2015-05-10
381В подготовке новой редакции "Санитарных норм и правил устройства и эксплуатации лазеров" принимали участие
от Института биофизики МЗ СССР:
В.В. Шиходыров, В.Н. Стиксова, В.П. Соловьев, А.Ф. Мигачева, Е.В. Толстикова, В.И. Kaзьмин, Б.С. Иванов, Т.С. Володько;
от ЦНИИТОЧМАШ:
А.Д. Климов, В.И. Могутов;
от Института физики АН БССР:
Г.И. Желтов, В.Н. Глазков, А.С. Подольцев;
от Московского НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана:
А.А. Комарова, А.В. Левина, Л.И. Липкина, Т.П. Cуркова;
от НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР:
Ю.П. Пальцев;
от Ленинградского НИИ гигиены труда и профзаболеваний:
И.Н. Ушкова, И.М. Суворов, В.Б. Дульский, Н.Ю. Малькова, В.И. Попова, Т.И. Сушенцова;
от Всесоюзного центрального НИИ охраны труда ВЦСПС:
Л.В. Петрова, Б.Н. Рахманов, Г.Н. Назина;
от Ленинградского НИИ радиационной гигиены:
А.Н. Либерман;
от Военно-медицинской Академии им. С.М. Кирова:
В.В. Волков, И.В. Зеленцов;
от Государственного оптического института им. С.И. Вавилова:
Ю.Д. Березин, В.В. Лазо;
от Одесского НИИ глазных болезней им. В.И. Филатова:
|
|
|
Л.А. Липник, А.И. Привалов;
от Одесского государственного университета:
Н.И. Малюта;
от Белорусского политехнического института:
В.К. Пустовалов;
от Всесоюзного НИИ оптико-физических измерений:
В.Т. Кибовский.
ВВЕДЕНИЕ
Настоящие "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" (в дальнейшем - Правила) разработаны на основании результатов научных исследований и следующих документов:
1. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров № 2392-81;
2. Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК), публикация 825, издание первое, 1984 - "Радиационная безопасность лазерных изделий, классификация оборудования, требования и руководство для потребителей";
3. Изменения к стандарту МЭК, публикация 825 (1987 г.).
Правила являются обязательными для всех предприятий, государственных, кооперативных, совместных, арендных и др. организаций всех министерств и ведомств (далее в тексте - предприятий), которые проектируют, изготовляют и эксплуатируют лазерные изделия.
Ответственность за выполнение Правил возлагается на руководство предприятий.
Министерства и ведомства (ассоциации, концерны, межотраслевые государственные объединения и др.) должны осуществлять контроль за выполнением требований настоящих Правил на подведомственных предприятиях во взаимодействии с обществами, союзами, федерациями потребителей, местными организациями.
На основе настоящих Правил могут разрабатываться нормативно-технические документы для отдельных видов работ с применением лазеров.
|
|
|
Правила вводятся в действие с момента их утверждения, и с их изданием утрачивают силу "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" № 2392-81, а также все нормативно-методические документы, разработанные на их основе.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Правила устанавливают:
- предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения в диапазоне длин волн 180-105 нм при различных условиях воздействия на человека;
- классификацию лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения;
- требования к устройству и эксплуатации лазеров;
- требования к производственным помещениям, размещению оборудования и организации рабочих мест;
- требования к персоналу;
- контроль за состоянием производственной среды;
- требования к применению средств защиты;
- требования к медицинскому контролю.
1.2. В зависимости от типа, конструкции и целевого назначения лазеров и лазерных установок (далее по тексту - лазерных изделий) на обслуживающий персонал могут воздействовать следующие опасные и вредные факторы:
- лазерное излучение (прямое, отраженное и рассеянное);
- сопутствующие ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучения от источников накачки, плазменного факела и материалов мишени;
- высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания;
- электромагнитное излучение промышленной частоты и радиочастотного диапазона;
- рентгеновское излучение от газоразрядных трубок и других элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ;
- шум;
- вибрация;
- токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой, хладагентов и др.;
- продукты взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемыми материалами;
- повышенная температура поверхностей лазерного изделия;
- опасность взрыва в системах накачки лазеров.
При эксплуатации и разработке лазерных изделий необходимо учитывать также возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы.
1.3. Уровни опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте не должны превышать значений, установленных действующими нормативными документами (см. Приложение 1) и настоящими Правилами.
1.4. Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм определяются механизмами взаимодействия излучения с тканями (тепловой, фотохимический, ударно-акустический и др.) и зависят от длины волны излучения, длительности импульса (воздействия), частоты следования импульсов, площади облучаемого участка, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.
1.5. Лазерное излучение с длиной волны от 380 до 1400 нм наибольшую опасность представляет для сетчатой оболочки глаза, а излучение с длиной волны от 180 до 380 нм и свыше 1400 нм - для передних сред глаза.
1.6. Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны рассматриваемого спектрального диапазона (180-105 нм).
2. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
2.1. Апертура - отверстие в защитном корпусе лазера, через которое испускается лазерное излучение.
2.2. Блокировка и сигнализация - системы, информирующие о работе лазерного изделия, режиме его работы и препятствующие доступу персонала в лазерно опасную зону и к электрическим цепям высокого напряжения.
2.3. Диаметр пучка лазерного излучения - диаметр поперечного сечения пучка лазерного излучения, внутри которого проходит заданная доля энергии или мощности.
2.4. Длительность воздействия (облучения) - длительность импульса, серии импульсов или непрерывного излучения, попадающего на тело человека.
2.5. Диффузно отраженное лазерное излучение - излучение, отраженное от поверхности, соизмеримой с длиной волны, по всевозможным направлениям в пределах полусферы.
|
|
|
2.6. Дозиметрия лазерного излучения - комплекс методов определения значений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени опасности и вредности для организма человека.
2.7. Закрытые лазерные установки - установки с экранированным пучком лазерного излучения, при работе которых исключено воздействие на человека лазерного излучения любых уровней.
2.8. Защитный корпус (кожух) - часть лазерного изделия, предназначенная для предотвращения доступа человека к лазерному излучению и высокому электрическому напряжению.
2.9. Зеркально отраженное лазерное излучение - излучение, отраженное под углом, равным углу падения.
2.10. Импульсное излучение - излучение, существующее в ограниченном интервале времени, меньшем времени наблюдения.
2.11. Коллимированное лазерное излучение - лазерное излучение, заключенное в ограниченном телесном угле.
2.12. Коэффициент пропускания - отношение потока излучения, прошедшего сквозь тело, к потоку излучения, упавшего на него.
2.13. Лазер - генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного излучения.
2.14. Лазерное изделие - лазер и установка, включающая лазер и другие технические компоненты, обеспечивающие ее целевое назначение.
2.15. Лазерная безопасность - совокупность технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные и безвредные условия труда персонала при использовании лазерных изделий.
2.16. Лазерно опасная зона (ЛОЗ) - часть пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый.
2.17. Лазерно безопасное расстояние для глаз - наименьшее расстояние, на котором энергетическая экспозиция (энергия) не превышает ПДУ для глаза.
2.18. Непрерывное лазерное излучение - излучение, существующее в любой момент времени наблюдения.
2.19. Облученность - отношение потока излучения, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка.
|
|
|
2.20. Ограничивающая апертура - круглая диафрагма, ограничивающая поверхность, по которой производится усреднение облученности или энергетической экспозиции.
2.21. Однократное воздействие лазерного излучения - случайное воздействие излучения с длительностью не превышающей 3·104 с.
2.22. Оптическая плотность - десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания.
2.23. Открытые лазерные установки - установки, конструкция которых допускает выход излучения в рабочую зону.
2.24. Предельно допустимые уровни лазерного излучения при однократном воздействии - уровни излучения, при воздействии которых существует незначительная вероятность возникновения обратимых отклонений в организме работающего. То же - для предельной однократной суточной дозы излучения в диапазоне 180 < l £ 380 нм (1).
2.25. Предельно допустимые уровни лазерного излучения при хроническом воздействии - уровни излучения, воздействие которых при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к травме (повреждению), заболеванию или отклонению в состоянии здоровья работающего в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. То же - для предельной суточной дозы излучения в диапазоне 1.
2.26. Предельный угол - соответствует угловому размеру источника, при котором последний может рассматриваться как точечный.
2.27. Протяженный источник - источник лазерного излучения, угловой размер которого больше предельного угла.
2.28. Рабочая зона - пространство высотой до 2-х метров над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места постоянного или временного пребывания работающих.
2.29. Рассеяние - изменение пространственного распределения пучка лучей, отклоняемых во множестве направлений поверхностью или средой без изменения длины волны излучения.
2.30. Рассеянное лазерное излучение - излучение, рассеянное от вещества, находящегося в составе среды, сквозь которую проходит излучение.
2.31. Расходимость лазерного излучения - плоский или телесный угол, характеризующий ширину диаграммы направленности лазерного излучения в дальней зоне по заданному уровню углового распределения энергии или мощности лазерного излучения, определяемому по отношению к его максимальному значению.
2.32. Угловой размер источника излучения (видимый) - величина, которая в общем случае определяется по формуле:
,
где S 0 - площадь источника,
l - расстояние от точки наблюдения до источника,
q - угол между нормалью к поверхности источника и направлением визирования.
2.33. Хроническое воздействие лазерного излучения - систематически повторяющееся воздействие, которому подвергаются люди, профессионально связанные с лазерным излучением.
2.34. Частота следования импульсов лазерного излучения - отношение числа импульсов лазерного излучения к единичному интервалу времени наблюдения.
2.35. Энергетическая экспозиция - физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени.
2.36. Юстировка лазера - совокупность операций по регулировке оптических элементов лазерного изделия для получения требуемых пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения.
| l | - длина волны лазерного излучения (нм). |
| a | - видимый угловой размер источника излучения (рад). |
| a пред | - предельный видимый угловой размер источника, при котором он может рассматриваться как точечный. |
| x | - параметр, характеризующий нестабильность энергии импульсов в серии. |
| t и | - длительность импульса лазерного излучения (с). |
| B | - поправочный коэффициент, используемый при определении ПДУ лазерного излучения от протяженного источника, угловой размер которого превышает a пред. |
| D | - оптическая плотность. |
| D l | - оптическая плотность светофильтра на длине волны l. |
| dп | - диаметр пучка лазерного излучения (м). |
| da | - диаметр ограничивающей апертуры (м). |
| dзр | - диаметр зрачка глаза (м, мм). |
| E | - облученность (Вт·м-2). |
| Ec (t) | - облученность, создаваемая серией импульсов излучения общей длительностью t. |
| Епду | - предельно допустимый уровень облученности (Вт·м-2). |
| - предельно допустимое значение облученности серии импульсов общей длительностью t. |
| - предельно допустимое значение облученности одного импульса из серии. |
| Fи | - частота следования импульсов излучения (Гц). |
| H | - энергетическая экспозиция лазерного излучения (Дж·м-2). |
| Hi | - энергетическая экспозиция i -го импульса из серии импульсов. |
| H S (3·104) | - суммарное значение энергетической экспозиции за рабочий день (t = 3·104 с) - суточная доза. |
| Hпду | - предельно допустимое значение энергетической экспозиции лазерного излучения. |
| Hпду (t и) | - предельно допустимое значение энергетической экспозиции импульса лазерного излучения длительностью t и. |
| - предельно допустимое значение энергетической экспозиции серии импульсов общей длительностью t. |
| - предельно допустимое значение энергетической экспозиции одного импульса из серии импульсов. |
| - предельная суточная доза. |
| k | - кратность (увеличение) оптического средства наблюдения. |
| l | - расстояние от источника излучения до точки наблюдения (м). |
| M | - общее число импульсов излучения за рабочий день (3·104 с). |
| N | - число импульсов в серии. |
| P | - мощность лазерного излучения (Вт). |
| Pоп | - мощность лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру, расположенную в плоскости входного зрачка оптического прибора. |
| - средняя мощность излучения серии импульсов общей длительностью t. |
| - значение P (t) для протяженного источника. |
| Pпду | - предельно допустимый уровень мощности. |
| - значение Pпду для протяженного источника. |
| - предельно допустимое среднее значение мощности непрерывного лазерного излучения за время t. |
| - предельно допустимое значение мощности серии импульсов общей длительностью t. |
| - значение для протяженного источника.
|
| Sa | - площадь ограничивающей апертуры (м2). |
| Sп | - площадь поперечного сечения пучка (м2). |
| S 0 | - площадь поверхности источника излучения (м2). |
| t | - длительность воздействия (облучения) непрерывным излучением или серией импульсов лазерного излучения (с). |
| W | - энергия лазерного излучения (Дж). |
| W (t и) | - энергия импульса лазерного излучения длительностью t и. |
| Wc (t) | - энергия серии импульсов лазерного излучения общей длительностью t. |
| Wc (t и) | - энергия отдельного импульса из серии. |
| Wc (t и)max | - значение Wc (t и) для импульса из серии, имеющего максимальную амплитуду. |
| - средняя энергия одного импульса из серии: |
| |
| Wоп | - энергия лазерного излучения, прошедшего через ограничительную апертуру, расположенную в плоскости входного зрачка оптического прибора. |
| W S | - суммарное значение энергии излучения нескольких источников. |
| Wпду | - предельно допустимый уровень энергии лазерного излучения. |
| Wпду (t и) | - предельно допустимое значение энергии импульса лазерного излучения длительностью t и. |
| - значение Wпду (t и) для протяженного источника. |
| - предельно допустимое значение энергии серии импульсов длительностью t. |
| - значение для протяженного источника.
|
| - предельно допустимое значение энергии одного импульса из серии. |
| - предельно допустимый уровень суммарной энергии излучения нескольких источников, действие которых аддитивно. |
3. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ГЛАЗА И КОЖУ
3.1. Общие положения
Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения - однократного и хронического для трех диапазонов длин волн:
I 180 < l £ 380 нм
II 380 < l £ 1400 нм
III 1400 < l £ 105 нм
Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция H и облученность E, усредненные по ограничивающей апертуре.
Для определения предельно допустимых уровней Hпду и Епду при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1·10-3 м (площадь апертуры Sa = 10-6 м2).
Для определения предельно допустимых уровней Hпду и Епду при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1·10-3 м, а в диапазоне II - по апертуре диаметром 7·10-3 м.
Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность P излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.
При оценке воздействия на глаза лазерного излучения в диапазоне II (380 < l £ 1400 нм) нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром 7·10-3 м, является первостепенным.
Указанные выше энергетические параметры связаны соотношениями:
; 
(3.1)
Параметры Нпду, Епду и Wпду, Рпду могут использоваться независимо в соответствии с решаемой задачей (см. Приложение 2).
3.2. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180 < l £ 380 нм при однократном облучении глаз и кожи
3.2.1. ПДУ для одиночных импульсов
Соотношения для определения Нпду, Епду и Wпду, Рпду при однократном воздействии на глаза и кожу одиночных импульсов коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне I (180 < l £ 380 нм) при ограничивающей апертуре 1,1·10-3 м приведены в таблице 3.1 и иллюстрируются графиками на рис.3.1 и 3.2.
3.2.2. ПДУ для серий импульсов
Для определения предельно допустимых уровней лазерного излучения в диапазоне 180 < l £ 380 нм при воздействии на глаза и кожу серий импульсов необходимо руководствоваться следующими требованиями:
а) Энергетическая экспозиция Hi или облученность Ei поверхностей роговицы и кожи при воздействии любого отдельного импульса из рассматриваемой последовательности не должны превышать предельно допустимых значений для одиночных импульсов, определяемых пунктом 3.2.1:
Hi £ Hпду (t и); Ei £ Епду (t и) (3.2)
Если временный интервал между облучениями отдельными импульсами меньше 600 с, значения Нпду (Епду) и Wпду (Рпду) определяются согласно рекомендациям пункта 3.8.2 по формулам (3.14) и (3.16).
б) Так как воздействие на биологические ткани излучения в диапазоне 180 < l £ 380 нм обладает свойством аддитивности, при условии выполнения предыдущего требования однократная суточная доза H S(3·104) не должна превышать значений, определяемых в таблице 3.2:
3.2.3. ПДУ лазерного излучения для пучков малого диаметра
Если излучение концентрируется на коже или роговице глаза в области, наименьший размер которой равен или меньше диаметра ограничивающей апертуры 1,1·10-3 м, максимальное значение облученности Е и энергетической экспозиции Н не должно превышать значений Епду и Нпду, определяемых пунктами 3.2.1 и 3.2.2.
3.3. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180 < l £ 380 нм при хроническом облучении глаз и кожи
Для определения предельно допустимых значений Нпду и Епду, Wпду и Рпду, a также предельных суточных доз при хроническом облучении глаз и кожи коллимированным или рассеянным лазерным излучением в диапазоне длин волн I (180 < l £ 380 нм) необходимо соответствующие значения, приведенные в пункте 3.2 (таблицы 3.1 и 3.2), уменьшить в 10 раз.
3.4. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 < l £ 1400 нм при однократном облучении глаз
3.4.1. ПДУ при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения
Соотношения для определения Wпду и Рпду при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения (наблюдении прямого или зеркально отраженного пучка) в диапазоне 380 < l £ 1400 нм приведены в таблицах 3.3, 3.4 и иллюстрируются графиками на рис.3.3.
3.4.2. ПДУ при воздействии на глаза неколлимированного лазерного излучения
Если источником неколлимированного (рассеянного или диффузно отраженного) излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии 
и мощности 
зависят от видимого углового размера a этого источника.
Значения и в этом случае находятся умножением значений Wпду и Рпду для коллимированного излучения (п.3.4.1) на поправочный коэффициент B:
; 
(3.4)
Значения B определяются формулой:
(3.5)
Здесь B 1 - вспомогательный коэффициент, зависящий от длительности облучения.
Значения a пред и аналитические соотношения для расчета величины B даны в таблице 3.5.
В случае воздействия серии импульсов поправочный коэффициент B принимает значение, соответствующее длительности отдельного импульса в серии.
Зависимость произведения B1·a2 от угла a при различных длительностях облучения приведена на рис.3.6.
3.4.3. ПДУ при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного лазерного излучения
Предельно допустимые уровни при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного излучения в спектральном диапазоне II (380 < l £ 1400 нм) установлены для случаев, когда длительность отдельного импульса в серии t и не превышает 0,25 с, а частота следования импульсов в серии Fи больше 0,005 Гц (интервал между отдельными импульсами в серии меньше 200 с).
Если Fи £ 0,005 Гц, воздействие на глаза отдельных импульсов излучения считается независимым. При этом нормируется значение энергии импульса, имеющего максимальную амплитуду:
(3.6)
Если Fи > 0,005 Гц, значение предельно допустимой энергии серии импульсов излучения длительностью t при воздействии на глаза равно меньшему из двух значений энергии W 1 и W 2, определяемых формулами:
(3.7)
где Wпду (t) и Wпду (t и) - предельно допустимые значения энергий одиночных импульсов длительностью t и t и, соответственно, для коллимированных потоков излучения (п.3.4.1);
x - определяется отношением максимальной энергии отдельного импульса в рассматриваемой серии к среднему значению:
(3.8)
В тех случаях, когда x неизвестно, следует считать x = 1.
(3.9)
Предельно допустимое среднее значение энергии одного импульса из серии при этом равно
.
Когда длительность серии импульсов превышает 1 с, целесообразно определять значение предельно допустимой средней мощности.
Предельно допустимая средняя мощность серии импульсов лазерного излучения при облучении глаз коллимированным пучком 
равна меньшему из двух значений мощности P 1 и P 2, определяемых формулами:
(3.10)
где Рпду (t) - значение предельно допустимой мощности импульса длительностью t для коллимированного излучения (п.3.4.1).
(3.11)
Если источником излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии серии импульсов , средней мощности излучения в серии 
, энергии одного импульса в серии 
определяются умножением предельных значений, заданных формулами (3.9) и (3.11), на поправочный коэффициент B, приведенный в п.3.4.2:
(3.12)
3.5. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 < l £ 1400 нм при хроническом воздействии на глаза
Для определения предельно допустимых значений Wпду и Рпду коллимированного или рассеянного лазерного излучения в диапазоне II (380 < l £ 1400 нм) при хроническом воздействии на глаза необходимо уменьшить в 10 раз соответствующие предельные значения для однократного воздействия, приведенные в п.3.4.
3.6. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 < l £ 1400 нм при однократном облучении кожи
Соотношения для определения значений Нпду и Епду, а также Wпду и Рпду при однократном воздействии на кожу коллимированного или расссянного лазерного излучения в спектральном диапазоне 380 < l £ 1400 нм приведены в таблице 3.6 и иллюстрируются графиками на рис.3.7 и 3.8.
Диаметр ограничивающей апертуры равен 1,1·10-3 м.
Предельно допустимые уровни при облучении кожи сериями импульсов определены в п.3.8.2.
3.7. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 < l £ 1400 нм при хроническом облучении кожи
Для определения предельно допустимых значений Нпду, Епду и Wпду, Рпду при хроническом воздействии на кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в диапазоне II (380 < l £ 1400 нм) необходимо уменьшить в 10 раз соответствующие предельные значения, приведенные в п.3.6.
3.8. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 1400 < l £ 105 нм при однократном облучении глаз и кожи
3.8.1. ПДУ лазерного излучения для одиночных воздействий
Соотношения для определения Нпду, Епду и Wпду, Рпду при однократном воздействии на глаза и кожу импульсного или непрерывного коллимированного или рассеянного излучения в диапазоне III (1400 < l £ 105 нм) приведены в таблице 3.7 и иллюстрируются графиками на рис.3.9 и 3.10.
3.8.2. ПДУ лазерного излучения для серий импульсов
Предельно допустимые уровни энергетической экспозиции и облученности при воздействии на глаза и кожу серий импульсов лазерного излучения в диапазоне III (1400 < l £ 105 нм) устанавливаются для случаев, когда длительность отдельного импульса в серии не превышает 10 с, а частота следования импульсов превышает 1,7·10-3 Гц (временной интервал между отдельными импульсами меньше 10 минут).
Диаметр ограничивающей апертуры равен 1,1·10-3 м.
Значение предельно допустимой энергетической экспозиции серии импульсов коллимированного или рассеянного лазерного излучения определяется как меньшее из двух значений H 1 и H 2, заданных формулами:
(3.13)
Параметр x определен в п.3.4.3.
(3.14)
Среднее значение предельно допустимой энергетической экспозиции одного импульса из серии определяется делением на число импульсов в серии N.
Если длительность серии импульсов превышает 1 с, целесообразно определять значение предельно допустимой средней облученности.
Предельно допустимая средняя облученность серии импульсов 
равна меньшему из двух значений Е 1 и Е 2, определяемых формулами:
(3.15)
(3.16)
Во всех случаях
Если частота следования импульсов Fи меньше 1,7·10-3 Гц, то воздействие на глаза и кожу отдельных импульсов излучения считается независимым. При этом нормируется значение энергетической экспозиции для импульсов, имеющих максимальную амплитуду:
Приведенные выше формулы применяются и при рассмотрении:
- воздействия на глаза серий импульсов лазерного излучения спектрального диапазона I (180 < l £ 380 нм);
- воздействия на кожу серий импульсов лазерного излучения спектральных диапазонов I, II (180-1400 нм).
3.9. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 1400 < l £ 105 нм при хроническом воздействии на глаза и кожу
Для определения значений Нпду, Епду и Wпду, Pпду при хроническом воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне III (1400-105 нм) необходимо уменьшить в 5 раз соответствующие предельные значения для однократного облучения, приведенные в п.3.8.
3.10. ПДУ при одновременном воздействии на глаза и кожу лазерного излучения с различными длинами волн
Ниже рассмотрены правила определения предельно допустимых уровней при одновременном воздействии на глаза и кожу монохроматического излучения нескольких различных источников. Эти источники в общем случае могут иметь различные характеристики:
- спектральные (два или несколько типов лазеров, генерация нескольких длин волн одним лазером, генерация гармоник);
- временные (режимы - непрерывный, импульсный, непрерывный с модуляцией мощности и т.д.);
- пространственные (коллимированный пучок, диффузно отраженное или рассеянное излучение).
Степень опасности при одновременном действии излучения различных источников является аддитивной в следующих случаях:
- воздействие на кожу излучения любых длин волн в диапазоне 180 < l £ 105 нм;
- воздействие на передние среды глаза излучения в диапазонах длин волн 180 < l £ 380 нм и 1400 < l £ 105 нм;
- воздействие на сетчатку глаза излучения в диапазоне длин волн 380 < l £ 1400 нм.
Для каждого из перечисленных трех случаев предельно допустимые уровни устанавливаются независимо. Например, при одновременном воздействии на глаза излучения аргонового лазера (основные длины волн 488 и 514 нм) и лазера - на углекислом газе (10600 нм) устанавливаются ПДУ для совместного действия компонент излучения с длинами волн 488 и 514 нм и отдельно - ПДУ для излучения с длиной волны 10600 нм, так как объектом воздействия в первом случае является сетчатка, а во втором - роговицы глаза (см. также Приложение 2).
Предельно допустимая суммарная энергия или мощность излучения от нескольких источников, действие которых является аддитивным, определяется следующими формулами:
(3.17)
где n - число источников излучения, действие которых аддитивно;
i - условный порядковый номер источника;
, 
- предельно допустимые значения энергии (мощности) каждого источника;
Ci - относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) источника с порядковым номером i к суммарной энергии (мощности) всех источников
Формулы (3.17), (3.18) применимы в тех случаях, когда длительность экспозиции или импульсов излучения рассматриваемых источников имеют один и тот же порядок. При проведении практических расчетов значения энергии (мощности) могут быть заменены эквивалентными значениями энергетической экспозиции (облученности).
3.11. ПДУ излучения лазеров, используемых в театрально-зрелищных мероприятиях, для демонстраций в учебных заведениях и медицинской аппаратуре
При использовании лазеров в театрально-зрелищных мероприятиях и для демонстраций в учебных заведениях предельно допустимые уровни для всех участников (зрители, актеры, студенты, школьники, преподаватели, обслуживающий персонал и др.) устанавливается в соответствии с нормами для хронического облучения (пункты 3.3, 3.5, 3.7).
При использовании лазеров как элементов оптических медицинских приборов для подсветки, формирования прицельных меток и других целей, не связанных непосредственно с лечебным действием излучения, предельно допустимые уровни для глаз и кожи пациентов, врачей и обслуживающего персонала устанавливаются в соответствии с нормами для хронического облучения (пункты 3.3, 3.5, 3.7).
Таблица 3.1
Соотношения для определения Нпду, Епду и Wпду, Pпду при однократном воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения
в диапазоне I (180 < l £ 380 нм).
Ограничивающая апертура – 1,1·10-3 м.
| Спектральный интервал l, нм | Длительность воздействия t, с | Нпду, Дж·м-2; Епду, Вт·м-2 |
| 180 < l £ 380 | t £ 10-9 | 
|
| 180 < l £ 302,5 | 10-9 < t £ 3·104 | Нпду = 25 |
| Епду = 25/ t | ||
| 302,5 < l £ 315 | 10-9 < t £ T 1* | 
|
| T 1* < t £ 3·104 | 
| |
| ||
| 315 < l £ 380 | 10-9 < t £ 10 |
|
| 10 < t £ 3·104 | Нпду = 8 · 103 | |
| Епду = 8 · 103 / t | ||
| Во всех случаях: Wпду = Нпду · 10-6; Рпду = Епду · 10-6 |
______________________
* 
, l - нм
Таблица 3.2
Предельные однократные суточные дозы при облучении глаз и кожи лазерным излучением в спектральном диапазоне I (180 <l £ 380 нм)
| Спектральный интервал l, нм | , Дж·м-2
|
| 180 < l £ 302,5 | |
| 302,5 < l £ 315 | 
|
| 307,5 | |
| 8 · 102 | |
| 312,5 | 2,5 · 103 |
| 8 · 103 | |
| 315 < l £ 380 | 8 · 103 |
Таблица 3.3
Соотношения для определения Wпду при однократном воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения в спектральном диапазоне II (380 < l £ 1400 нм).
Длительность воздействия меньше 1 с.
Ограничивающая апертура – 7 · 10-3 м.
| Спектральный интервал l, нм | Длительность облучения t, с | Wпду, Дж |
| 380 < l £ 600 | t £ 2,3 · 10-11 | 
|
| 2,3 · 10-11 < t £ 5,0 · 10-5 | 8,0 · 10-8 | |
| 5,0 · 10-5 < t £ 1,0 | 5,9 · 10-5
| |
| 600 < l £ 750 | t £ 6,5 · 10-11 |
|
| 6,5 · 10-11 < t £ 5,0 · 10-5 | 1,6 · 10-7 | |
| 5,0 · 10-5 < t £ 1,0 | 1,2 · 10-4
| |
| 750 < l £ 1000 | t £ 2,5 · 10-10 |
|
| 2,5 · 10-10 < t £ 5,0 · 10-5 | 4,0 · 10-7 | |
| 5,0 · 10-5 < t £ 1,0 | 3,0 · 10-4
| |
| 1000 < l £ 1400 | t £ 10-9 |
|
| 10-9 < t £ 5,0 · 10-5 | 10-6 | |
| 5,0 · 10-5 < t £ 1,0 | 7,4 · 10-4
|
Таблица 3.4
Соотношения для определения Рпду при однократном воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения в спектральном диапазоне II (380 < l £ 1400 нм).
Длительность облучения больше 1 с.
Ограничивающая апертура – 7 · 10-3 м.
| Спектральный интервал l, нм | Длительность облучения t, с | Рпду, Вт |
| 380 < l £ 500 | 1,0 < t £ 5,0 · 10-2 | 5,9 · 10-5 / 
|
| 5,0 · 10-2 < t £ 104 | 3,7 · 10-3 / t | |
| t > 104 | 3,7 · 10-7 | |
| 500 < l £ 600 | 1,0 < t £ 2,2 · 103 | 5,9 · 10-5 /
|
| 2,2 · 103 < t £ 104 | 10-2 / t | |
| t > 104 | 10-6 | |
| 600 < l £ 700 | 1,0 < t £ 2,2 · 103 | 1,2 · 10-4 /
|
| 2,2 · 103 < t £ 104 | 2,0 · 10-2 / t | |
| t > 104 | 2,0 · 10-6 | |
| 700 < l £ 750 | 1,0 < t £ 104 | 1,2 · 10-4 /
|
| t > 104 | 5,5 · 10-6 | |
| 750 < l £ 1000 | 1,0 < t £ 104 | 3,0 · 10-4 /
|
| t > 104 | 1,4 · 10-5 | |
| 1000 < l £ 1400 | 1,0 < t £ 104 | 7,4 · 10-4 /
|
| t > 104 | 3,5 · 10-5 |
Таблица 3.5
Зависимость величины поправочного коэффициента B от видимого углового размера протяженного источника излучения a для различных интервалов длительностей облучения.
| Длительность облучения t, с | Поправочный коэффициент B | Предельный угол a пред, рад |
| t £ 10-9 | 103 · a2 + 1 | 10-2 |
| 10-9 < t £ 10-7 | 2,8 · 103 · a2 + 1 | 6,0 · 10-3 |
| 10-7 < t £ 10-5 | 8,2 · 103 · a2 + 1 | 3,5 · 10-3 |
| 10-5 < t £ 10-4 | 2,5 · 104 · a2 + 1 | 2,0 · 10-3 |
| 10-4 < t £ 10-2 | 8,2 · 103 · a2 + 1 | 3,5 · 10-3 |
| 10-2 < t £ 1 | 2,8 · 103 · a2 + 1 | 6,0 · 10-3 |
| t > 1 | 103 · a2 + 1 | 10-2 |
Если a £ a пред, величина B принимается равной единице.
Таблица 3.6
Соотношения для определения Нпду, Епду и Wпду, Рпду при однократном воздействии на кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения
в спектральном диапазоне II (380 < l £ 1400 нм).
Ограничивающая апертура – 1,1 · 10-3 м.
| Спектральный интервал l, нм | Длительность облучения t, с | Нпду, Дж·м-2; Епду, Вт·м-2 |
| 380 < l £ 500 | 10-10 < t £ 10-1 | Нпду = 2,5 · 103 
|
| 10-1 < t £ 1 | Нпду = 50 · 103 
| |
| 1 < t £ 102 | Епду = 5,0 · 103 /
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| 500 < l £ 900 | 10-10 < t £ 3 | Нпду = 7,0 · 103
|
| 3 < t £ 102 | Епду = 5,0 · 103 /
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| 900 < l £ 1400 | 10-10 < t £ 1 | Нпду = 2,0 · 104
|
| 1 < t £ 102 | Епду = 2,0 · 104 / 
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| Wпду = 10-6 · Нпду; Рпду = 10-6 · Епду |
Таблица 3.7
Соотношения для определения Нпду, Епду и Wпду, Рпду при однократном воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения
в спектральном диапазоне III (1400 < l £ 105 нм).
Ограничивающая апертура – 1,1 · 10-3 м.
| Спектральный интервал l, нм | Длительность облучения t, с | Нпду, Дж·м-2; Епду, Вт·м-2 |
| 1400 < l £ 1800 | 10-10 < t £ 1 | Нпду = 2,0 · 104 ·
|
| 1 < t £ 102 | Епду = 2,0 · 104 /
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| 1800 < l £ 2500 | 10-10 < t £ 3 | Нпду = 7,0 · 103 ·
|
| 3 < t £ 102 | Епду = 5,0 · 103 /
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| 2500 < l £ 105 | 10-10 < t £ 10-1 | Нпду = 2,5 · 103 ·
|
| 10-1 < t £ 1 | Нпду = 5,0 · 103 ·
| |
| 1 < t £ 102 | Епду = 5,0 · 103 /
| |
| t > 102 | Епду = 5,0 · 102 | |
| Wпду = 10-6 · Нпду; Рпду = 10-6 · Епду |
4. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАЗЕРОВ ПО СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ ГЕНЕРИРУЕМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
4.1. Определение класса лазера основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном воздействии генерируемого излучения.
4.2. По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса.
4.3. К лазерам I класса относят полностью безопасные лазеры, то есть такие лазеры, выходное коллимированное излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.
4.4. Лазеры II класса - это лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи или глаз человека коллимированным пучком; диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз.
4.5. К лазерам III класса относятся такие лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при облучении кожи коллимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. Этот класс распространяется только на лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне II.
4.6. Четвертый (IV) класс включает такие лазеры, диффузно отраженное излучение которых представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.
4.7. Лазеры классифицирует предприятие-изготовитель по выходным характеристикам излучения расчетным методом в соответствии с таблицей 4.1.
4.8. При определении класса опасности лазера, излучающего на двух и более длинах волн, основываются на значениях предельно допустимых уровней, рассчитанных согласно разделу 3.10.
4.9. Класс опасности лазерного изделия определяется классом используемого в нем лазера.
4.10. Примеры определения классов лазеров приведены в Приложении 2.
Таблица 4.1
Соотношения для определения классов лазеров по степени опасности генерируемого излучения
| Спектральный интервал, нм | Класс опасности | Режим генерации излучения | ||
| одиночные импульсы | серии импульсов | непрерывное излучение | ||
| 180 < l £ 380 | I | 
| 
| 
|
| II | 
| 
| 
| |
| IV | 
| 
| 
| |
| 1400 < l £ 105 | I | 
| 
|
|
| II | 
| 
|
| |
| IV | 
| 
| Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
 Сейчас читают про:
  5998 5789 |
