Опасные и вредные факторы при эксплуатации лазеров

  

5. Воздействие лазера на организм человека.

     

     Излучение хирургических лазеров  при неправильном обращении с  ними может вызвать ожог открытых  частей тела и повреждение  органов зрения. С целью предупреждения  несчастных случаев луч лазера нужно направлять только на оперируемый объект, а для защиты глаз больного и персонала необходимо использовать очки со специальными светофильтрами. Терапевтические лазеры менее опасны, но их эксплуатация также требует строго соблюдения мер безопасности.

     Воздействие излучения лазера  на организм человека до конца  не изучено При работе лазерных установок на организм человека могут воздействовать следующие опасные и вредные производственные факторы:

• мощное световое излучение от ламп накачки;
• ионизирующие излучения;
• высокочастотные и сверхвысокочастотные электромагнитные поля;
• инфракрасное излучение;
• шум;
• вибрация, возникающие при работе лазерных установок.

 

     При воздействии лазерного излучения  на организм человека возникают различные биологические эффекты, которые зависят от энергетических и временных параметров излучения и в первую очередь от энергетической экспозиции в импульсе, длины волны и времени воздействия лазерного излучения, вида облучаемой ткани человеческого организма и ряда других факторов. Энергетическая экспозиция может быть рассчитана по формуле:

    

Н = Е_е * t

 

Н –  энергетическая экспозиция;

Е_е - энергетическая освещенность (отношение энергии излучения, падающей на рассматриваемый участок поверхности, к его площади);

t -  время воздействия лазерного излучения.

 

     Таким образом, с физической  точки зрения энергетическая  экспозиция – это отношение  энергии излучения, падающей на  рассматриваемый участок поверхности,  к его площади, умноженное на  длительность облучения.

     Различают первичные и вторичные  биологические эффекты, возникающие  под действием лазерного излучения.  Первичные изменения происходят  в тканях человека непосредственно  под действием излучения (ожоги,  кровоизлияния и т.д.), а вторичные  (побочные явления) вызываются различными нарушениями в человеческом организме, развивавшимися вследствие облучения.

     Наиболее чувствителен к воздействию  лазерного излучения глаз человека. Воздействие на него лазерного  излучения может привести к  ожогам сетчатки и даже к потере зрения. Опасно попадание лазерного луча и на кожу человека, в результате чего могут возникнуть ожоги различной степени тяжести и даже обугливание кожи. Лазерные лучи высокой интенсивности могут привести не только к повреждению кожи, но и поражению различных внутренних тканей и органов человека, выраженном в кровоизлияниях, отеках, а также свертывании или распаде крови.

6. Нормирование лазерного излучения.

 

     Нормирование лазерного излучения  производят в соответствии с  СН № 2392-81 «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров». Основной нормируемый параметр  - энергетическая экспозиция (Н, Дж/см²) облучаемых тканей за определенное время воздействия лазерного излучения. Если нормируемая величина Н (предельно допустимый уровень) не превышена, то у работающих под воздействием лазерного излучения не будут возникать первичные и вторичные биологические эффекты. Величина предельной энергетической экспозиции зависит от длины волны лазерного излучения и длительности его воздействия на работающего. Пример такого нормирования для лазерного излучения с длиной волны от 0,2 до 0,4 мкм представлен  в таблице. Общее время облучения в этом случае составляет рабочий день. Энергетическая экспозиция нормируется на роговице глаза и коже.

 
 
 
 
 
 

Т а б л и ц  а

Предельно допустимый уровень  лазерного 

излучения (энергетической экспозиции) с длиной волны 

0,2 -0,4 мкм (ультрафиолетовая  область)

 

     Предельно допустимые уровни  лазерного излучения (Энергетической экспозиции) относятся к длинам волн от 0,2 до 20 мкм. Кроме того, в Санитарных нормах для длин волн от 0,4 до 1,4 мкм установлены предельно допустимые уровни энергетической экспозиции сетчатки глаза. Для видимой части  спектра (0,4-0,75 мкм) кроме рассмотренных характеристик дополнительно нормируется энергия излучения (Q, Дж) на сетчатке глаза.

 
 

7. Приборы измерения лазерного излучения.

 

     Напряженность постоянного магнитного поля может быть измерена отечественными приборами Ш1-8 или Ф-4355. Магнитное поле промышленной частоты при напряженности до 15 кА/м измеряют отечественным прибором Г-79, а в диапазоне частот 0,01 – 30 МГц – приборами ПЗ – 15, ПЗ – 16 и ПЗ -17. Три последних прибора могут быть рекомендованы и для измерения напряженности электрического поля в диапазоне частот 0,01 – 300 МГц. Для измерения плотности потока энергии электромагнитного поля при меняют отечественные приборы ПЗ – 9, ПЗ – 18, ПЗ – 19 и ПЗ – 20, которые перекрывают частотный диапазон 0,3 – 400 ГГц.

     Для измерения характеристик  лазерного излучения применяются  дозиметры типа ИЛД – 2М  и ЛДМ – 2. Первый обеспечивает  измерение параметров лазерного  излучения в спектральных диапазонах 0,49 – 1,15 и       2 –  11 мкм; он дает прямые показания  измеряемых параметров при работе на длинах волн 0,53; 0,63; 0,69; 1,06 и 10,6 мкм. На остальных длинах волн (0,49 – 1,15 мкм) дозиметр обеспечивает косвенные измерения.

     Прибор ЛДМ – предназначен  для определения параметров лазерного  излучения в спектральных диапазонах 0,49 -1,15 и 2-11 мкм. Прямые измерения этот дозиметр осуществляет на длинах волн 0,53; 0,63; 0,69; 0,91; 1,06 и 10,6 мкм..

 

8. Методы защиты и средства защиты от воздействия лазерного излучения.

 

     К коллективным средствам защиты  от лазерного излучения относятся:

• применение защитных экранов и кожухов;
• использование телевизионных систем наблюдения за холодом технологического процесса с использованием лазера, а также систем блокировки и сигнализации;
• ограждение лазерно-опасной зоны, размеры которой определяют или расчетным, ил экспериментальным путем.

     При этом следует защищаться  как от прямого, так и от  рассеянного и отраженного излучений.

     Для индивидуальной защиты от электромагнитного излучения применяют специальные комбинезоны и халаты, изготовленные из металлизированной ткани (экранируют электромагнитные поля), а для защиты от действия лазера обслуживающий персонал должен работать в технологических халатах, изготовленных их хлопчатобумажной или бязевой ткани светло-зеленого или голубого цвета.

     Для защиты глаз от воздействия  электромагнитного излучения применяют  очки мерки ЗП5-90, стекла которых  покрыты диоксидом олова  (SnО₂), обладающим полупроводниковыми свойствами; марки стекол, применяемых для защиты глаз от воздействия лазерного излучения.

Т а б л и ц  а

Марки стекол, применяемые 

в противолазерных  очках и светофильтрах

 

Примечание. ОС – оранжевое  стекло; СЗС –  сине-зеленое стекло;                         БС –бесцветное стекло.

 
 

9. Общие требования  к средствам защиты  от опасных и  вредных производственных  факторов.

 

1. Средства  защиты должны соответствовать требованиям  ГОСТ 12.4.011-89.
2. Средства защиты должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке, на конкретное средство защиты.
3. Средства защиты должны обеспечивать предотвращение воздействия или снижение уровня опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений.
4. Средства защиты должны быть предусмотрены на стадии проектирования, монтажа лазеров (лазерных установок), при выборе режимов работы и организации рабочих мест.
5. Средства защиты не должны ограничивать технологических возможностей лазеров (лазерных установок) и снижать работоспособность человека.
6. Эргономические требования к средствам защиты – по ГОСТ 12.2.049 -80.
7. Устройства автоматического контроля и сигнализации, блокировочные и дистанционного управления – по  ГОСТ 12.4.125 – 83.
8. Символы органов управления – по ГОСТ 12.4.040-78.
9. Цвета сигнальные и знаки безопасности – по ГОСТ 12.4.026-76.
10. Средства защиты от лазерного излучения – оградительные устройства – подразделяют:
• по способу применения – на стационарные и передвижные;
• по конструкции – на откидные, раздвижные, съемные;
• по способу изготовления – на сплошные, со смотровыми стеклами, с отверстием переменного диаметра;
• по структурному признаку – на простые, составные(комбинированные);
• по виду применяемого материала – на неорганические, органические, комбинированные;
• по принципу ослабления – на поглощающие, отражающие, комбинированные;
• по степени ослабления – на непрозрачные, частично прозрачные;

по  конструктивному исполнению – на бленды, диафрагмы, заглушки, затворы, кожухи, козырьки, колпаки, крышки, камеры, кабины, мишени, обтюраторы, перегородки, световоды, смотровые окна, ширмы, щитки, шторки, щиты, шторы, экраны.

11. К средствам защиты от лазерного излучения, кроме установленных ГОСТ 12.4.011-89, относятся:

• предохранительные устройства;
• устройства автоматического контроля и сигнализации;
• устройства дистанционного управления;
• символы органов управления.