395 Shares 1270 views

Czym jest światło lasera? Promieniowanie lasera: jej źródła i ochrony przed nim

Lasery są coraz bardziej ważne narzędzia do badań w dziedzinie medycyny, fizyki, chemii, geologii, biologii i technologii. Jeśli niewłaściwie używane, mogą być stosowane do osób niewidomych i uraz (w t. H. oparzenia i porażenia prądem), operatorów i innych pracowników, w tym przypadkowych odwiedzających laboratoria, a także spowodować uszkodzenie znaczący nieruchomości. Użytkownicy tych urządzeń potrzebne do pełnego zrozumienia i zastosowania niezbędnych środków ostrożności przy ich użyciu.

Jaki jest laser?

Słowo „laser” (pol. LASER, wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania) jest skrótem, który oznacza „wzmocnienie światła emisji wymuszonej”. Częstotliwość promieniowania generowanego przez laser znajduje się w lub w pobliżu części widzialnej widma elektromagnetycznego. Energia jest zwiększona w stanie bardzo wysokiej intensywności w procesie, który nazywany jest „zaindukowana laserem emisja”.

Termin „promieniowanie” jest często źle, ponieważ jest on również stosowany w opisie materiałów promieniotwórczych. W tym kontekście oznacza to przekazywanie energii. Energia przenosi się z jednego miejsca do drugiego za pomocą przewodzenia, konwekcji i promieniowania.

Istnieje wiele różnych typów laserów pracujących w różnych środowiskach. Te gazy (na przykład argon lub mieszaniny helu i neon) są stosowane jako płyn, stałych kryształów (np rubinowe) lub ciekłe środki barwiące pracy. Kiedy zasilanie jest dostarczane do środowiska pracy, przechodzi do stanu wzbudzonego i uwalnia energię w postaci lekkich cząstek (fotonów).

Para zwierciadeł na obu końcach zamkniętej probówce odbija lub przepuszcza światło jako skoncentrowany strumień, zwany wiązki laserowej. Każde środowisko pracy daje unikalny długość fali wiązki i koloru.

Wiązka laserowa kolor, zazwyczaj określana długość fali. Jest Niezjonizowane i obejmuje promieniowanie ultrafioletowe (100-400 nm), widzialnym (400-700 nm) i w podczerwieni (700 nm – 1 mM) w części widma.

widma elektromagnetycznego

Każdy z nich posiada unikalną częstotliwość i długość fali elektromagnetycznej związane z tym możliwości. Podobnie jak czerwone światło ma swoją własną częstotliwość i długość fali, a wszystkie pozostałe kolory – pomarańczowy, żółty, zielony i niebieski – z unikalnymi częstotliwości i długości fali. Użytkownicy są w stanie dostrzec te fale elektromagnetyczne, ale nie są w stanie zobaczyć resztę spektrum.

Największa częstotliwość są promieniowanie gamma, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie ultrafioletowe. Podczerwień, promieniowanie mikrofalowe i fale radiowe zajmują niskich częstotliwości widma. Światła widzialnego jest bardzo wąski zakres pomiędzy nimi.

promieniowanie laserowe: wpływ na człowieka

Laser wytwarza intensywny strumień światła jest kierowana. Jeśli jest do przodu, odbitego, aby skupić się na obiekcie, belka jest częściowo absorbowane przez podwyższenie temperatury powierzchni i wewnętrzną część obiektu, które mogą powodować zmiany lub odkształcenia materiału. Te cechy, które były stosowane w chirurgii laserowej i obróbki materiałów, mogą być niebezpieczne dla tkanki ludzkiej.

Oprócz promieniowania, co powoduje efekt termiczny na tkankach niebezpiecznego światła laserowego, wywołuje efekt fotochemiczny. Jego stan jest na tyle krótki, długość fali, tj. E. UV lub niebieskiej części widma. Nowoczesne urządzenia wytworzenia emisji laserowej, wpływ na ludzi jest ograniczone do minimum. Z lasera niskoenergetycznego nie jest wystarczający, by spowodować szkody i niebezpieczeństwa one stwarzają.

Tkanki ludzkie są wrażliwe na energię, a w pewnych okolicznościach promieniowanie elektromagnetyczne, w tym laser, może powodować uszkodzenia oczu i skóry. Progi traumatyczne badania promieniowania zostały przeprowadzone.

Niebezpieczeństwo dla oczu

Ludzkie oko jest bardziej podatne na uszkodzenia niż skóry. Rogówki (przezroczysta zewnętrzna przedniej powierzchni oka), w przeciwieństwie do skóry, ma zewnętrzną warstwę martwych komórek, które chronią przed wpływami środowiska. Laser i promieniowanie ultrafioletowe jest pochłaniane przez rogówkę oka, które mogą powodować szkody. Trauma towarzyszy obrzęk i nabłonkowej erozji, aw ciężkich obrażeń – zmętnienie komory przedniej.

Soczewka oka mogą być również podatne na uszkodzenia, kiedy narażone są na różne promieniowanie laserowe – podczerwieni i nadfioletu.

Największe zagrożenia, jednak wpływ lasera na siatkówce w zakresie widzialnym widma optycznego – 400 nm (fiolet) do 1400 nm (w bliskiej podczerwieni). W ramach tego obszaru widma skolimowane promienie skupiają się na bardzo małych obszarach siatkówki. Najgorszy przypadek występuje, gdy ekspozycja oka wygląda na odległość i bezpośrednie lub odbite wiązki uderza go. W tym przypadku, jego stężenie na siatkówce osiągnie 100.000 razy.

W ten sposób, widoczny wiązka 10 mW / cm2, działa na siatkówce, o mocy 1000 W / cm2. To jest więcej niż wystarczająco, aby spowodować jego uszkodzenie. Jeśli oko nie patrzy w dal, czy wiązka odbija się od rozproszone, a nie na powierzchni lustra, prowadzi do kontuzji jest znacznie mocniejszy promieniowanie. Wpływ laserowego na skórze pozbawionej koncentrując się efekt, więc jest znacznie mniej podatne na uszkodzenia w tych długościach fal.

Rentgenowskie

Niektóre systemy wysokiego napięcia z napięcia większego niż 15 kV mogą generować promieniowanie rentgenowskie o znacznej mocy: źródło światła laserowego – silny laserów excimerowych z pompowaniem elektronowej, a także w surowicy i źródła jonów o systemie. Urządzenia te powinny być sprawdzane pod kątem bezpieczeństwa radiologicznego, w tym dla prawidłowego ekranowania.

klasyfikacja

W zależności od mocy i energii promienia i długości fali promieniowania laserów są podzielone na kilka grup. Klasyfikacja na podstawie potencjalną zdolność urządzenia do wywoływania natychmiastowego szkody dla oczu, skóry, zapalenie bezpośredniej ekspozycji na belce lub rozproszonego odbicia od powierzchni odbijających. Wszystkie lasery komercyjne podlegają identyfikacji poprzez zadane na ich etykietach. Jeżeli urządzenie zostało wytwarzane domy lub inaczej oznaczone, rady powinny być uzyskane przez odpowiednie jej klasyfikacji i oznakowania. Lasery wyróżniają się fali i mocy, czasu trwania naświetlania.

urządzenia zabezpieczające

pierwsze urządzenie klasy generować promieniowanie laserowe o niskiej intensywności. To nie może osiągnąć niebezpieczny poziom, więc źródła są zwolnione z większości środków kontrolnych lub innych form inwigilacji. Przykład: drukarek laserowych i odtwarzacze CD.

Warunkowo bezpieczne urządzenie

Drugi laser klasy emitować w zakresie światła widzialnego widma. To światło laserowe źródła powodujących ludzkie normalne reakcje odrzucania jest też jasne światło (odruch migać). Po wystawieniu na działanie wiązki ludzkie oko miga 0,25 S, która zapewnia wystarczającą ochronę. Jednak promieniowanie lasera w zakresie widzialnym może boleć oczy, stały wpływ. Przykłady: wskaźniki laserowe, laser mierniczych.

Lasery 2a-klasa to urządzenia specjalnego przeznaczenia o mocy wyjściowej poniżej 1 MW. Urządzenia te powodują uszkodzenie tylko do bezpośredniego oddziaływania na 1000 dla 8-godzinnego dnia pracy. Przykład czytnik kodów kreskowych.

niebezpieczne lasery

Przez klasy 3a obejmują urządzeń, które nie zranić przez krótkotrwałego do niezabezpieczonego oka. Mogą być niebezpieczne podczas korzystania skupiający układ optyczny, na przykład mikroskopy i teleskopy, lornetki. Przykłady: a hel-neon moc lasera 1-5 MW, niektóre wskaźniki laserowe i poziomy budowlanych.

3b klasa wiązka lasera może spowodować obrażenia lub przez bezpośrednie oddziaływanie z jego lustrzane odbicie. Przykład: hel-neon moc lasera od 5-500 mW, wiele badań i laserów terapeutycznych.

Klasa 4 zawiera urządzenie z poziomami mocy większej niż 500 mW. Są one niebezpieczne dla oczu, skóry, a także zagrożenie pożarowe. Narażenie na belce swego odbicia zwierciadlanego lub rozproszonych może spowodować obrażenia oczu i skóry. wszystkie środki ostrożności należy podjąć. Przykład: Nd: YAG-lasery, wyświetlacze, chirurgia, cięcie metali.

Promieniowanie lasera: Ochrona

Każde laboratorium powinno zapewnić odpowiednią ochronę dla osób pracujących z laserami. Okno polepszenie, przez który promieniowanie może przejść urządzenia 2, 3 lub 4 klasy z wyniszczający niekontrolowanego powierzchnie muszą być pokryte albo w inny sposób zabezpieczone podczas eksploatacji takiego urządzenia. Dla maksymalnej ochrony, zalecane jest oko.

  • Wiązka musi być osłonięty pokrywą ochronną matowa dobrze przewodzącego ciepło, w celu zminimalizowania ryzyka przypadkowego narażenia lub ognia. Aby wyrównać wiązki do wykorzystania fluorescencyjnymi lub wizjery drugorzędne; Unikać bezpośredniego kontaktu z oczami.
  • Na belce procedury dopasowywania użyciu najniższą moc. Jeżeli jest to możliwe dla wstępnych procedur wyrównania używać urządzenia low-end. Uniknąć niepotrzebnego obecność obiektów odbijających w dziedzinie laserowego.
  • Ograniczyć przechodzenie wiązki w niebezpiecznej strefie po godzinach, za pomocą migawki oraz inne przeszkody. Nie stosować na ścianach pokoju, aby wyrównać wiązką lasera klasy 3b i 4.
  • Wykorzystywać instrumenty nieodblaskową. Niektóre urządzenia nie odbijają światło widzialne, staje się lustrem w niewidzialnej części widma.
  • Nie nosić odblaskowe biżuterię. Metalowe ozdoby również zwiększają ryzyko porażenia prądem elektrycznym.

okulary ochronne

Podczas pracy z laserami 4 zajęcia z niebezpiecznej strefy otwartych lub zagrożonych refleksji powinien używać okularów ochronnych. Wpisz je w zależności od rodzaju promieniowania. Punkty muszą być wybrane w celu ochrony przed odbiciami, szczególnie rozlane, a także w celu zapewnienia ochrony do poziomu, gdzie naturalny odruch obronny może uniknąć obrażeń oczu. Takie urządzenia optyczne utrzymać pozory wiązki, w celu uniknięcia poparzenia skóry, zmniejszenie możliwości innych wypadkach.

Czynniki brane pod uwagę przy wyborze okularów:

  • lub w zakresie długości fal widma promieniowania;
  • absorbancji przy określonej długości fali;
  • maksymalnego natężenia oświetlenia (W / cm2) lub mocy wiązki (W);
  • typ systemu laserowego;
  • Tryb power – impulsowe promieniowanie laserowe lub w trybie ciągłym;
  • odbicie lustrzane i możliwości – rozproszone;
  • pole widzenia;
  • Dostępność soczewek korekcyjnych czy wystarczająco duże, aby umożliwić noszenie okularów do korekcji wzroku;
  • komfort;
  • Otwory wentylacyjne, aby zapobiec zamgleniu;
  • Wpływ na widzenie kolorów;
  • odporność na uderzenia;
  • zdolność do wykonywania niezbędnych zadań.

Ponieważ okulary są podatne na uszkodzenia i zużycie, laboratorium program bezpieczeństwa powinien obejmować okresowe kontrole tych elementów ochronnych.