загрузка...
 
5 Захист від лазерного випромінювання
Повернутись до змісту

5 Захист від лазерного випромінювання

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.



загрузка...