Лазерное излучение

Лазерная техника с каждым годом находит все более широкое использование Это обусловлено уникальными свойствами лазерного излучения: монохромность (генерирование волны только одной длины волны), высокой сп прямованистю (малым угловым расширением луча даже на значительных расстояниях), большой интенсивностью (до 1014 Вт/см2) Лазерное излучение широко применяется в информационных системах, радиотехнике, энергетике, связи, металлургии, металлообработке, биологии, медицине и иін.

Источником лазерного излучения является оптический квантовый генератор (лазер), принцип работы которого основан на использовании вынужденного (стимулированного) электромагнитного излучения, которое генерируется р рабочим элементом в результате возбуждения (накачки) его атомов электромагнитной энергией Лазеры отличаются по следующим признакам:

- за активным элементом, в котором энергия накачки превращается в излучение - газовые, жидкостные, твердотельные, полупроводниковые;

- по методу возбуждения (накачки) - пропусканием постоянного, импульсного или высокочастотного тока через газ; непрерывным или импульсным светом; облучением ионизирующими лучами;

- по длине световой волны, генерируемой - ультрафиолетовые, видимого излучения, инфракрасные;

- по режиму работы - непрерывный и импульсный;

- по конструктивному исполнению - закрытые и открытые;

- по особенностям использования - стационарные и переносные;

- по способу отвода тепла от лазера - с естественным и принудительным охлаждением: воздушным или водяным;

- по степени опасности излучения, генерируемого лазером - четырех классов (табл. 223)

Таблица 223 Класс лазера в зависимости от опасности выходного излучения

Класс лазера	Опасность выходного излучения лазера
І	Нет опасности для глаз и кожи
II	Существует опасность при облучении глаз прямым или зеркально отраженным излучением
III	Существует опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и дз зеркально отраженным излучения
IV	Существует опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности

Действие лазерного излучения на организм человека отмечается сложным характером, а биологические эффекты, которые при этом возникают, можно разделить на две группы: первичные эффекты - органические изменения, что вины икають непосредственно в облученных тканях; вторичные эффекты - физиологические изменения, возникающие в организме как реакция на облучение Вторичные эффекты проявляются в частых болях головы, быстрой втомлюв аности, нарушении сна, повышенной возбудимости и т.п. Поскольку лазерное излучение характеризуется большой плотностью энергии, то в облученных тканях могут возникнуть ожоги различной степени Наиболее опасное лазерное излучение для глаз, поскольку хрусталик фокусирует и концентрирует его на сетчатке зависимости от интенсивности лазерное излучение может вызвать временную или необратимую потерю зор в результате сильного ожога сетчатки При большой интенсивности излучения возможно поражение не только глаз, но и кожи, оболочек мозга, внутренних органеганів.

При эксплуатации лазера возникает опасность, связанная не только с действием лазерного излучения, но и рядом сопутствующих неблагоприятных факторов, а именно: повышенная запыленность и загазованность воздуха рабо очои зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени и воздухом (образуется озон, оксиды азота и др.); ультрафиолетовым излучением импульсных ламп накачки или кварцевых г азорозрядних трубок в рабочей зоне; светом высокой яркости от импульсных ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного луча с материалом мишени ионизирующими излучениями, которые используются я для накачки; электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона, которые возникают при работе генераторов накачки газовых лазеров; повышенным напряжением в электрических цепях управления и питания лазера.

С целью обеспечения безопасных условий труда персонала санитарными правилами и нормами (СанПиН № 5804-91) регламентированы предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения на рабочих местах, которые вы иражени в энергетических экспозициях Энергетическая экспозиция - это отношение энергии излучения, падающего на соответствующий участок поверхности, к площади этого участка; единицей измерения является Дж / см2.

Энергетическая экспозиция нормируется отдельно для роговицы и сетчатки глаза, а также кожи В разных диапазонах длин волн предусмотрены ГДР лазерного излучения в зависимости от длительности импульса, часть тоты повторения импульсов, длительности действия, углового размера луча или диаметра пятна за-свитки на сетчатке, фоновой освещенности лица работника тощо.

В табл 224 приведены ГДР энергетической экспозиции Нуф при облучении импульсным и непрерывным лазерным лучом с длиной волны от 0,2 до 0,4 мкм (ультрафиолетовая область спектра) роговицы глаза или шки ирри.

Таблица 224 Предельно допустимые уровни лазерного излучения в зависимости от длины волны

В зависимости от класса лазерной установки используются те или иные защитные средства и мероприятия, которые по организационному признаку делятся на коллективные и индивидуальные

В коллективных мер и средств лазерной безопасности относятся:

- выбор лазера для технологической операции минимально необходимым уровнем излучения;

- расположение лазеров IV класса в изолированных помещениях;

- установление предупредительного знака \"Осторожно! Излучение лазера\" (см. форзац);

- внедрение дистанционного управления;

- ограждение зон возможного распространения лазерного излучения (прямого, рассеянного, отраженного);

- обработка внутренних поверхностей помещения, в котором установлены лазерные установки материалами с высоким коэффициентом поглощения;

- экранирование луча лазера на всем пути его распространения, а также зоны взаимодействия луча и мишени;

- установка на лазерной установке блокировочных средств и сигнализации начала и окончания работы лазера;

- проведение контроля уровней лазерного облучения

К средствам индивидуальной защиты от лазерного излучения относятся защитные очки со светофильтрами, маски, щитки, халаты, перчатки, их выбор осуществляется с учетом интенсивности и длины ини волны лазерного излучения.

Для измерения энергетических характеристик лазерного излучения используется прибор типа ИЛД-2