技术:安全地看着光明

日期:2017-12-10 05:13:01 作者:密糕虫 阅读:

作者:Jeff Hecht波士顿使用激光束是一项危险的工作,因为我们的眼睛将激光聚焦在视网膜上的一个小点上强烈稳定的光束或短暂的强烈脉冲可以灼伤视网膜,导致永久性盲点但美国研究人员正在开发新设备,以防止激光伤害眼睛而不会遮挡他们的正常视力有严格的安全规则来管理人们在日常生活中可能接触到的激光功率,例如在超市中但实验室激光器造成了一些眼睛伤害,并开发了新的军用激光系统 - 用作杀伤性武器(“设计用于盲人的激光”,新科学家,1992年8月8日,第27页)或帮助其他人武器 - 对高科技战场上的士兵构成严重威胁那些使用激光工作的人长期用护目镜或保护镜片遮住眼睛,这些镜片由在某些激光波长下非常强烈吸收光线的材料制成护目镜对所选波长几乎不透明,但透射其他可见光虽然它们可以保护眼睛免受强烈,直接的激光照射,但它们也可以阻挡相同波长的任何微弱光线,因此佩戴者无法看到他们试图使用的光束这可能会造成其他危险并诱使用户丢弃护目镜战场是一个更棘手的命题标准护目镜仅阻挡单个波长,但是军事系统可以使用几种不同类型的激光中的一种更糟糕的是,一些新的激光器可以在太宽的波长范围内进行调谐,以使标准护目镜能够正常阻挡几年来,研究人员研究了一种称为光学限制器的材料,这种材料通常是透明的,但在暴露在光线下会变暗一个众所周知的例子是用于太阳镜的光致变色玻璃,但其反应缓慢且有限的不透明性使其不适用于激光护目镜理想情况下,激光安全材料应该足够快地反应以阻挡仅持续几十亿分之一秒的脉冲,并且应该将不到万分之一的激光能量传输到眼睛虽然没有人达到这一目标,但在帕萨迪纳的喷气推进实验室和加州理工学院工作的一个团队报告了科学方面令人印象深刻的进展(第273卷,第1533页)其他开发人员尝试了各种材料,随着强度的增加,这些材料会吸收越来越多的光但根据陆军环境卫生局眼保护专家韦斯马歇尔的说法,JPL团队终于接近了五角大楼希望看到的东西研究人员使用由重金属原子和多环有机分子(称为酞菁)形成的复合物他们认为这些分子可以应对在不同波长下工作的激光,尽管到目前为止它们只用钕激光器进行了测试 JPL的约瑟夫佩里说,在这些基态下,这些配合物吸收的光在425和600纳米之间几乎没有可见光这使得它们在环境光下相对清晰然而,强光将分子激发到强烈吸收由钕固态激光器发射的532纳米波长的绿光的状态光线越强,吸收越强佩里试验了几种酞菁来设计快速转变为激发态的分子为了进一步提高光限幅器的光吸收,Perry的团队精心调整了引入其不同层的酞菁的含量吸收程度取决于光学能力和酞菁浓度因此,激光能量越少,酞菁络合物的浓度必须越高,以使分子达到相同的激发水平,从而达到吸收研究人员在光限幅器的后层放置了较高浓度的光盘,光线限制器的光线较少这种方法使他们能够建造一个能够阻止所有0.2%能量的脉冲,仅持续80亿分之一秒,然后传输70%的环境光马歇尔指出,原型系统仍然需要在前面有一个额外的镜头,以便将激光聚焦到酞菁吸收强度足以有效的强度这使得系统难以处理 “这将是一个庞大的系统,可能不会取代实验室的护目镜,”他说但他认为它对军事应用有更多的希望,例如,飞越敌方领土的飞行员该系统必须采用耳机包装​​,