Čo je laserové svetlo? Laserové žiarenie: jeho zdroje a ochrana pred ním

Lasery sú stále dôležité nástroje pre výskum v oblasti medicíny, fyziky, chémie, geológie, biológie a technológie. Ak sa používa nesprávne, môžu byť použité pre nevidiacich a trauma (v t. H. Burns a elektrickým prúdom) pracovníci a iné osoby, vrátane náhodných návštevníkov Laboratories, rovnako ako spôsobiť poškodenie je významná vlastnosť. Užívatelia týchto zariadení je potrebné plne porozumieť a pri manipulácii s nimi vykonať potrebné bezpečnostné opatrenia.

Čo je laser?

Slovo "laser" (angl. LASER, zosilňovanie svetla pomocou stimulovanej emisie žiarenia) je skratka, ktorá znamená "zosilňovanie svetla stimulovanej emisie". Frekvencia žiarenia generovaného laserom je vo vnútri alebo v blízkosti viditeľnej časti elektromagnetického spektra. Energia je zvýšená do stavu extrémne vysokou intenzitou procesom, ktorý sa nazýva "laserové emisie vyvolané".

Termín "žiarenie" sa často zle, pretože to je tiež používa v popise rádioaktívnych materiálov. V tomto kontexte znamená prenos energie. Energia sa prenáša z jedného miesta na druhé pomocou vedením, prúdením a sálaním.

Existuje mnoho rôznych typov laserov pôsobiacich v rôznych prostrediach. Plyny (napr. Argón alebo zmes hélia a neón) sa používajú ako pracovné tekutiny, pevné kryštály (napr. Rubínový) alebo kvapalných farbív. Ak je elektrická energia dodávaná na pracovnom prostredí, to ide do excitovaného stavu a uvoľní energiu v podobe svetelných častíc (fotónov).

Dvojica zrkadiel na oboch koncoch uzavreté trubicu buď odráža alebo prepúšťa svetlo ako koncentrovaný prúd, tzv laserový lúč. Každý operačný prostredie vytvára jedinečnú vlnovú dĺžku lúča a farbu.

Farebný laserový, zvyčajne vyjadruje vlnovú dĺžku. Je neionizujúce a zahŕňa ultrafialové (100-400 nm), viditeľné (400-700 nm) a infračervené (700 nm - 1 mm) časť spektra.

elektromagnetické spektrum

Každý z nich má jedinečnú elektromagnetické vlnovej frekvencie a dĺžky spojené s touto voľbou. Rovnako ako červené svetlo má svoju vlastnú frekvenciu a vlnovú dĺžku, a všetky ostatné farby - oranžová, žltá, zelená a modrá - s unikátnymi frekvencie a vlnovej dĺžky. Užívatelia sú schopní vnímať tieto elektromagnetické vlny, ale nie sú schopní vidieť zvyšok spektra.

Najväčšie frekvencie sú gama žiarenie, röntgenové žiarenie a ultrafialové svetlo. Infračervené, mikrovlnné žiarenie a rádiové vlny zaberať nižšie frekvencie spektra. Viditeľné svetlo je vo veľmi úzkom pásme medzi nimi.

Laserové žiarenie: Účinky na ľudské

Laser vytvára intenzívny svetelný lúč je smerovaný. Ak je dopredu, čo sa prejavilo, alebo sa zamerať na objekt, lúč je čiastočne absorbované zvýšením povrchovej teploty a vnútornú časť objektu, ktoré môžu spôsobiť zmenu alebo deformácii materiálu. Tieto vlastnosti, ktoré boli použité v laserovej chirurgii a liečebných látok, môžu byť nebezpečné pre ľudské tkanivá.

Okrem žiarenia, čím sa tepelný účinok na tkanivá nebezpečné laserové svetlo, vytvára fotochemický účinok. Jeho stav je dostatočne krátke vlnovej dĺžky, tj. E. UV alebo modrej časti spektra. Moderné zariadenie vyrábať laserové emisie, účinky na človeka je minimalizovaný. O nízkoenergetický laser nestačí spôsobiť škodu, a nebezpečenstvo, ktoré predstavujú.

Ľudské tkanivá sú citlivé na energiu, a za určitých okolností je elektromagnetické žiarenie, laser vrátane, môže dôjsť k poškodeniu očí a kože. prahy traumatické štúdie žiarenia neboli vykonané.

Nebezpečenstvo pre oči

Ľudské oko je náchylnejší k zraneniu, než je koža. Rohovka (priehľadné vonkajšie predné povrch oka), na rozdiel od dermis, má vonkajšiu vrstvu z mŕtvych buniek, ktoré chránia pred vplyvmi okolitého prostredia. Laser a ultrafialové žiarenie je absorbovaná rohovkou oka, ktoré môžu spôsobiť žiadnu škodu. Trauma je sprevádzaný opuchom a epitelu erózii, a vážnym zraneniam - zákal prednej komory.

Očné šošovku môže byť náchylný k zraneniu, keď je vystavený rôznym laserovým žiarením - infračervené a ultrafialové.

Najväčšie nebezpečenstvo, však, je dopad laseru na sietnici vo viditeľnom optickom spektre - 400 nm (fialová) a 1400 nm (blízke infračervené). V rámci tejto oblasti spektra sú kolimované lúče zamerané na veľmi malé oblasti sietnice. Najhorší prípad expozície nastane, keď oko sa pozerá do diaľky a priame či odrazený lúč zasiahne. V tomto prípade je jeho koncentrácia na sietnici dosiahne 100.000 krát.

Tak, viditeľný lúč 10 mW / cm ² pôsobí na sietnici s výkonom 1000 W / ^cm2. To je viac než dosť, aby spôsobiť škodu. V prípade, že oko nie je pohľade do diaľky, alebo v prípade, že lúč je odrazený z difúzna, nie zrkadlové plochy, vedie k zraneniu, je oveľa silnejší žiarenia. Laser pôsobenie na pokožke nemajú zameraním účinku, takže je oveľa menej náchylné k zraneniu pri týchto vlnových dĺžkach.

röntgenové lúče

Niektoré systémy vysokého napätia s napätím väčším ako 15 kV môžu vytvárať röntgeny značné sily: laserový svetelný zdroj - silný-excimerový laser s elektrónovým čerpanie, rovnako ako v plazme a iónové zdroje v systéme. Tieto zariadenia by mala byť kontrolovaná pre radiačnú bezpečnosť, a to aj pre správne tienenie.

klasifikácia

V závislosti na výkone alebo energie lúča a vlnovej dĺžky žiarenia, lasery sú rozdelené do niekoľkých tried. Táto klasifikácia je založená na potenciálne schopnosti zariadenia spôsobiť okamžité poranenie očí, kože, zápal priameho vystavenia zväzku alebo difúzneho odrazu od reflexných povrchov. Všetky komerčné lasery sú predmetom identifikácie cez spôsobené ich popisky. Ak bol prístroj vyrobený domy alebo inak označený, by mala byť rada získať zodpovedajúce jeho klasifikáciu a označovanie. Lasery sa vyznačujú výkonom, vlnovej dĺžke a dobe expozície.

bezpečnostné zariadenie

prvotriedne zariadenie generujú nízkej intenzity laserového žiarenia. Nemôže dosiahnuť nebezpečné úrovne, takže zdroje sú oslobodené od väčšiny kontrolných opatrení alebo iné formy dohľadu. Príklad: laserové tlačiarne a CD prehrávače.

Podmienečne bezpečná zariadenie

druhej triedy lasery vyžarujú vo viditeľnom spektre. Tieto laserové svetelné zdroje, ktoré spôsobujú ľudskú normálna reakcia odmietnutie je príliš jasné svetlo (blikať reflex). , Keď je vystavený lúča ľudské oko bliká 0,25 s, čo poskytuje dostatočnú ochranu. Avšak, laserové žiarenie je vo viditeľnej oblasti môže zraniť oči, konštantný dopad. Príklady: laserové ukazovátka, laserové mapovanie.

2a triedy lasery sú špeciálne zariadenia s výkonom menej ako 1 mW. Tieto zariadenia poškodiť iba priamym dosahom vyše 1000 za 8 hodín pracovného času. Príklad čítačka čiarových kódov.

nebezpečné lasery

Podľa triedy 3a zahŕňať zariadenia, ktoré nie sú k poraneniu krátkym vystavením nechránené oka. Môže byť nebezpečné pri použití zameranej optiky, napríklad ďalekohľady, mikroskopy a ďalekohľady. Príklady: a hélium-neónový laser sila 1-5 mW, niektoré laserové ukazovátka a úrovne stavebné.

3b trieda laserový lúč môže spôsobiť zranenie alebo priamym dopadom so svojím zrkadlovým obrazom. Príklad: hélium-neónový laser sila 5-500 mW, mnoho výskumných a terapeutické lasery.

Trieda 4 obsahuje zariadenie s úrovňou výkonu viac ako 500 mW. Sú nebezpečné pre oči, kožu, rovnako ako nebezpečenstvo požiaru. Expozícia lúča jeho zrkadlového alebo rozptýlených odrazov môže dôjsť k podráždeniu očí a kože zranenia. Je potrebné prijať všetky bezpečnostné opatrenia. Príklad: YAG-lasery, displeje, chirurgia, obrábanie kovov.

Laserové žiarenie: Ochrana

Každé laboratórium by mala zabezpečiť dostatočnú ochranu pre ľudí, ktorí pracujú s lasermi. Zlepšenie okno skrz ktoré môže prechádzať žiarenie zariadenie 2, 3 alebo 4 triedy sa ochromenie v nekontrolovaných oblastiach musia byť zakryté alebo pri prevádzke takéhoto zariadenia inak chránené. Pre maximálnu ochranu, odporúča sa, aby oko.

• Nosník musí byť uzavretý v non-reflexné nehorľavé ochranným krytom, aby sa minimalizovalo riziko náhodného vystavenia alebo požiaru. Zarovnanie lúča pre použitie fluorescenčných obrazoviek alebo sekundárny hľadáčik; Vyhnúť sa priamemu vystaveniu očí.
• U nosníka vyrovnávacie postupy použiť najnižšiu spotrebu energie. Pokiaľ je to možné pre predbežné zarovnanie postupy použiť nízko-koncových zariadení a. Sa zabránilo zbytočnému prítomnosť reflexiou v laserovej oblasti.
• Obmedzujú priechod zväzku v nebezpečnom priestore po hodinách, pomocou uzávierky a iné prekážky. Nepoužívajú steny miestnosti zladiť lúča Trieda laseru 3b a 4.
• Používať non-reflexné nástroje. Niektoré zariadenia neodráža viditeľné svetlo, to sa stáva zrkadlo v neviditeľnej časti spektra.
• Nenosia reflexné šperky. Kovové ozdoby tiež zvyšujú riziko úrazu elektrickým prúdom.

ochranné okuliare

Pri práci s lasermi 4 tried s nebezpečnej zóny otvorené, alebo je v riziku reflexie používať ochranné okuliare. Sem je závislá na druhu žiarenia. Body sa vyberajú tak, aby ochranu pred odrazy, najmä rozptýlené, rovnako ako poskytnúť ochranu na úrovni, kde je prirodzený obranný reflex môže zabrániť poranenia očí. Takéto optické prístroje, aby sa nejaké zdanie nosníka, aby sa zabránilo popáleniu kože, znižuje možnosť iných nehôd.

Faktory, ktoré je potrebné pri výbere okuliarov:

• alebo vlnová dĺžka oblasť spektra žiarenia;
• absorbancie pri určitej vlnovej dĺžky;
• Maximálna osvetlenie (W / ^cm2) alebo výkonu lúča (W);
• typ laserového systému;
• Režim napájania - pulzná laserové žiarenie alebo kontinuálnom režime;
• odrazové schopnosti - zrkadlové a difúzna;
• zorné pole;
• dostupnosť korekčných šošoviek alebo dostatočne veľká, aby nosenie okuliarov pre korekciu videnia;
• pohodlia;
• vetracie otvory, aby sa zabránilo zahmlievaniu;
• Vplyv na farebné videnie;
• odolnosť proti nárazu;
• schopnosť vykonávať potrebné úlohy.

Vzhľadom k tomu, že okuliare sú náchylné k poškodeniu a opotrebeniu, bezpečnostný program laboratórium by mala zahŕňať pravidelné kontroly týchto ochranných prvkov.