Безопасность лазерного излучения

Особое место среди источников ЭМИ (ЭМП) занимают лазерные установки. В промышленности применяются лазерные установки, работающие в диапазонах длин волн от ИК до рентгеновского (от 0,2 до 1000 мкм с большой плотностью энергии). Лазерная технология, например, обработка материалов лазерным излучением, позволяет осуществлять сварку материалов, сверление, резку и т.д.

Благодаря своим уникальным свойствам (точная направленность луча, когерентность, монохроматичность), эти устройства также широко используются в научных исследованиях: в физике, химии, биологии и др. и в практической медицине: хирургия, офтальмология и др.

Лазер (иначе ОКГ - оптический квантовый генератор) - это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. В нем происходит преобразование различных видов энергии в энергию лазерного излучения. Плотность мощности излучения лазерных установок достигает 10¹¹-10¹⁴ Вт/см², а для испарения большинства материалов достаточно 10⁹ Вт/см². Для сравнения: плотность солнечного излучения 0,15-0,25 Вт/см². Поэтому серьезную опасность представляет не только прямое, но и диффузионно отраженное лазерное излучение. Проявляются и сопутствующие факторы: ЭМП, высокое напряжение, аэрозоли от возгона веществ в зоне действия луча.

Существуют газовые лазеры, жидкостные и твердотельные (на диэлектрических кристаллах, стеклах, полупроводниках), которые в свою очередь делятся на непрерывного и импульсного действия (моноимпульсного и импульсно-периодического).

В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала:

- класс I (безопасные) - выходное излучение не опасно для глаз;

- класс II (малоопасные) - опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;

- класс III (среднеопасные) - опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузионно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;

- класс IV (высокоопасные) - опасно для кожи диффузионно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

Биологические эффекты от действия луча лазера на живые ткани заключаются в термическом (тепловом), энергетическом, фотохимическом и механическом воздействии, а также электрострикции и образовании в пределах клетки микроволнового ЭМП (ЭМИ). Эти воздействия нарушают жизнедеятельность как отдельных органов, так и организма в целом.

Выделяют два механизма: первичный и вторичный. Первичный механизм проявляется в виде органических изменений в облучаемых тканях (ожоги). Вторичный механизм проявляется как реакция организма на облучение (функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, изменения в обмене веществ и др.).

В качестве приоритетных критериев при оценке степени опасности генерируемого лазерного излучения приняты: энергия или мощность излучения, плотность энергии (мощности) излучения, длительность воздействия излучения и длина волны.

Предельно допустимые уровни (ПДУ), требования к устройству, размещению и безопасной эксплуатации лазеров позволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению безопасных условий труда при работе с ними. Санитарные нормы и правила определяют величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам. Нормируется энергетическая экспозиция облучаемых тканей. Например, значения ПДУ энергетической экспозиции при облучении ультрафиолетовой областью спектра приводятся в табл. 4.

Таблица 4 - ПДУ лазерного излучения

Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного и санитарно-гигиенического характера.

При использовании лазеров II-III классов в целях исключения облучения персонала необходимо ограждение лазерной зоны или экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны быть огнестойкими, не выделять токсичных веществ при нагреве и изготовлены из материалов с наименьшим коэффициентом отражения. Лазеры IV класса опасности размещаются в отдельных изолированных помещениях и обеспечиваются дистанционным управлением. При размещении в одном помещении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на аналогичных установках. Для удаления возможных токсичных газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция. Для защиты от шума применяется звукоизоляция установок, звукопоглощение и др.

В качестве индивидуальных средств защиты используют очки со специальными стеклами - фильтрами, щитки, маски, халаты светло-зеленого или голубого цветов.

Контроль уровней лазерного излучения производится в основном фотоэлектрическими приборами, например, «Измеритель-1» (для контроля плотности мощности и энергии отраженного лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,53; 0,63; 0,69 и 1,069 мкм) и ИЛД-2 (для измерения направленного и отраженного излучения длиной волны 0,49-1,15 и 2-11 мкм).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: