<<
>>

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 10э 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 [7].
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). Классификация лазеров по степени опасности генерируемого излучения, требования к конструкции лазерных установок и технологическим процессам с использованием таких установок приведены в [8].
В основу классификации лазеров положена степень опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала:
класс I (безопасные) - выходное излучение не опасно для глаз; класс ІІ (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 [9].

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 [10,11].
Например, значения ПДУ энергетической экспозиции при облучении ультрафиолетовой областью спектра приводятся в та б л . 10.4.
Таблица 10.4
ПДУ лазерного излучения [6]
Длина волны, мкм ПДУ, ДЖ'СМ'2
0,200-0,210 1x10’®
0,210-0,215 1х1СГ7
0,215-0,290 1x10'®
0,290-0,300 1x10'5
0.300-0,370 1x10"*
Св. 0,370 2x10'3

Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного и санитарно-гигиенического характера.
При использовании лазеров И-Ill 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 [7].
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).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Электромагнитное загрязнение окружающей среды и здоровье населения России. М.: Фонд «Здоровье и окружающая среда», Российская ассоциация общественного здоровья, 1997. 91 с.
  2. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности /АС. Бобков и др. М.: Химия, 1997. 400 с.
  3. Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот.
  4. ГОСТ 12.1.002-84. Допустимые уровни воздействия на работников и требования к проведению контроля на рабочих местах для электрических полей промышленной частоты.
  5. ГОСТ 12.1.006-84. Допустимые уровни воздействия на работников и требования к проведению контроля на рабочих местах для электромагнитных полей радиочастот.
  6. Справочная книга по охране труда в машиностроении/Г.В. Бектобеков и др. Л.: Машиностроение, 1989. 541 с.
  7. Нейман Л.А. Безопасность жизнедеятельности: теория, вопросы и ответы. М.: Вузовская книга, 1997 142 с.
  8. ГОСТ Р 50723-94. Классификация лазеров, требования к конструкции и к техпроцессам.
  9. ГОСТ 15093-90. Параметры лазерного излучения.
  10. СанПиН 5804-91. Санитарные правила и нормы при работе с лазерами.
  11. СНиП 2392-81 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров.

<< | >>
Источник: Калыгин В.Г.. Промышленная экология. Курс лекций. - М.: Изд-во МНЭПУ,2000. - 240 с.. 2000

Еще по теме Безопасность лазерного излучения:

  1. 2.7. Ионизирующие излучения и обеспечение радиационной безопасности
  2. Лекция 11. ИОНИЗИРУЮЩИЕ ПОЛЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ: ОПАСНОСТЬ, ОЦЕНКА, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ. БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
  3. Тема IV. НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ И ИОНИЗИРУЮЩИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ (ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОЛЯ) ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ, БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ЗАЩИТА
  4. Медведев Е.М., Данилин И.М., Мельников С.Р.. Лазерная локация земли и леса: Учебное пособие., 2007
  5. О механизме излучений
  6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
  7. ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
  8. 2.2. Источники излучения и дозиметрия
  9. 6.6.4. Защита от ионизирующих излучений
  10. 3.2.4. Ионизирующие излучения
  11. Глава 29 ВРЕДНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
  12. 3.2.3. Электромагнитные поля и излучения
  13. Ионизирующее излучение
  14. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
  15. Радиационное излучение и загрязнение биосферы
  16. 2.б. Влияние на организм человека электромагнитных полей и излучений (неионизирующих)
  17. 2.3. Место информационной безопасности в системе национальной безопасности России
  18. 3.1. Безопасность и национальная безопасность как социальные феномены и экстремологические категории