Kas yra lazerio šviesa? Lazerio spinduliavimas: jos šaltiniai ir apsauga nuo jo

Lazeriai tampa vis svarbesnės įrankiai mokslinių tyrimų, medicinos, fizikos, chemijos, geologijos, biologijos ir technologijų srityse. Jei naudojama netinkamai, jie gali būti taikomi aklai ir traumos (t. H. nudegimų ir elektros šokas) operatorių ir kitų darbuotojų, įskaitant atsitiktinis lankytojų Laboratorijos, taip pat daro didelę turtinę žalą. Šių įrenginių naudotojai reikia iki galo suprasti ir dirbant juos taikyti būtinų atsargumo priemonių.

Kas yra lazeris?

Žodis "lazeris" (angl. LAZERINIAI, šviesos stiprinimas priverstine spinduliuote) yra akronimas, kuris reiškia "šviesos stiprinimas priverstinę spinduliuotę". Iš spinduliuotė lazeriu dažnis yra per arba šalia matomos dalies elektromagnetinio spektro. Energetika yra sustiprintas iki labai aukšto intensyvumo valstybei procesas, kuris yra vadinamas "lazerio sukeltas emisijos".

Terminas "radiacija" dažnai suprantama klaidingai, nes jis taip pat naudojamas apibūdinant radioaktyviųjų medžiagų. Šiame kontekste tai reiškia, kad energijos perdavimo. Energija yra perduodama iš vienos vietos į kitą naudojant laidumo, konvekcijos ir spinduliavimo.

Yra daug skirtingų tipų lazerių, veikiančių skirtingose aplinkose. Dujos (pvz, argono arba helio ir neono mišinys) yra naudojamas kaip darbo skystį, kieti kristalai (pvz ruby) arba skysti dažiklių. Kai elektros energija tiekiama į darbo aplinką, jis eina į sužadinimo būsenos ir išskiria energiją į šviesos dalelių (fotonų) pavidalu.

Veidrodžių pora iš abiejų sandarų vamzdžio galų arba atspindi arba praleidžia šviesą kaip koncentruoto sraute, vadinamas lazerio spindulį. Kiekviena operacinė aplinka sukuria unikalų šviesų bangos ir spalvą.

Spalvotas lazerinis šviesos, paprastai išreiškiamas bangos. Ji yra nejonizuojanti ir apima ultravioletinių (100-400 nm), matoma (400-700 nm) ir infraraudonųjų spindulių (700 nm - 1 mm) dalį spektro.

Elektromagnetinis spektras

Kiekvienas turi unikalų elektromagnetinės bangos dažnį ir trukmę, susijusį su šia galimybe. Lygiai taip pat raudona šviesa turi savo dažnį ir bangos, ir visą kitą spalvą - oranžinė, geltona, žalia ir mėlyna - su unikaliais dažnių ir bangos ilgio. Vartotojai galėtų suvokti šiuos elektromagnetines bangas, bet negali matyti spektro pailsėti.

Didžiausias dažnis yra gama spinduliai, X-spinduliai ir ultravioletinių spindulių. Infraraudonųjų spindulių, mikrobangų spinduliavimas ir radijo bangos užima žemesnius dažnius spektro. Matomos šviesos yra labai siauroje grupę tarp jų, ir.

Lazerio spinduliavimas: Poveikis žmogaus

Lazerio gamina intensyvus šviesos spindulys nukreipiamas. Jei tai pirmyn, atsispindi arba sutelkti dėmesį į objektą, sija yra dalinai absorbuoja didinant paviršiaus temperatūrą ir vidinį dalį objekto, kuris gali sukelti pokyčius ar deformacijos medžiagos. Šios savybės, kurios buvo naudojamos lazerinės chirurgijos ir valymo medžiagų, gali būti pavojingas žmogaus audinių.

Be to, radiacijos, teikianti šiluminę poveikį audinių pavojingo lazerio šviesa, gamina fotocheminės poveikį. Jo būklė yra pakankamai trumpas bangos ilgis, ty. E. UV arba mėlynos spektro dalis. Šiuolaikiniai įrenginiai gamina lazerinio spinduliavimo, Poveikis žmonėms būtų kuo mažesnis. Mažai energijos lazerio nėra pakankamai sukelti žalą ir pavojus, jie kelia.

Žmogaus audiniai yra jautrūs energijos, ir tam tikromis aplinkybėmis elektromagnetinė spinduliuotė, lazerinis įskaitant, gali sukelti žalą į akis ir ant odos. buvo atliktas slenksčiai trauminių spinduliuotės tyrimai.

Pavojinga akis

Žmogaus akis yra labiau linkusios į sužalojimo, nei odai. Ragena (skaidrus išorinis priekinio paviršiaus akies), priešingai dermos, turi išorinį sluoksnį negyvų ląstelių, kurios saugo nuo aplinkos poveikio. Lazeriniai ir ultravioletinių spindulių sugeria akies, kuris gali sukelti jokios žalos ragenos. Traumos lydi edemos ir epitelio erozijos, ir sunkių traumų - drumstimasis priekinę kamerą.

Objektyvo akies, taip pat gali būti linkę susižeisti, kai jis yra veikiamas skirtingo lazerio spinduliuotės - infraraudonųjų spindulių ir ultravioletines.

Didžiausias pavojus, tačiau yra lazerio poveikis tinklainės matomame optinio spektro - 400 nm (violetinė) iki 1400 nm (šalia infraraudonųjų spindulių). Per šią spektro regione kolimuojamas sijos yra orientuota į labai mažą sričių tinklainėje. Blogiausiu atveju poveikis atsiranda, kai akis žiūri į atstumą ir tiesiogiai ar atsispindi šviesa hitai ją. Tokiu atveju, jo koncentracija tinklainėje pasiekia 100.000 kartus.

Tokiu būdu, matomas sija 10 mW / ^cm2 aktų tinklainės su 1000 W / ^{cm2 galios.} Tai yra daugiau nei pakankamai, kad sukelti žalos. Jei akis nežiūri į tolį, arba jei spindulys atsispindi nuo išplitęs, o ne veidrodinis paviršius, veda į traumos yra daug galingesnė radiacija. Lazerio poveikis odai, neturinčiu dėmesio poveikį, todėl jis yra daug mažiau jautrūs traumos metu šių bangų ilgio.

Rentgenas

Kai kurie aukštos įtampos sistemos su įtampų didesniam kaip 15 kV gali generuoti rentgeno spindulių didelę įtaką: lazerio šviesos šaltinį - galingas eksimerinis lazeriai su elektronų siurbimo, taip pat plazmoje ir jonų šaltinių sistema. Šie prietaisai turi būti tikrinami dėl radiacinės saugos, įskaitant tinkamą ekranavimas.

klasifikacija

Priklausomai nuo galios ar energijos sijos ir spinduliuotės bangos ilgio, lazeriai yra suskirstytas į keletą klasių. Klasifikavimas pagrįstas galimo gebėjimą prietaiso sukelti laikiną tiesioginį žalos akis, odą, uždegimą tiesioginio sąlyčio su spindulio arba difuzinio atspindžio nuo atspindinčių paviršių. Visi komerciniai lazeriai yra taikomos identifikavimo per padarytų jų etikečių. Jei prietaisas buvo pagamintas namuose ar kitaip pažymėti, konsultacijos turėtų būti gautas atitinkantį jo klasifikavimo ir ženklinimo. Lazeriai išsiskiria elektros, bangos ir trukmę.

saugos įrenginiai

pirmos klasės prietaisai generuoti mažo intensyvumo lazerio spinduliuotės. Ji negali pasiekti pavojingą lygį, todėl šaltiniai yra atleidžiami nuo daugumos kontrolės priemones ar kitokia priežiūra. Pavyzdys: lazeriniai spausdintuvai ir CD leistuvai.

Sąlyginai saugus prietaisas

antros klasės lazeriai skleidžia matomame spektre. Šio lazerio šviesos šaltiniai, kurie sukelia žmogaus normali reakcija atmetimo yra per ryškios šviesos (Blink refleksas). Kai jis yra veikiamas į šviesos pluoštą, žmogaus akis mirksi 0,25 S, kuri yra pakankama apsauga. Tačiau lazerio spinduliuotė yra matomos diapazone gali pakenkti akims, nuolatinis poveikį. Pavyzdžiai: lazerinis žymeklis, lazerinis žvalgybą.

2a klasės lazeriai yra specialios paskirties įrenginius, kurių išėjimo galia mažesnė nei 1 MW. Šie prietaisai sugadinti tik tiesioginio poveikio nei 1000 už 8 valandų darbo dieną. Pavyzdys skaitytuvas brūkšninių kodų.

pavojingų lazeriai

3a klasės apima įtaisus, kurie neturi sužeisti po trumpo sąlyčio su nesaugių akis. Gali būti pavojingas, kai naudojamas fokusavimo optika, pavyzdžiui, teleskopai, mikroskopai ir žiūronai. Pavyzdžiai: helio-neono lazerio galia 1-5 MW, kai lazerio nurodymus ir statybinės lygiai.

3b klasės lazerio spindulys gali susižeisti arba tiesioginio poveikio su savo veidrodyje. Pavyzdys: helio-neono lazerio galia 5-500 MW, daugelyje mokslinių tyrimų ir gydymo lazeriu.

4 klasė apima įrenginį su galios lygių daugiau nei 500 mW. Jie yra pavojingi akims, odai, taip pat gaisro pavojų. Ekspozicijos į jo veidrodinis ar pasklidųjų atspindžių sijos gali sukelti akių ir odos traumų. reikia imtis visų saugos priemonių. PAVYZDYS: Nd: YAG-lazerių, ekranai, chirurgija, metalo pjovimo.

Lazerio spinduliavimas: Apsauga

Kiekviena laboratorija turi suteikti tinkamą apsaugą žmonėms, dirbantiems su lazeriu. Tobulinimas langas, per kurį radiacija gali praeiti prietaisus 2, 3 arba 4 klases su pražūtingai nekontroliuojamų teritorijų turi būti uždengti arba eksploatuojant tokį prietaisą per kitaip apsaugotas. Maksimaliai apsaugai, yra rekomenduojama, kad akis.

• Sija turi būti uždengtas neatspindintis ugniai atspariu apsauginiu dangteliu, siekiant sumažinti atsitiktinio poveikio ar gaisro pavojus. Siekiant suderinti spindulį naudoti fluorescencinė ekranus arba antrinių VIEWFINDERS; Venkite tiesioginio akių ekspoziciją.
• Už šviesų lygio reguliavimo procedūros naudoti mažiausią galią. Jei įmanoma, išankstiniais lygiavimo procedūras naudoti žemos klasės įrenginius. Venkite nereikalingo buvimą atspindinčių objektų lazerio srityje.
• Apriboti spinduliuotės pluošto praėjimo pro pavojingą teritoriją, po kelių valandų, naudojant užraktą ir kitų kliūčių. Nenaudokite sienas kambario suderinti sijos Lazerio klasė 3b ir 4.
• Naudokite neatspindintis priemones. Kai kurie įrenginiai neatspindi matomos šviesos, jis tampa veidrodį nematomo spektro dalis.
• Nedėvėkite atspindinti papuošalai. Metalinės dekoracijos taip pat padidinti elektros smūgio pavojus.

apsauginiai akiniai

Dirbant su lazerių 4 klasės su pavojingoje zonoje atidaryti ar gresia atspindys turėtų naudoti apsauginius akinius. Įveskite jiems priklauso nuo spinduliuotės rūšies. Taškai turi būti pasirinktas, siekiant apsisaugoti nuo atspindžių, ypač išplitęs, o taip pat suteikti apsaugą iki tokio lygio, kai fizinis gynybos refleksas gali užkirsti kelią akių sužalojimų. Tokie optiniai įrenginiai išlaikyti tam tikrą šviesos regimybę, kad išvengti odos nudegimų, sumažinti kitų nelaimingų atsitikimų galimybė.

Veiksniai, į kuriuos atsižvelgti renkantis akinius:

• arba bangos ilgis regionas spinduliuotės spektro;
• optinis tankis tam tikru bangos ilgio;
• ne daugiau kaip apšvieta (W / cm ²⁾ arba pluošto galios (W);
• įrašykite lazerio sistemą;
• Maitinimo režimas - impulso lazerio spinduliuotė arba nepertraukiamas režimas;
• atspindys galimybes - veidrodinis ir difuzinis;
• regėjimo lauke;
• prieinamumas korekciniais lęšiais ar pakankamai didelis, kad būtų galima akinius už regėjimo korekcijos dėvėti;
• komfortą;
• ventiliacijos angos pašalinti rasą;
• Poveikis spalvinio regėjimo;
• atsparumo smūgiams;
• gebėjimas atlikti būtinas užduotis.

Kadangi akiniai yra linkę pažeisti ir dėvėti, laboratorinė saugos programa turėtų apimti periodines patikras šių apsauginių elementų.