Лазери в даний час широко використовуються в народному господарстві і, зокрема, в машинобудуванні, медицині.
Випромінювання існуючих лазерів охоплює практично весь оптичний діапазон і простирається від ультрафіолетової області до віддаленої інфрачервоної області спектра електромагнітних хвиль.
За характером режиму роботи лазери поділяють на:
а) лазери безперервної дії;
б) імпульсні;
в) імпульсні з модуляцією добротності.
Модуляції добротності дають можливість генерувати імпульси дуже великої потужності і тривалістю всього в декілька наносекунд або пікосекунд. Є лазери, що випромінюють послідовні імпульси з частотою до десятків і навіть сотень герців.
Джерелами енергії в лазерах є газорозрядні імпульсні лампи безперервного горіння або генератори НВЧ. Висока монохроматичність (одноколірність), когерентність і вузька спрямованість лазерного випромінювання дозволяє отримати щільність потоку потужності на поверхні, яка опромінюється лазером, що досягає 1011 – 1014 Вт/см2, в той час як для випаровування найтвердіших матеріалів достатньо щільності 109 Вт/см2. Потік енергії, потрапляючи на біологічні тканини, спричиняє в них зміни, що завдають шкоди здоров'ю людини. Особливо небезпечне це випромінювання для органів зору людини.
На характер і ступінь заподіяної шкідливої дії чинять вплив:
1) спрямованість лазерного променя;
2) тривалість імпульсу випромінювання;
3) просторовий розподіл енергії в промені;
4) відмінності в структурі різних ділянок сітчастої оболонки ока і її пігментації.
Особливо небезпечно, якщо лазерний промінь пройде уподовж зорової осі ока.
Лазерне випромінювання може викликати пошкодження шкіри і внутрішніх органів. Пошкодження шкіри лазерним випромінюванням подібне на термічний опік. На ступінь пошкодження впливають як вихідні характеристики лазера, так і колір, і ступінь пігментації шкіри людини, яка опромінюється.
У затверджених свого часу Міністерством охорони здоров'я СРСР тимчасових санітарних нормах при роботі з оптичними квантовими генераторами встановлені максимально допустимі рівні інтенсивності опромінювання рогової оболонки ока. Вони забезпечують безпеку найчутливішої до ураження частини ока - сітчастої оболонки. Зокрема, для рубінових лазерів, що працюють в імпульсному режимі вільної генерації, гранично допустима щільність потоку енергії становить 2·10-8 Дж/см2, для неодимових - 2·10-7 Дж/см2, для працівника в безперервному режимі гелій-неодимового лазера гранична щільність потоку енергії становить 1·10-6 Вт/см2.
Визначити зони безпеки можна також за допомогою вимірів щільності енергії в певних точках.
Методи захисту від лазерного випромінювання поділяють на:
1 Організаційні.
2 Інженерно-технічні.
3 Планувальні.
4 Засоби індивідуального захисту.
1 Організаційні методи захисту спрямовані на правильну організацію робіт, що виключає попадання людей у небезпечні зони при роботі на лазерних установках.
2 Для лазерних установок відводяться спеціально обладнані приміщення. Установку розміщують так, щоб промінь лазера був спрямований на капітальну вогнестійку стінку, яка не віддзеркалює. Всі поверхні в приміщенні забарвлюються в кольори з малим коефіцієнтом відбиття. Не повинно бути поверхонь (у тому числі і деталей устаткування), здатних відбивати падаюче на них проміння. Освітлення (загальне і місцеве) в цих приміщеннях повинне бути значним, щоб зіниця ока завжди була мінімальних розмірів. Жодні роботи не повинні здійснюватися при недостатньому освітленні.
Для індивідуального захисту застосовують захисні окуляри із світлофільтрами типу СЗС-22 (ГОСТ 9411-66) - для захисту від випромінювання з довжинами хвиль 0,49 - 0,53 мкм. Іноді захисні окуляри вмонтовують в маску, що захищає особу. Для захисту шкіри рук і тіла застосовують рукавички і халат.
Для контролю і визначення щільності енергії і потужності існують прилади, що використовують калориметричний і фотометричний методи. Калориметричний метод заснований на поглинанні енергії випромінювання і перетворенні її в теплову. Фотометричний метод заснований на перетворенні енергії випромінювання і перетворенні енергії потоку випромінювання в електричну енергію.
При експлуатації лазерів виникає не тільки небезпека ураження випромінюванням, але і ряд інших небезпек:
- висока напруга зарядних пристроїв;
- забруднення повітряного середовища хімічними речовинами;
- ультрафіолетове випромінювання імпульсних ламп;
- інтенсивний шум;
- електромагнітні поля;
- небезпека вибуху;
- небезпека пожежі.
Всі ці чинники необхідно також враховувати при експлуатації і проектуванні лазерних установок.
ГОСТ 12.1.40-83 "Лазеры, общие требования безопасности" встановлює класифікацію небезпечних і шкідливих чинників, що утворюються при експлуатації лазерів, залежно від ступеня небезпеки випромінювання, що генерується:
1 Фізичні небезпечні і шкідливі чинники:
- лазерне випромінювання (пряме, розсіяне, дзеркальне або дифузійно відбите);
- підвищене значення напруги в ланцюгах керування;
- запорошеність і загазованість повітря продуктами взаємодії лазерного випромінювання з об’єктами дослідження;
- ультрафіолетова радіація;
- шум;
- вібрація;
- ІВ в робочій зоні;
- ЕМВ ВЧ і НВЧ діапазону;
- підвищена температура поверхонь устаткування.
За ступенем небезпеки випромінювання, що генерується, лазери діляться на 4 класи.
Наприклад:
I – вихідне випромінювання не становить небезпеки для очей і шкіри людини;
IV - вихідне випромінювання становить небезпеку при опромінюванні шкіри дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від поверхні, що віддзеркалює.