàng về an toàn laser trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Tuân thủ tiêu chuẩn này bảo vệ bệnh nhân và nhân viên, giảm thiểu rủi ro trách nhiệm pháp lý và đảm bảo việc sử dụng laser y tế an toàn và hiệu quả.
Hơn nữa, tiêu chuẩn này đặc biệt đề cập đến việc đo các thông số liên quan đến chùm tia laser đầu ra cần thiết để thu được các giá trị cho các đại lượng được sử dụng trong các tính toán phân loại hoặc đánh giá nguy cơ. Việc đánh giá bao gồm việc so sánh các mức phơi nhiễm đo được với các giá trị phơi nhiễm tối đa cho phép được quy định trong tiêu chuẩn ANSI Z136.1, dựa trên khả năng gây tổn thương sinh học cho mắt hoặc da của chùm tia laser trực tiếp, phản xạ hoặc tán xạ.
Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách thực hiện các phép đo quang học đối với chùm tia laser, cần thiết để đánh giá mức độ nguy hiểm và phân loại laser theo tiêu chuẩn ANSI Z136.1. Tiêu chuẩn này bao gồm các phép đo cần thiết để xác định các thông số cơ bản sau:
Các phép đo này là cần thiết cho những mục đích sau:
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các laser hoạt động trong dải bước sóng từ 180 nm đến 1 mm (tia cực tím đến tia hồng ngoại xa).
Tiêu chuẩn này cung cấp cơ sở kỹ thuật cho việc đánh giá chính xác nguy cơ laser. Mặc dù cụ thể và tập trung vào đo lường hơn các tiêu chuẩn Z136 khác, nó vẫn là không thể thiếu đối với bất kỳ ai muốn phân loại laser, tính toán vùng nguy hiểm danh nghĩa hoặc xác minh đáng tin cậy các biện pháp kiểm soát an toàn. Việc áp dụng đúng phương pháp thực hành được khuyến nghị này giúp thu hẹp khoảng cách giữa giới hạn an toàn lý thuyết và hiệu suất laser thực tế.
Tóm lại, tiêu chuẩn này đề cập đến các vấn đề an toàn laser cụ thể trong môi trường giảng dạy và trình diễn. Nó bao gồm việc sử dụng laser và hệ thống laser một cách an toàn trong lớp học, phòng thí nghiệm, hội chợ khoa học và các buổi trình diễn ở trường học, và đặc biệt nhấn mạnh những điểm sau:
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các laser hoạt động trong khoảng bước sóng từ 180 nm đến 1 mm và chủ yếu tập trung vào các laser công suất thấp đến trung bình (Loại 1, 2, 3R và một số loại 3B) thường được sử dụng trong giáo dục.
Một trong những mối lo ngại đáng kể nhất liên quan đến việc sử dụng các phương pháp phát xạ kích thích bằng ánh sáng ngoài trời là các chùm tia laser có thể truyền đi tự do mà không bị cản trở bởi các rào cản tương tự như khi sử dụng trong nhà. Sự nhiễu xạ của chùm tia laser có thể khiến nó lan rộng trên khoảng cách xa hơn, gây nguy hiểm cho nhiều người hơn. Tiêu chuẩn này cũng đề cập đến các hiệu ứng khí quyển có thể làm thay đổi tia laser khi chỉ sử dụng ngoài trời. Ví dụ, sự nhấp nháy do thay đổi nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi trong phân bố năng lượng của chùm tia, trong khi sự suy giảm do các hạt bụi trong không khí làm thay đổi bước sóng của chùm tia.
Tiêu chuẩn này giải quyết những thách thức đặc thù của việc sử dụng laser ngoài trời, nơi các yếu tố như thời gian truyền dẫn trong khí quyển dài, khả năng tiếp cận công cộng không thể dự đoán trước, điều kiện thời tiết và các vấn đề liên quan đến hàng không làm tăng đáng kể rủi ro. Tiêu chuẩn này bao gồm các laser hoạt động trong dải bước sóng từ 180 nm đến 1 mm (tia cực tím đến hồng ngoại xa).
Các lĩnh vực ứng dụng chính là:
Tiêu chuẩn này nhấn mạnh việc bảo vệ không chỉ người vận hành mà còn cả công chúng, máy bay và các thiết bị thu tín hiệu nhạy cảm (ví dụ: đài quan sát).
Các tia laser ngoài trời có thể gây nguy hiểm ở khoảng cách rất xa. Tia laser loại 4 công suất cao có thể gây nguy hiểm ở khoảng cách hàng kilomet. Các rủi ro thường gặp bao gồm:
Tiêu chuẩn này giúp các tổ chức triển khai các biện pháp kiểm soát phù hợp đồng thời cho phép ứng dụng laser ngoài trời có giá trị. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các nhà sản xuất chương trình trình diễn laser, những người phải tuân thủ tiêu chuẩn này và các quy định của FAA về giấy phép sử dụng không phận.
Tiêu chuẩn này cung cấp các quy trình thử nghiệm để đảm bảo rằng vật liệu và thiết bị bảo vệ laser duy trì mức độ bảo vệ đã được quy định trong suốt vòng đời của sản phẩm. Các thiết bị bảo vệ này bao gồm thiết bị bảo vệ mắt khỏi laser hoặc bộ lọc thiết bị, bộ lọc cửa sổ laser và các rào chắn, màn chắn hoặc rèm chắn tia laser. Các phương pháp thử nghiệm khác nhau có thể được yêu cầu tùy thuộc vào thiết bị bảo vệ, loại laser, chế độ hoạt động tức thời và bước sóng. Tiêu chuẩn này nhằm mục đích cung cấp hướng dẫn hợp lý và đầy đủ về các phương pháp thử nghiệm, quy trình và thông số kỹ thuật cho các thiết bị được sử dụng để bảo vệ mắt khỏi laser và hệ thống laser.
Tóm lại, tiêu chuẩn này cung cấp cho các nhà sản xuất, phòng thí nghiệm kiểm định và người sử dụng những khuyến nghị rõ ràng về việc đánh giá và dán nhãn vật liệu và thiết bị bảo hộ laser. Tiêu chuẩn này bao gồm các nội dung sau:
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các laser hoạt động trong dải bước sóng từ 180 nm đến 1000 μm. Tiêu chuẩn nhấn mạnh việc kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo thiết bị duy trì mức độ bảo vệ được quy định trong suốt vòng đời sử dụng. Các hạn chế chính của tiêu chuẩn này bao gồm:
Tiêu chuẩn này đóng vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái an toàn laser bằng cách đảm bảo rằng thiết bị bảo hộ được kiểm tra đáng tin cậy và dán nhãn rõ ràng. Trong thời đại các ứng dụng laser ngày càng mạnh mẽ và đa dạng, tiêu chuẩn này giúp duy trì niềm tin vào thiết bị bảo vệ mắt, bộ phận dễ bị tổn thương nhất của cơ thể.
Môi trường thử nghiệm có thể khác với hoạt động bình thường của laser và có thể yêu cầu tiếp cận mức độ bức xạ laser cao hơn giới hạn phát xạ cho phép đối với loại laser được chỉ định. Với những cân nhắc này, an toàn được đảm bảo chủ yếu bằng cách phân loại laser theo mức độ nguy hiểm tương đối của chúng, sau đó xác định các biện pháp kiểm soát dựa trên những nguy hiểm và điều kiện hoạt động đó.
Tiêu chuẩn này giải quyết những thách thức khác biệt so với những thách thức trong môi trường công nghiệp hoặc lâm sàng:
Tiêu chuẩn này chủ yếu áp dụng cho môi trường trong nhà, nhưng cũng bao gồm các điều khoản cho các thí nghiệm ngoài trời có kiểm soát. Nó dựa trên và bổ sung cho tiêu chuẩn ANSI Z136.1, đồng thời cung cấp các phương pháp linh hoạt và thiết thực hơn, phù hợp cho nghiên cứu và phát triển.
Các phòng thí nghiệm nghiên cứu thường xuyên sử dụng laser 3D và laser loại 4 trong các cấu hình không thường quy. Các rủi ro thường gặp bao gồm tiếp xúc với mắt trong quá trình căn chỉnh, phản xạ chùm tia không mong muốn và kiểm soát không đầy đủ trong các hệ thống đã được sửa đổi. Tiêu chuẩn này giúp các tổ chức cân bằng giữa nghiên cứu tiên tiến và an toàn bằng cách đưa ra các yêu cầu thực tế và có thể thích ứng. Tiêu chuẩn này được sử dụng rộng rãi bởi:
Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn thực tiễn, cụ thể cho từng ngành, về việc sử dụng an toàn laser và hệ thống laser trong môi trường sản xuất và công nghiệp. Tiêu chuẩn này bao gồm các loại laser có bước sóng từ 180 nm đến 1 mm² (tia cực tím đến hồng ngoại xa) được sử dụng trong các quy trình như sau:
Tiêu chuẩn này giải quyết những thách thức đặc thù của môi trường sản xuất, bao gồm sản xuất số lượng lớn, máy móc tự động, tích hợp với hệ thống robot và sự hiện diện của các mối nguy hiểm công nghiệp không liên quan đến laser.
Tiêu chuẩn này vẫn là tài liệu tham khảo cơ bản về an toàn laser trong ngành sản xuất. Nó chuyển đổi các nguyên tắc rộng lớn về an toàn laser thành các yêu cầu thực tiễn, hướng đến sản xuất, hỗ trợ cả việc bảo vệ người lao động và hoạt động hiệu quả. Đối với bất kỳ cơ sở nào sử dụng laser trong quy trình công nghiệp hoặc tự động hóa, tiêu chuẩn này là một công cụ không thể thiếu để thiết lập một chương trình an toàn laser mạnh mẽ và tuân thủ. Hướng dẫn của tiêu chuẩn này vẫn rất phù hợp với các nhà máy thông minh hiện đại và sản xuất tiên tiến.
Tiêu chuẩn này giải quyết những thách thức đặc thù của các môi trường sau:
Tiêu chuẩn này bao gồm các laser hoạt động trong khoảng bước sóng từ 180 nm đến 1 mm, và tập trung cụ thể vào các laser loại 3B và loại 4, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp giải trí.
Tiêu chuẩn này đóng vai trò là hướng dẫn chuyên biệt rất cần thiết cho việc sử dụng laser một cách an toàn và sáng tạo trong các buổi biểu diễn và triển lãm.
Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và giàu kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử tuân thủ tiêu chuẩn ANSI Z136.
