Лазерне випромінювання

Більш широкого застосування в промисловості, науці і медицині знаходять оптичні квантові генератори (ОКГ) − лазери.

Лазери використовують мри дефектоскопії матеріалів, в радіоелектронній промисловості, в будівництві, при обробці твердих і надтвердих матеріалів. За їх допомогою здійснюється багатоканальний зв’язок на великих відстанях, лазерна локація, дальнометрія. швидке опрацювання інформації. Лазер − це генератор електромагнітних випромінювань оптичного діапазону, робота якого полягає у використанні вимушених випромінювань. Принцип дії лазера базується на властивості атома (складної квантової системи) випромінювати фотони при переході із збуд­женого стану в основний (з меншою енергією).

Головною особливістю лазерного випромінювання є його чітка спрямованість, що дозволяє на великій відстані від джерела отримати точку світла майже незмінних розмірів з великою концентрацією енергії. За характером генерації електромагнітних хвиль лазери поділяються на імпульсні (тривалість випромінювання до 0,25 с) і лазери безперервної дії (тривалість випромінювання від 0,25 с і більше). Лазер генерує електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 0.2 до 1000 мкм. Цей діапазон за довжиною хвилі та біологічною дією поділяється на три ділянки:

− ультрафіолетову (від 0,2 до 0.38 мкм);

− видиму (віл 0,38 до 0,78 мкм);

− ближню інфрачервону (від 10до 1000 мкм).

Дія лазерного випромінювання на організм людини має складний характер і обумовлена як безпосередньою дією лазерного випро­мінювання на тканину, так і вторинними явищами, обумовленими змінами п організмі внаслідок опромінення. Розрізняють термічну і біологічну дію лазерного випромінювання па тканини, що може призвести до теплової, ударної дії світлового тиску, електрострикції (механічні коливання під дією електричної складової електромагнітного поля), перебудови внутрішньоклітинних структур та інше. Вражаюча дія лазерного променя залежить від потужності, довжини хвилі випромінювання, тривалості імпульсу, частоти повторення імпульсів, часу взаємодії, біологічних та фізико-хімічних особливостей опромінюваних тканин та органів. Термічна дія випромінювання лазерів безперервної дії має багато спільного із звичайним нагріванням. При помірній інтенсивності випромінювання на шкірі можуть з’явитися видимі зміни (порушення пігментації, почервоніння) з досить чіткими межами ураженої ділянки, а при інтенсивності випромінювання понад 100 Вт/с виникає кратероподібний отвір внаслідок руйнуванням клітинних структур. Загалом, шкіряний покрив, який сприймає більшу час ти ну енергії лазерного випромінювання, значною мірою захищає організм людини від серйозних внутрішніх ушкоджень. Але є відомості, то опромінення окремих ділянок шкіри викликає порушення у різних системах організму, особливо нервовій та серцево-судинній.

При великій інтенсивності і дуже малій тривалості імпульсів

спостерігається біологічна дія лазерного випромінювання, обумовлена процесами, які виникають внаслідок вибіркового поглинання тканинами електромагнітної енергії, а також електричними і фотоелектричними ефектами. Тому, при відносно слабких ушкодженнях шкіри може виникати ураження внутрішніх тканин-набряки, крововиливи, змертвіння тканин, згортання крові. Результатом лазерного опромінення, навіть дуже малих доз, можуть бути такі явища, як нестійкість артеріального тиску, порушення серцевого ритму, втома, роздратування, головний біль, підвищена збудженість, порушення сну. Звичайно, такі порушення зворотні і зникають після відпочинку.

Особливо чутливі до дії лазерного випромінювання очі людини. Ураження очей виникає віл влучення як прямого, так і відбитого променя лазера, навіть якщо поверхня відбиття не є дзеркальною. Характер ураження залежить від довжини хвилі. Найсерйознішу небезпеку становить випромінювання УФ діапазону, яке може призвести до зміни структури білка (коагуляція) рогівки та опіку слизової оболонки, що викликає" повну сліпоту. Випромінювання видимого діапазону виливає на клітини сітківки, внаслідок чого настає тимчасова сліпота або втрата зору від опіку з наступною появою рубцевих ран. Випромінювання 14 діапазону, яке поглинається райдужною оболонкою, кришталиком та скловидним тілом, більш-менш безпечне, але також може спричинити сліпоту. Внаслідок лазерного опромінення у біологічних тканинах організму можуть виникати вільні радикали, які активно взаємодіють з органічними молекулами та порушують нормальний хід процесів обміну на клітинному рівні. Наслідком цього б загальне погіршення стану здоров’я. Під лазерною безпекою розуміється сукупність організаційних, технічних і санітарно-гігієнічних заходів, які забезпечують безпеку умов праці персоналу при використанні лазерів. Прийняття тих або інших заходів лазерної безпеки залежить, перш за все, від класу лазера. Клас небезпеки лазера встановлюється підприємством, яке його виготовляє.

Таблиця 6.5 − Небезпека випромінювань лазерів в залежності від їх класу

Усі лазери повинні бути марковані знаком лазерної небезпеки. Установка лазерів дозволяється тільки у спеціально обладнаних приміщеннях. На дверях приміщення, де знаходяться лазери 2, 3, 1 класів, повинні бути нанесені знаки лазерної небезпеки. Лазери 4 класу повинні бути розташовані в окремих приміщеннях. Усі предмети, за винятком спеціального устаткування, не повинні мати дзеркальної поверхні. Розташовувати устаткування потрібно так, щоб воно стояло вільно. Для лазерів 2,3.4 класів з лицевої сторони пультів і панелей управління необхідно залишати вільний простір шириною 1,5 м-при однорядковому розташуванні лазерів, і шириною не менше 2м-нридворядовому. Із задніх та бокових сторін лазерів потрібно залишати відстань не менше 1 м.

Керування лазерами 4 класу повинно бути дистанційним, а двері приміщення, де вони знаходяться, повинні мати блокування. При використанні лазерів 2 та 3 класів необхідно запобігати попаданню випромінювання на робочі місця. Повинні бути передбачені огородження лазерні шкідливої зони, або екранування пучка випромінювання. Для екранів та огорож потрібно вибирати вогнестійкі матеріали, які мають найменший коефіцієнт відбиття на довжину хвилі генерації лазера. Матеріали не повинні виділяти токсичні речовини при дії на них лазерної.) випромінювання. При експлуатації лазерів 2,3,4 класів треба здійснювати періо­дичний дозиметричний контроль (не менше одного разу на рік), а також додатково в таких випадках: при надходженні в експлуатацію нових лазерів 2-4 класів, при зміні конструкції засобів захисту, при організації нових робочих місць.

ТЕМА 7. Основи виробничої безпеки

1 Безпечність виробничого обладнання

2 Безпечність технологічного процесу

3 Безпека щодо організації робочих місць

4 Безпека вантажно-розвантажувальних робіт на транспорті

5 Підйомно-транспортне устаткування

6 Компресорні і холодильні установки та їх безпека

7 Заходи безпеки при експлуатації стаціонарних посудин, що працюють під тиском

8 Заходи безпеки при експлуатації балонів

9 Вимоги безпеки при експлуатації резервуарів для зберігання зріджених газів