Видимый диапазон спектра

Безопасность жизнедеятельности

Методические указания по проведению практического занятия

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему: «Выбор средств защиты от лазерных излучений»

Москва 2007

ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНЫХ

ИЗЛУЧЕНИЙ

Основные положения

Лазером называют оптический квантовый генератор в соответствии с начальными буквами английского названия - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что означает “усиление света за счет создания стимулированного излучения”.

Биологическое действие лазерных излучений зависит от мощности излучения и длины волны, а также от характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, анатомических и функциональных особенностей облучаемых тканей. Лазерные излучения могут вызывать органические изменения непосредственно в облучаемых тканях (первичные биологические эффекты) и изменения, возникающие в организме в ответ на облучение (вторичные биологические эффекты).

В соответствии с нормативными документами по способности излучения вызывать повреждения глаз и кожи лазеры подразделяются на четыре класса:

1 КЛАСС - к лазерам первого класса относятся такие, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи.

2 КЛАСС - к лазерам второго класса относятся такие лазеры, эксплуатация которых связана с опасностью воздействия прямого и зеркально отраженного излучения только на глаза.

3 КЛАСС - к лазерам третьего класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на глаза прямого, зеркально и диффузно отраженного излучения на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности, а также прямого и зеркально отраженного излучения на кожу.

4 КЛАСС - к лазерам четвертого класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на кожу на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Использование лазеров может сопровождаться действием и других опасных и вредных производственных факторов в зависимости от класса лазера:

· прямое и зеркально отраженное лазерноеизлучение - для лазеров 2,3 и 4 класса;

· диффузно отраженное лазерное излучение - для лазеров 3 и 4 класса;

· повышенная напряженность электрическогополя - для лазеров 2,3 и 4 класса, иногда - для 1 класса;

· повышенная запыленность и загазованностьвоздуха рабочей зоны - для лазеров 4 класса, иногда - для 3;

· повышенный уровень ультрафиолетовойрадиации - для лазеров 4 класса, иногда - для 3 класса;

· повышенная яркость света - для лазеров 4 класса, иногда - для 3 класса;

· повышенные уровни шума и вибрации - для лазеров 4 класса, иногда - для 3 класса;

· повышенный уровень ионизирующих излучений - только иногда для лазеров 4 класса в зависимости от технической характеристики и условий эксплуатации;

· повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ и СВЧ диапазонов - иногда для лазеров 4 класса;

· повышенный уровень инфракрасной радиации - иногда для лазеров 3 и 4 классов;

· повышенная температура поверхностей оборудования - иногда для лазеров 3 и 4 классов;

· химические опасные факторы - только иногда для лазеров 3 и 4 классов при работе с токсичными веществами.

Различают четыре диапазона спектра излучения лазеров:

1. ультрафиолетовый(УФ) диапазон спектра с длиной волны от 0,2 мкм до 0,4 мкм,

2. видимый диапазон спектра с длиной волны от 0,4 мкм до 0,75 мкм,

3. ближний инфракрасный диапазон (ИК) с длиной волны от 0,75 мкм до 1,4 мкм,

4. дальний инфракрасный диапазон (ИК) с длиной волны от 1,4 мкм до 20 мкм.

Класс опасности лазера в каждом диапазоне спектра определяется по своей методике.

Ультрафиолетовый диапазон спектра

Вычисляется безразмерный параметр U по формуле:

Pо

U = ^{________________________}, (1)

3,14 * r² * H₀

где Po - энергия, генерируемая лазером за рабочий день, Дж

(справочная величина - задается по варианту);

r - радиус пучка (источника) излучения, см

(справочная величина - задается по варианту);

Н₀ - суммарная энергетическая экспозиция, Дж/см²

· (нормативная величина, зависящая от длины волны - выбирается следующим образом:

· при длине волны 0,200...0,210 мкм - Н₀ = 1*10 ^-8 Дж/cм²;

· при длине волны 0,211...0,215 мкм - Н₀ = 1*10 ^-7 Дж/см²;

· при длине волны 0,216...0,290 мкм - Н₀ = 1*10 ^-6 Дж/см²;

· при длине волны 0,291...0,300 мкм - Н₀ = 1*10 ^-5 Дж/см²;

· при длине волны 0,301...0,370 мкм - Н₀ = 1*10 ^-4 Дж/см²;

· при длине волны 0,371...0,400 мкм - Н₀ = 2*10 ^-3 Дж/см².

Класс опасности лазера определяется с помощью рис. 1, где на оси ординат отложены значения радиуса пучка r, а на оси абсцисс - значения безразмерного параметра U. Кривые 1 и 2 определяют зависимости максимального значения U от r для 1 и 2 классов опасности лазера соответственно.

Видимый диапазон спектра

Вычисляется безразмерный параметр Uk по формуле:

P

Uk = ^{______________________}, (2)

3,14 * r ²* H_k * K₁

где Р - энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина - задается по варианту),

H_k - предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции кожи,Дж/см² (нормативная величина - задается по варианту),

K₁ - коэффициент, зависящий от частоты повторения импульсов и длительности серии импульсов (задается по варианту).

Затем с помощью графика на рис.2 определяют, принадлежит или не принадлежит лазер к 4 классу опасности. График на рис.2 определяет зависимость минимального значения безразмерного параметра Uk от r для лазеров 4 класса опасности.

Если лазер не относится к 4 классу опасности, то последующие классы определяют с учетом первичных (Uп) и вторичных (Uв) биологических эффектов.

Для этого необходимо вычислить безразмерные параметры Uп и Uв по формулам:

Р

Uп = ^{_____________________________}, (3)

3,14 * r ²* H₁ * K₂

где H₁ - ПДУ энергетической экспозиции на роговице глаза в зависимости от длительности импульса и длины волны излучения, Дж/см² (нормативная величина - задается по варианту),

K₂ - поправочный коэффициент на частоту повторения импульсов и длительность воздействия серии импульсов (задается по варианту).

P * n

Uв = ^{_________________________}, (4)

3,14 * r ²* H₂

где n - количество излучений на глаз за рабочий день,

H₂ - ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза за рабочий день, Дж/см² (нормативная величина, зависящая от длины волны - задается по варианту).

Затем с помощью рис.3 и рис.4 определяют класс опасности лазера по первичным и вторичным биологическим эффектам соответственно. На рис.3 и рис.4 кривые 1 и 2 определяют зависимость максимального значения Uп и Uв для лазеров 1 и 2 классов опасности.

Дата добавления: 2015-10-26