Охорона праці - Москальова В.М - Що таке лазерне випромінювання?

Що таке лазерне випромінювання?

Слова "лазер" - абревіатура, що утворена з початкових букв англійської фрази Light amplification by stimulatcd emission of radiation - посилення світла за рахунок створення стимульованого випромінювання.

Отже, лазер, або оптичний квантовий генератор, - це генератор електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, який ґрунтується на використанні примусового (стимульованого) випромінювання.

Лазер як технічний пристрій складається з трьох основних елементів:

активного середовища;

системи накачки;

відповідного резонатора.

Основними технічними характеристиками лазерів є: довжина хвилі (X). мкм;

ширина лінії випромінювання (SX) і

інтенсивність випромінювання лазерів визначається за величиною енергії (WJ або потужності (РJ, Дж або Вт;

тривалість імпульсу (х), с;

частота імпульсів (F), Гц.

Як класифікуються лазери?

Відповідно до "Санітарних норм і правил улаштування класифікації лазерів" покладена ступінь їх небезпечного випромінювання для обслуговуючого персоналу. За цією класифікацією лазери поділяються на 4 класи:

клас І (безпечні) — вихідне випромінювання безпечне для очей;

клас II (малонебезпечні) - небезпечне для очей пряме, дзеркальне відбиття випромінювання;

клас ПІ (середньонебезпечні) - небезпечне для очей пряме, дзеркальне, а також дифузно відбите випромінювання на відстані 10 см від відбиваючої поверхні і для шкіри пряме і дзеркально відбите випромінювання;

клас IV (високонебезпечні) - небезпечне для шкіри дифузно відбите випромінювання на відстані 10 см від відбиваючої поверхні.

Класифікація визначає специфіку впливу випромінювання на орган зору і шкіру. Ведучим критерієм для оцінки ступеня небезпеки лазерного випромінювання прийнята величина потужності (енергії), довжина хвилі, тривалість імпульсу і експозиції опромінення.

Існує класифікація лазерів за фізико-технічними параметрами, при цьому враховується агрегатний стан активної робочої речовини (тверде, рідке, газоподібне), характер генерації (імпульсний, безперервний) спосіб накачки активної речовини (оптичний, електричний, хімічний і т. ін.).

За характером генерації випромінювання, лазери підрозділяються на імпульсні (тривалістю випромінювання 0,25 с) і безперервної дії (тривалість випромінювання понад 0,25 с).

Якою є дія лазерного випромінювання на організм людини?

Дія лазерів на організм залежить від параметрів випромінювання (потужності) і енергії опромінення на одиницю поверхні, довжини хвилі, тривалості імпульсу, частоти імпульсів, часу опромінення, площини поверхні, що опромінюється), локалізації впливу і анатомо-фізіологічних особливостей об’єкта, що опромінюється.

Залежно від специфіки технологічного процесу робота з лазерним обладнанням може супроводжуватися дією на персонал головним чином відбитого і розсіяного випромінювання.

Потужний потік лазерної енергії, що потрапляє на біологічні тканини, може спричинити серйозні ураження. Лазерне випромінювання впливає на живий організм шляхом теплової механічної та електричної дії. Опромінення лазерними променями може викликати функціональні порушення у діяльності ЦНС, серцево-судинної системи, ендокринних залоз. Опромінення може призвести до згортання або розпаду крові, пошкодження очей, шкіри, спричинити генетичні зміни, головний біль, розлади сну, слабкість і т. ін.

Біологічна дія лазерного випромінювання виникає внаслідок поглинання організмом його енергії, що спричиняє тепловий ефект. Термічний ефект лазерного випромінювання залежить від фізичної характеристики променів спектральної характеристики відкритих ділянок шкіри, стану кровообігу і т. ін.

Здатність організму поглинати енергію залежить від характеру тканин. Жирова тканина організму взагалі не поглинає енергію. Тепловіддача внутрішніх частин тіла дуже незначна, що спричиняє локальне нагрівання а також концентрацію поглинутої енергії в невеликому об’ємі. Цим пояснюється ураження головного мозку, внутрішніх органів і т. ін.

Під дією лазерного опромінення рідина, що оточує біологічні структури, миттєво випаровується, призводячи до різкого підвищення тиску, виникнення, внаслідок цього, ударної хвилі та механічної травми. Відбувається не тільки опік, але й розрив тканин, що становить велику небезпеку для зорового аналізатора.

Найбільшу частину лазерного випромінювання сприймає шкіряний покрив, що являє собою природний екран для захисту внутрішніх органів. Унаслідок опромінення виникають опіки і набряки шкіри різних ступенів - від почервоніння до некрозу (омертвіння шкіри). Глибина проникнення променів залежить від пігментації шкіри. Чим шкіра темніша тим меншою є глибина проникнення променів. Поріг пошкодження темно-пігментної шкіри значно менший, ніж світло-пігментної.

Розрізняють 4 ступені ураження шкіри лазерним випромінюванням:

I ступінь - опіки епідермісу;

II ступінь - опіки дерми (пухирі поверхневих шарів дерми);

III ступінь — опіки дерми до глибоких шарів;

IV ступінь - деструкція всієї товщини шкіри, підшкірної клітковини і прилягаючих шарів.

Особливо небезпечною є дія лазерного випромінювання на очі, через які воно проходить без втрат, досягаючи сітківки. Щільність енергії на сітківці ока зростає при збільшенні діаметра зіниці, тому пошкодження ока, адаптованого до темряви є значно більшим, ніж при яскравому освітленні. Чим темніша сітківка, тим менший поріг пошкоджуючої щільності енергії. Віддалення джерела лазерного випромінювання не гарантує безпеку очей.

Біологічний ефект дії лазерного випромінювання посилюється внаслідок його багаторазового впливу, а також через комбінацію з іншими чинниками виробничого середовища.