лазерне випромінювання

1. Фізична сутність лазерного випромінювання зауваження 1 У наш час лазер знайшов широке застосування...
2. Нормування лазерного випромінювання

Фізична сутність лазерного випромінювання

зауваження 1

У наш час лазер знайшов широке застосування в багатьох сферах діяльності людини - це промисловість, медицина, наукові дослідження, моніторинг стану навколишнього середовища та ін. Лазерне випромінювання (ЛВ), як і інші види випромінювань, несприятливо впливають на організм людини. безперервно випромінюють лазери створюють інтенсивність близько $ 10 $ Вт / см кв, а цього цілком достатньо, щоб розплавити і випарувати будь-який матеріал. Інтенсивність випромінювання при генерації коротких імпульсів досягає іноді більше $ 10 $ Вт / см кв. Щоб уявити собі цю величину, треба відзначити, що поблизу поверхні Землі інтенсивність сонячного світла становить лише $ 0,1 $ ... $ 0,2 $ Вт / см кв. ЧИ є оптичним когерентним випромінюванням, яке має високу спрямованість і велику щільність енергії.

Випромінювання формується в активному середовищі, яка є головним елементом лазера і, щоб вона утворилася необхідно:

1. Світло нелазерних джерел;
2. Розряд електрики в газах;
3. хімреакцій;
4. Бомбардування електричним пучком і інші методи.

Нічого не зрозуміло?

Спробуй звернутися за допомогою до викладачів

Оптичний резонатор утворюють дзеркала, між якими розташовується активне середовище, вона може представляти твердий матеріал - скло, пластмасу, рубіни - може бути представлена ​​напівпровідниками, рідиною з органічними барвниками, газом та ін. Лазери можуть бути імпульсного і безперервного дії.

За своїми фізико-технічними параметрами лазери класифікуються:

1. Конструктивне виконання:

   • Стаціонарні лазери;
   • Лазери пересувні;
   • Відкриті лазери;
   • Закриті лазери.

2. Потужність випромінювання:

   • Лазери надпотужні;
   • Потужні лазери;
   • Лазери середньої потужності;
   • Малопотужні лазери.

3. Режим роботи:

   • Лазери безперервного режиму;
   • Імпульсні лазери;
   • Імпульсні лазери з модульованим добротністю.

4. Спосіб відведення тепла:

   • Лазери з природним охолодженням;
   • Лазери з примусовим охолодженням водою;
   • Лазери з примусовим охолодженням повітрям;
   • Лазери з примусовим охолодженням спеціальними рідинами.

5. призначення:

   • Технологічні лазери;
   • Лазери спеціальні;
   • Лазери дослідні;
   • Лазери унікальні.

6. Метод накачування:

   • Накачування хімічним порушенням;
   • Накачування пропусканням високочастотного струму;
   • Пропусканням імпульсного струму;
   • Пропусканням постійного струму;
   • Накачування імпульсним світлом;
   • Накачування постійним світлом.

7. Довжина генерується світлової хвилі:

   • Інфрачервоні лазери;
   • Лазери видимого світла;
   • Ультрафіолетові лазери;
   • Рентгенівські лазери;
   • Субміліметрові лазери.

8. За активного елементу:

   • Газодинамічні лазери;
   • Твердотільні лазери;
   • Напівпровідникові лазери;
   • Лазери рідинні;
   • Лазери газові.

Лазерне випромінювання і організм людини

Всі лазери, виходячи зі ступеня їх небезпеки для працюючих, ділять на 4 класи:

1. Чи не представляють для шкіри людини і його очей небезпеки випромінювання;
2. Як пряме, так і дзеркально відбите випромінювання становить велику небезпеку для очей;
3. Всі три випромінювання - пряме, дзеркально відбите і дифузно відбите - на відстані $ 0,1 $ м від поверхні, що відбиває, становить небезпеку. Є також небезпека опромінення шкіри;
4. Небезпека дифузно відбитим випромінюванням на відстані $ 0,1 $ м від дифузно відбиваючої поверхні.

В організмі людини лазерне випромінювання може викликати патологічні зміни, розлад органів зору, ЦНС і вегетативної системи. Лазерне випромінювання впливає на внутрішні органи людини - печінку, нирки, спинний мозок та ін. Виникаючі поверхневі опіки - основний патофізіологічний ефект опромінення.

Лазери $ II $, $ III $, $ IV $ класів в обов'язковому порядку маркують знаками лазерної небезпеки і постачають сигнальними пристроями на весь період роботи. Щоб випромінювання не поширилося за межі оброблюваних матеріалів $ III $ і $ IV $ клас лазерів оснащують спеціальними екранами. Для їх виробництва використовують вогнестійкий, не плавиться, светопоглощающую матеріал. Управління такими лазерами дистанційне.

Для лазерного випромінювання встановлені гранично допустимі рівні. Визначено ці рівні з урахуванням області спектра окремо для очей і шкіри. Працюючі з лазером повинні проходити як попередній, так і щорічний медичний огляд. Для лазерів $ II $ ... $ IV $ класів працівники повинні використовувати індивідуальний захист очей, а для $ IV $ класу - захисні маски. Залежно від довжини хвилі випромінювання скла захисних окулярів можуть бути безбарвні або оранжевого, синьо-зеленого кольору.

Всі небезпеки лазерного випромінювання ділять на первинні - лазерна установка і вторинні - в процесі взаємодії лазерного випромінювання і мішені.

1. Первинні фактори шкідливості:

   • Пряме лазерне випромінювання;
   • Електрична напруга;
   • Світлове випромінювання;
   • Акустичний шум;
   • Вібрація допоміжного обладнання;
   • Гази, що забруднюють повітря, що виділяються з вузла установки;
   • Рентгенівське випромінювання при напрузі вище $ 15 $ кВ.

2. Вторинні фактори шкідливості:

   • Відбите лазерне випромінювання;
   • Аеродісперсние системи;
   • Акустичні шуми;
   • Випромінювання плазмового факела.

Нормування лазерного випромінювання

До нормування лазерного випромінювання існує два науково обгрунтованих підходу:

1. Перший стосується ушкоджують ефектів тканин або органів безпосередньо в місці опромінення;
2. Другий підхід стосується виявлених змін систем і органів, які не піддавалися безпосередньому впливу.

В основі гігієнічного нормування лежать критерії біологічної дії.

Виходячи з цього, діапазон лазерного випромінювання розділили на області:

1. Область ультрафіолету - від $ 0,18 $ - $ 0,38 $ мкм;
2. Видима область - $ 0,38 $ - $ 0,7 $ 5 мкм;
3. Інфрачервона ближня область - $ 0,75 $ - $ 1,4 $ мкм;
4. Інфрачервона далека область - понад $ 1,4 $ мкм.

зауваження 2

Обгрунтування гігієнічних нормативів утруднено з тієї причини, що діапазон довжин хвиль широкий, параметри лазерного випромінювання і біологічні ефекти різноманітні. На експериментальну та клінічну перевірку потрібен час і кошти, тому для уточнення і розробки гранично допустимих рівнів ЧИ використовують математичне моделювання.

Математичні моделі, безумовно, враховують характер розподілу енергії та абсорбції характеристики опромінюваних тканин. При визначенні та уточненні ПДУ ЧИ використовувався метод математичного моделювання основних фізичних процесів. Він увійшов в останню редакцію санітарних норм і правил влаштування та експлуатації лазерів - СНиП № 5804-91.

Розроблені норми враховували результати наукових досліджень і основних положень документів:

1. СаНіП устрою та експлуатації лазерів № 2392-8 1;
2. Стандарт МЕК (перше видання, $ 1984 $ м);
3. Зміни до стандарту Міжнародної електротехнічної комісії ($ 1987 $ м., Публікація $ 825 $).

Дані норми підлягають застосуванню і це засвідчено Листом Росспоживнагляду від $ 16 $. $ 05 $. $ Рік: 2007 $ № 0100 / 4961-07-32. Гранично допустимі рівні лазерного випромінювання встановлюють правила № 5804-91.

Вони ж встановлюють вимоги щодо:

1. Пристроїв і експлуатації лазерів;
2. Виробничих приміщень, розміщення обладнання та робочих місць;
3. Вимог до персоналу;
4. Стану виробничої сфери;
5. Застосування засобів захисту;
6. Медичного контролю.