Trải nghiệm chấn thương mắt do laser

 (funraniumlabs.com)
1 điểm bởi GN⁺ 2024-08-02 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Vào một buổi sáng mùa xuân năm 1999, trong lúc trình diễn ngoài trời laser Quanta-Ray Nd:YAG tại bãi đậu xe của một công ty laser, một tia tán xạ đã chạm vào mắt phải của nhân viên phụ trách an toàn và để lại tổn thương võng mạc nhẹ
  • Tại hiện trường, laser công suất cao, bộ nguồn, cáp nước làm mát và cáp nguồn, thiết bị xóa vạch kẻ đường, cùng chiếc Jeep Grand Cherokee mới của VP of Sales đều nằm lẫn lộn một chỗ, và việc kiểm soát an toàn đã hoàn toàn sụp đổ
  • Kính bảo hộ mà khách hàng sử dụng là bộ lọc argon, nên không có tác dụng với bước sóng 1064nm của laser Nd:YAG, còn Bob thì thậm chí không đeo kính bảo hộ và rơi vào tình huống cần khám mắt
  • Thiết bị định dùng để đốt bỏ sơn phản quang trên vạch đường lại bắn tia về phía xe thay vì xuống mặt đất do lớp phủ của hệ quang học lái tia bị hỏng, làm hư hại cả lớp sơn, hốc bánh xe và đường ống phanh
  • Tia laser còn có thể gây nguy hiểm tới khu vực nghỉ của nhân viên, hàng rào theo hướng trường tiểu học và cả không phận gần sân bay; rồi cơn mưa đổ xuống ngay sau đó đã phá hỏng hệ thống laser trị giá 250.000 USD, và Bob rời công ty hai tuần sau

Một tổn thương nhỏ còn lại ở mắt phải

  • Mắt và thị lực nhìn chung vẫn bình thường, nhưng ở vùng thị giác ngoại vi của mắt phải vẫn còn một vệt bạc màu nhẹ trên võng mạc
    • Nếu cầm một tờ giấy trắng lớn trước mắt, có thể thấy một mảng vàng nhỏ ở góc dưới bên phải
    • Không gây vấn đề lớn trong sinh hoạt hằng ngày, nhưng bản thân tổn thương thì không biến mất
  • Sự việc xảy ra vào khoảng 10 giờ sáng của một ngày rất nhiều mây mùa xuân năm 1999, tại đường xe vào giữa Building 6 và Building 15
  • Trên đường đi từ Building 6 sang Building 15, nơi có cơ sở phủ quang học, ông nghe thấy tiếng click đều đặn, nhanh hơn một lần mỗi giây một chút
    • Đó là âm thanh phát ra khi flashlamp của hệ thống Quanta-Ray hoạt động
    • Ngay từ việc có thể nghe thấy tiếng thiết bị trong nhà từ ngoài trời đã là điều bất thường
  • Trong lúc đi về phía phát ra âm thanh, vừa vẫy tay vừa hét “SHUT IT DOWN!!!”, một phần tia tán xạ đã chạm vào mắt
    • Phải vài tháng sau ông mới nhận ra tổn thương thực sự

Khu trình diễn nguy hiểm dựng giữa bãi đậu xe ngoài trời

  • Trên nhiều ô đỗ xe phía sau Building 6 có đặt bộ nguồn Quanta-Ray, một laser Quanta-Ray cỡ lớn trên xe đẩy Rubbermaid, và một thiết bị trông như rơ-moóc tiện ích của Caltrans nối theo hướng đầu ra của laser
  • Phía sau thiết bị là chiếc Jeep Grand Cherokee màu anh đào mới của VP of Sales
  • Các cáp umbilical nước làm mát và điện kéo băng qua bãi đậu xe rồi đi vào trong khu loading dock
  • Có ba người đứng phía sau laser, dùng một xe đẩy di động như bàn thao tác để điều khiển laser và bộ điều khiển của thiết bị trên rơ-moóc
    • Hai người trong số đó đeo kính bảo hộ laser
    • Kỹ sư bán hàng Bob để quên kính bảo hộ trong phòng thí nghiệm nên không đeo

Kính bảo hộ không phù hợp với bước sóng

  • Hiện trường là một buổi trình diễn bán hàng cho khách hàng tiềm năng đang thất bại
  • Kính bảo hộ mà khách hàng mang theo là bộ lọc argon
    • Thiết bị thực tế không phải laser argon mà là laser Nd:YAG
    • Bộ lọc argon vô dụng ở 1064nm
    • Khách hàng biết rằng cần phải có kính bảo hộ, nhưng lại đeo thiết bị không phù hợp với bước sóng
  • Mục tiêu của khách hàng là loại bỏ vạch kẻ đường theo cách ít phá hủy hơn
    • Phương pháp hiện có phải mài bỏ vạch, làm hỏng bề mặt đường và làm tăng mài mòn cũng như ổ gà
    • Họ muốn gắn laser công suất cao lên một xe đẩy được xe tải kéo để đốt vạch đường rồi xóa bỏ chúng
  • Trên các vạch đỗ xe đã xuất hiện nhiều chấm tròn, và lớp sơn ở những chỗ đó đã bị đốt cháy khỏi mặt nhựa đường
    • Bãi đậu xe này mới được trải nhựa và kẻ vạch vài tuần trước đó

Tia laser quét trúng xe thay vì mặt đất

  • Tới một lúc nào đó, khách hàng nói rằng họ không còn lấy được tia đúng cách nữa
    • Nguyên nhân là lớp phủ của một phần trong hệ quang học lái tia đã bị hỏng
  • Vì phần quang học bị hỏng, tia laser không thể raster scan các vạch trên mặt đất
    • Thay vào đó, chùm tia phẳng lại đi thẳng tới trước và raster scan chiếc Grand Cherokee
  • Trên cửa xe xuất hiện những vệt sơn bị đốt tróc để lộ kim loại bên dưới
  • Kiểm tra kỹ hơn thì Quanta-Ray đã đốt thủng hốc bánh xe và cắt cả đường ống phanh
  • Chiếc Grand Cherokee đó là xe của sếp Bob, tức VP of Sales

Mối nguy lan tới con người, trường học và cả không phận

  • Buổi trình diễn bắt đầu vào khoảng 8 giờ sáng, và sự cố xuất hiện từ khoảng 8 giờ 30
  • Laser vẫn tiếp tục hoạt động cả trong giờ nghỉ của nhân viên
    • VP of Sales thường đến sau 9 giờ sáng
    • Vào 8 giờ 45, một xe bán đồ ăn lưu động đến khu loading dock của Building 15
    • Chỉ còn biết hy vọng rằng tia laser đang hướng cao hơn tầm mắt
  • Các bề mặt thép chải xước lộ ra có thể hoạt động như gương trong vùng cận hồng ngoại, nên có nguy cơ phản xạ tia trở lại phía người vận hành
  • Phía sau Bob là một hàng rào lưới thép, và phía bên kia là trường tiểu học
    • Hàng rào đó không phải là một rào chắn đặc
    • Chỉ còn biết hy vọng giờ ra chơi đã kết thúc trước khi hệ quang học hỏng hoàn toàn, và tình huống đó thậm chí có thể đòi hỏi phải gửi thư thông báo về phơi nhiễm tiềm tàng cho nhà trường
  • Phía trên là không phận của nhiều sân bay
    • Bao gồm SFO, Oakland, San Jose và các sân bay municipal nhỏ hơn
    • Gần đó còn có Moffett Field
    • Mức độ nghiêm trọng đến mức người ta còn nói rằng bắn laser vào không phận quân sự là một “hành động chiến tranh”
  • Đúng lúc đó trời bắt đầu mưa, và hệ thống laser trị giá 250.000 USD đã bị phá hủy
  • Hai tuần sau, Bob không còn làm việc ở công ty đó nữa
  • Bài học rút ra là trong số rất nhiều người ngoài cuộc có thể bị thương, tuyệt đối không được làm bị thương chính nhân viên phụ trách an toàn

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2024-08-02
Các ý kiến trên Hacker News

  • Từ góc nhìn của người làm hàn laser, trong toàn bộ thiết lập thì thứ quan trọng nhất, hơn cả đồ bảo hộ cá nhân và interlock (chẳng hạn thiết bị không cho bắn nếu súng không chạm vào kim loại), là rèm an toàn laser
    Vì là laser 2500 watt, nếu không có rèm an toàn thì chỉ ánh sáng phản xạ thôi cũng có thể dễ dàng làm mù người ở khoảng cách khá xa
    Khoảng cách nguy hiểm danh định cho mắt (NOHD) vào khoảng 10 km. Vì công suất 2500 watt, kích thước điểm 0,06 mm và góc phân kỳ rất nhỏ. Khoảng cách nguy hiểm thực tế có lẽ ngắn hơn, nhưng vẫn khá điên rồ
    Lý do tôi có máy hàn laser là vì mua được rẻ, và ngoại trừ nhược điểm trên thì gần như thứ gì cũng rất dễ hàn mà không cần nhiều kỹ thuật. Ngay cả người cả đời chưa từng hàn cũng có thể hàn tấm kim loại gần như hoàn hảo trong 5 phút

    • Tôi thắc mắc vì sao laser hàn/cắt không dùng hệ quang học tích hợp để tăng góc phân kỳ lên. Có làm giảm hiệu năng không? Tôi nghĩ thêm khoảng 1 mrad thì ở khoảng cách làm việc thông thường gần như không khác biệt, nhưng ở 1 km nó sẽ loe ra thành 1 m, có thể tránh chuyện bắn trúng người ở phía bên kia thành phố
    • Tôi hiểu rèm an toàn laser, nhưng thắc mắc phản xạ từ trần nhà thì xử lý thế nào. Makerspace của chúng tôi gần đây được tặng một máy hàn laser sợi quang, nhưng ngoài việc làm một phòng riêng kín hoàn toàn có interlock ở cửa, chúng tôi vẫn chưa biết các thực hành tốt nhất để bảo vệ mắt cho hội viên
    • NOHD = Khoảng cách nguy hiểm danh định cho mắt (Nominal Ocular Hazard Distance)
    • Tôi rất tò mò không biết máy hàn laser rẻ thì rẻ đến mức nào
    • Một người bạn tên “Kevin” từng được tuyển làm trợ lý phòng thí nghiệm cho một người đang chế tạo một trong những loại laser màu tím đời đầu, nếu tôi nhớ đúng là laser picosecond. Vì là chùm laser nên dĩ nhiên tôi đã hỏi quá nhiều
      Có lẽ họ nên dùng rèm, nhưng nếu có dùng thì anh ấy không kể; khi đó là một hệ thống để bàn tĩnh, nên mức độ an toàn laser hẳn đã phát triển về sau cùng với việc tăng công suất và thương mại hóa
      Có nhiều gương và lăng kính, và sau khi tính toán khúc xạ, họ gắn khối carbon ở mọi điểm mà truyền ánh sáng không đạt hiệu suất 100%, để ngoài mục tiêu ra thì ánh sáng không rò ra khỏi hệ thống

  • Người phụ trách an toàn lúc nào cũng làm mất vui. Khi còn ở Thủy quân lục chiến, mỗi lần thử trang bị mới là sĩ quan an toàn lại kiểu “Không, không được bắn đạn thật trên boong bay của tàu” hoặc “Không, ở đây thì không được. Bụi sinh ra khi bắn sẽ theo gió bay vào ngôi làng kia” hoặc “Cái đó có tầm sát thương 6 dặm nên phải bắn vào đồi”
    Vì vậy sau khi giải ngũ tôi gia nhập Vệ binh Quốc gia

    • Tôi có thể biết, hoặc không biết, việc bắn súng trường trên boong bay của tàu có gây hư hại thân tàu hay không. Điểm chính là sĩ quan an toàn không nói sai
    • Làm tôi nhớ đến bài diễn thuyết “Sir Isaac Newton is the deadliest son of a bitch in space” trong Mass Effect 2
      https://youtu.be/hLpgxry542M?feature=shared
    • Mọi thứ đều là trò vui cho đến khi bạn đi ngang trước một radar AESA đang hoạt động thực chiến và tự làm mình vô sinh
    • Luôn đáng mừng khi trong quân đội có người nói với bạn những câu kiểu “ngôi làng đó nằm xuôi theo hướng gió của bụi sinh ra khi bắn”. Lúc đó có thể không vui, nhưng sĩ quan an toàn thật sự đang lo cho bạn. Bạn hẳn không muốn trở thành nhân vật chính của một giai thoại răn dạy bất ngờ như Bob
    • Tôi cứ nghĩ mục đích của Thủy quân lục chiến là gây thiệt hại tối đa, vậy là cũng có ràng buộc à?
      Giờ thì tôi hiểu vì sao Thủy quân lục chiến ghét Hải quân. Một người bạn từng ở Hải quân kể rằng Hải quân cứ bắt bọn trẻ lau dọn và sơn phết suốt, nhưng thỉnh thoảng cũng ném mấy thứ như thùng carton ra cuối boong bay rồi cho bắn bằng súng máy cỡ nòng .50 để xả stress
      Anh ấy là bạn tốt cùng học MIT với tôi, nhưng nếu Hải quân nhận nhiều người như anh ấy thì năng lực tác chiến của họ sẽ đáng nghi. Anh ấy vào Hải quân để có tiền học phí, và theo tôi biết thì đã thành công trong việc không hề được thăng cấp. MIT hồi trước có nhiều buổi thức trắng, và anh ấy từng nói “chắc vì hồi ở Hải quân tôi đã ngủ quá nhiều nên qua mấy đêm thức này vẫn còn tỉnh táo”

  • Một mentor về điện tử của tôi từng làm ở 3M vào thập niên 80. Một đồng nghiệp đã đùa ác, bảo ông nhìn vào trong một thiết bị kiểu kính hiển vi hai mắt, rồi thao tác để ánh laser lóe lên trên mẫu
    Tôi không rõ chính xác thiết bị đó là gì, nhưng có thể liên quan đến quang khắc chip hoặc quan sát bề mặt đĩa từ
    Dù bác sĩ nhãn khoa khi khám nói rằng trên mô sẹo võng mạc có thể đọc được nguyên văn các chữ quang khắc bị đốt cháy, lại còn bị đảo ngược, 3M vẫn tránh được khoản bồi thường tai nạn lao động này. Nếu tôi nhớ đúng thì người chơi trò đùa đó cũng không bị kỷ luật đàng hoàng
    Giống như trường hợp trong bài gốc, nó chủ yếu ảnh hưởng đến thị lực ngoại biên và trong một thời gian ông phần lớn sống bằng cách phớt lờ, nhưng khi có tuổi, thị lực tổng thể kém đi nên không còn dễ bù trừ nữa

  • Tôi không chắc lắm, nhưng lỗ trong mắt của tôi[0] có vẻ bắt nguồn từ hồi tôi 30 tuổi, giờ tôi 46, khi có người nói “Nhìn này, bút laser này công suất rất thấp nên chiếu vào mắt cũng chẳng sao!”
    [0] https://dmd.3e.org/a-hole-in-my-eye/

    • Một trong những điều tôi ghét nhất ở các điểm du lịch ngày nay là những người bán bút laser công suất cao. Họ thường bán cho trẻ con, rồi bọn trẻ chiếu vào mặt mình, mặt người khác, hoặc về phía nhà hàng xóm
      Tôi nghĩ trước đây thứ này không phổ biến đến vậy
      Nhờ từng làm với hệ thống đèn hộp đêm từ lâu, tôi hiểu rất sâu tầm quan trọng của an toàn laser
    • Khi làm kỹ thuật viên máy slot ở casino, tôi đưa sợi quang vào module chuyển đổi quang rồi nối lại sang RJ-45
      Thỉnh thoảng tôi nhìn vào đầu connector sợi quang để xem có sáng không, ánh sáng có trông lạ không
      Công suất khá thấp, nhưng giờ nghĩ lại tôi tự thấy ngạc nhiên vì khi đó không nghĩ đến nguy hiểm
      Sửa: là optics, không phải options
    • Laser “công suất thấp” đôi khi lại mạnh một cách vô lý so với nhãn ghi. Cảm giác là mua bút laser Trung Quốc 5 đô trên Amazon thì còn mong chờ gì nữa

  • Tôi không nói rằng chuyện không xảy ra đúng như mô tả, nhưng nó đọc giống kiểu truyền thuyết đô thị copy-paste dạng “một con đại bàng đầu trắng tên Albert Einstein bay vào lớp học”

    • Đừng để sự thật cản trở một câu chuyện hay. Màn dựng bối cảnh với xe của phó chủ tịch, trường tiểu học, căn cứ quân sự đều rất tuyệt, kết cũng buồn cười, nhưng đoạn “và phía trên chúng ta có gì nào?”, rồi cả mây xuất hiện thì hơi quá hoàn hảo. Ngay cả cái tên Bob nghe cũng như được chọn để gây cười
      Nhìn chung, rõ ràng đây có vẻ là một câu chuyện phần lớn là thật, nhưng qua năm tháng đã được gọt giũa và đánh bóng
    • Đọc vào thì có quá nhiều chi tiết là đạo cụ hoàn hảo cho người kể chuyện, nên nghe như một truyền thuyết truyền miệng cũ
      Dù vậy, thực tế đôi khi cũng diễn ra kỳ lạ đến khó tin, kèm theo cả sai sót
      Có lẽ điều khó tin nhất là, trong câu chuyện, nạn nhân được biết đến chỉ có đúng một người phụ trách an toàn laser
      Có thể người phụ trách an toàn cũng biết một số ca bị thương khác, nhưng phần đó bị ràng buộc bởi NDA và chỉ có thể nhắc đến bản thân vụ tai nạn. Hoặc công ty đã che đậy những tai nạn như vậy rất kín, đến mức những người bị thương không biết nguyên nhân
      Cũng có đoạn này nữa:

      It has been brought to my attention that I have never actually written this story down before, merely told it in person to many students for valuable lessons and also for laughs over cocktails.
      Nghĩa là hoàn toàn không có báo cáo bằng văn bản hay bản tường trình/lời khai nào, chỉ có báo cáo miệng và lời kể miệng thôi sao? Cũng không viết báo cáo nội bộ hay cho ấn phẩm chuyên môn à?
      “Để cười khi uống cocktail” có thể có nghĩa là tìm thấy sự hài hước trong tính lố bịch của thảm họa và bình thản chấp nhận vết thương. Ngược lại, đó cũng có thể là dấu hiệu của một câu chuyện được bịa, thổi phồng hoặc vay mượn như thường thấy trong các cuộc nhậu, và trong bối cảnh đó mọi người có thể đã hiểu theo cách ấy

    • Tôi từng làm vài tuần trong một lớp có laser hồng ngoại tùy chỉnh → laser xanh lục. Giáo viên yêu cầu rất nghiêm các biện pháp an toàn như kính bảo hộ, quay đầu và cúi thấp người khỏi bàn laser, đóng cửa
      Về sau có một laser xanh lục 5W (hoặc 0,5W) chĩa về phía tôi ở khoảng cách 3 yard[1], và giữa chừng có các thiết bị quang học được bắt bu-lông cố định trên bàn nên khả năng nó bắn trúng tôi gần như bằng không
      Vì vậy câu chuyện đó nghe có vẻ thật
      [1] Nếu các thiết bị bắt bu-lông ở giữa đổ hết một cách thần kỳ, laser sẽ bắn vào bụng chứ không phải mắt tôi. Dù vậy, để phòng xa thì quay đầu và cúi thấp vẫn rất quan trọng
    • Một nhân viên kinh doanh tự lắp đặt toàn bộ thiết bị ư? Và không kỹ sư nào khác trong phòng thí nghiệm hỏi anh ta đang làm gì sao?
      Tôi biết có những nơi văn hóa an toàn rất tệ, nhưng đây là “công ty laser”. An toàn laser cơ bản phải được nhồi vào đầu hằng ngày ngay từ ngày đầu tiên. Khi tôi làm trong phòng thí nghiệm quang học, chúng tôi có khóa liên động cửa nối với nguồn cấp cho thí nghiệm, và bên ngoài có biển báo cho biết bước sóng nào đang hoạt động
    • Hầu hết bài của Funranium Labs đều có cảm giác như vậy. Vài bài khá ổn:
      https://www.funraniumlabs.com/2015/04/an-april-fools-caution...
      https://www.funraniumlabs.com/2018/09/the-fringes-of-regulat...

  • Khi định trả lời một bình luận khác về chi phí, tôi tìm được cái này:
    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S09240...
    Và
    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S00303...
    Khi đọc bài, tôi tưởng đây là một ý tưởng tương đối mới, nên dù là cách làm điên rồ thì họ cũng đang thử thứ gì đó mới
    Nhưng không phải. Bài sau là từ năm 1999, tức khoảng thời gian vụ này xảy ra, và còn trích dẫn cả các bài sớm hơn
    Việc dùng laser để tẩy lớp sơn/phủ trên mặt đường khi đó đã được nghiên cứu kỹ, và rủi ro cũng như lợi ích đã được trình bày cẩn thận
    Tôi không kỳ vọng kỹ sư bán hàng đó đã đọc bài báo ấy, nhưng dù sao chuyện là vậy

    • Nếu là “oxygen shroud-gas” thì thay vì MIG có gọi là MOG không? Vì không phải kim loại mà là cao su clo hóa, nên có khi là CROG cũng nên

  • Tôi tò mò không biết theo đúng nghĩa đen thì tất cả những người khác có mặt ở đó đã gặp chuyện gì. Chuyện này vượt xa mức “ối trời!”

    • Tôi ghét cái văn hóa có thể gọi những chuyện như thế này là chuyện hài. Văn hóa như vậy sẽ sinh ra thêm tai nạn. Tôi từng làm 5 năm trong phòng thí nghiệm laser vào thời người ta không đeo kính bảo vệ mắt cho ánh sáng khả kiến, nhưng không có tai nạn nào

  • Thời đầu sự nghiệp, tôi từng làm vài tháng trong một phòng thí nghiệm laser. Sau khi được đào tạo an toàn, tôi sợ laser đến gần mắt ngay cả trong những tình huống mà hầu hết mọi người không để ý. Tôi còn quay đầu tránh cả máy quét mã vạch ở cửa hàng tạp hóa
    Đôi khi tôi lo về lidar mà xe tự lái quanh San Francisco bắn ra khắp nơi

    • Ít nhất đã có một lần, một trong các startup xe tự lái đáng ngờ đã vận hành LiDAR quá mạnh ở CES đến mức đốt thủng cảm biến máy ảnh của phóng viên
      https://arstechnica.com/cars/2019/01/man-says-ces-lidars-las...
    • Tôi có nên lo về lidar trên robot hút bụi Dreame của tôi (L10s ultra), và đứa con 3 tuổi có đầu gần sàn hơn tôi không?
      Trước đây tôi chưa từng nghĩ tới, nhưng đọc bình luận này thấy lo
    • Khoan đã, máy quét mã vạch là laser à? Tôi luôn nghĩ đó là đèn đỏ, vì ánh sáng nhanh chóng loe rộng thành dạng hình nón

  • Một trong những dự án nghiên cứu đầu tiên tôi làm ở trường là làm những trò nguy hiểm với laser Quanta-Ray Nd:YAG. Tôi vẫn nhớ âm thanh “tắc-tắc-tắc” đặc trưng của Q-switching 10Hz, và đã dùng nó để tạo plasma do laser cảm ứng ở khoảng ngang tầm mắt
    May là khi đó tôi có đeo kính bảo hộ phù hợp, nhưng tôi luôn sợ mình có thể tự làm mù mắt vì một tia phản xạ lạc hướng. Giờ đây, laser diode công suất cao giá rất rẻ có ở khắp nơi, và tôi rùng mình khi thấy các YouTuber làm đủ trò ngu ngốc mà không nói đúng mức về an toàn cho mắt

  • Một bài học an toàn quan trọng mà người không chuyên nên rút ra từ câu chuyện này là kính bảo hộ laser có thể rất chuyên biệt theo từng loại laser. Vì laser có một bước sóng đơn, kính bảo hộ có thể được thiết kế để lọc đúng một bước sóng cụ thể, thay vì giảm ánh sáng nói chung
    Trước đây tôi từng biết điều này nhưng đã quên, còn một số người trong câu chuyện có vẻ thậm chí không hề biết
    Gương và góc phân kỳ thấp cũng thật sự đáng sợ. Tương tự như micro laser. Con người có một trực giác ăn sâu rằng nếu ai đó muốn làm hại mình thì ít nhất họ phải ở khá gần, nhưng laser phá vỡ trực giác đó