Лазерное излучение, способы и средства защиты от него

Лазеры - оптические квантовые генераторы, нашедшие широкое применеие в различных областях науки и техники (обработке металлов, микроэлектронике, биологии, метрологии, медицине, геодезии, связи, сперктроскопии, голографии, вычислительной и бытовой технике и т. д.).

Лазеры бывают импульсного и непрерывного излучения. Импульсное излучение - с длительностью не более 0,25 с, непрерывное - 0,25 с и более.

Промышленностью выпускаются твердотельные, газовые и жидкостные лазеры.

Лазерное излучение может генерироваться в диапазоне длин волн от 0,2 до 1000 мкм, который в соответствии с биологическим действием, разбивается на следующие области спектра:

- ультрафиолетовая – от 0,2 до 0,4 мкм;
- видимая – от 0,4 до 0,75 мкм;
- ближняя инфракрасная – от 0,75 до 1,4 мкм;
- дальняя инфракрасная – более 1,4 мкм.

Лазерное излучение характеризуется:

- монохроматичностью (электромагнитное излучение, обладающее малым разбросом частот, в идеале — одной длиной волны);

- высокой когерентностью прямой и отраженной волн (колебания называются когерентными, если разность их фаз остаётся постоянной во времени и при сложении колебаний определяет амплитуду суммарного колебания);

- чрезвычайно малой угловой расходимостью луча;

- интенсивностью (энергетической освещенностью) и дозой (энергетической экспозицией) излучения.

Энергетическая освещенность (интенсивность) (Вт/см ) - это плотность потока энергии излучения, падающего на малый участок поверхности.

Энергетическая экспозиция (доза) (Дж/ см ) - плотность энергии излучения, падающего на малый участок поверхности.

Биологическое воздействие лазерного излучения зависит от:

- интенсивности;

- длительности излучения;

- длины волны излучения;

- частоты следования импульсов;

- продолжительности импульса воздействия;

- площади облучаемого участка;

- биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.

Лазерное излучение опасно для человека. Биологические эффекты, возникающие при его воздействии на организм человека, делятся на две группы:

- первичные эффекты - органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях;

- вторичные эффекты - неспецифические изменения, появляющиеся в организме в ответ на облучение.

Наиболее подвержен поражению лазерным излучениям глаз человека. Сфокусированный на сетчатке хрусталиком глаза лазерный луч будет иметь вид малого пятна с еще более плотной концентрацией энергии, чем падающее на глаз излучение. Поэтому попадание лазерного излучения в глаз опасно и может вызвать повреждение сетчатой и сосудистой оболочек с нарушением зрения. При малых плотностях энергии происходит кровоизлияние, а при больших - ожег, разрыв сетчатой оболочки, появление пузырьков глаза в стекловидном теле.

Лазерное излучение может вызвать также повреждение кожи и внутренних органов человека. Повреждение кожи лазерным излучением схоже с термическим ожогом. На степень повреждения влияют как входные характеристики лазеров, так и цвет, и степень пигментации кожи. Интенсивность излучения, которая вызывает повреждение кожи, намного выше интенсивности, приводящей к повреждению зрения.

По степени опасности генерируемого излучения лазеры делятся на четыре класса:

1 класс - выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи;

2 класс - представляет опасность для глаз прямым и зеркально отраженным излучением;

3 класс - представляет опасность для глаз прямым и зеркально отраженным излучением, диффузионным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности, а также опасность для кожи прямым и зеркально отраженным излучением;

4 класс - представляет опасность для кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Работа лазерных установок может сопровождаться воздействием и других опасных и вредных производственных факторов (шум, вибрация, аэрозоли, газы, электромагнитные и ионизирующие излучения, высокая температура нагреваемых поверхностей и др.).

Методы защиты от лазерного излучения подразделяются на:
- организационные (правильная организация работ, исключающая попадание людей в опасные зоны при работе на лазерных установок; ограничение времени работы);

- инженерно-технические. Для лазеров 2-3 класса необходимо ограждение рабочей зоны либо экранирование пучка излучения. Установки 3-4 класса должны обеспечиваться сигнальными устройствами. Лазеры 4 класса кроме того должны иметь дистанционным управлением и размещаться в специально отведенных помещениях. Во всех случаях луч лазера должен быть направлен на капитальную не отражающую огнестойкую стенку. Все поверхности в помещении окрашиваются в цвета с малым коэффициентом отражения. Не должно быть поверхностей (в том числе и деталей оборудования), обладающих блёсткостью, способных отражать падающие на них лучи. Освещение (общее и местное) в этих помещениях должно быть обильным, чтобы зрачок глаза всегда был максимально сужен;

- средства индивидуальной защиты (очки со светофильтрами, защитные маски, халаты, перчатки).

---

Дата добавления: 2015-07-18