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Che cosa è la luce laser? La radiazione laser: le sue fonti e la protezione da esso

I laser stanno diventando strumenti sempre più importanti per la ricerca nei campi della medicina, fisica, chimica, geologia, biologia e tecnologia. Se utilizzato in modo improprio, possono essere applicati ai non vedenti e traumi (in t. H. Burns e folgorazione) operatori e altro personale, tra cui i visitatori occasionali Laboratories, così come causa danni significativi. Gli utenti di questi dispositivi hanno bisogno di capire e applicare le misure di sicurezza necessarie quando si maneggiano completamente.


Che cosa è un laser?

La parola "laser" (Engl. LASER, amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione) è un acronimo che sta per "amplificazione di luce emissione stimolata". La frequenza della radiazione generata dal laser è all'interno o vicino alla parte visibile dello spettro elettromagnetico. Energia è aumentata ad uno stato di altissima intensità da un processo che si chiama "emissione laser-indotta".

Il termine "radiazione" è spesso frainteso perché è utilizzato anche nella descrizione dei materiali radioattivi. In questo contesto, significa che la trasmissione di energia. Energia viene trasferita da un luogo all'altro per conduzione, convezione ed irraggiamento.

Ci sono molti diversi tipi di laser che operano in ambienti diversi. I gas (per esempio, argon o una miscela di elio e neon) vengono utilizzati come fluido, cristalli solidi (per esempio rubino) o coloranti liquidi di lavoro. Quando l'alimentazione è fornita per l'ambiente di lavoro, va a uno stato e rilascia energia eccitato in forma di particelle di luce (fotoni).

Una coppia di specchi ad entrambe le estremità del tubo sigillato sia riflette o trasmette la luce come un flusso concentrato, chiamato il raggio laser. Ogni ambiente operativo produce una lunghezza d'onda del fascio unico e colore.

fascio laser a colori, generalmente espresso lunghezza d'onda. È non ionizzanti e comprende ultravioletto (100-400 nm), visibile (400-700 nm) e infrarosso (700 nm – 1 mm) porzione dello spettro.

spettro elettromagnetico

Ciascuno ha una frequenza di un'onda elettromagnetica unico e lunghezza associata con questa opzione. Proprio come la luce rossa ha una propria frequenza e lunghezza d'onda, e tutti gli altri colori – arancio, giallo, verde e blu – con frequenze e lunghezze d'onda unici. Gli utenti sono in grado di percepire queste onde elettromagnetiche, ma non sono in grado di vedere il resto dello spettro.

Il maggior frequenza sono raggi gamma, raggi X e luce ultravioletta. Infrarossa, radiazione a microonde e onde radio occupano le frequenze più basse dello spettro. La luce visibile è in un intervallo molto stretto di essi.

La radiazione laser: effetti sulla salute umana

Il laser produce un fascio di luce intensa è diretto. Se è in avanti, riflessa, o di concentrarsi sull'oggetto, il fascio viene parzialmente assorbito innalzando la temperatura della superficie e la parte interna dell'oggetto che può provocare cambiamenti o deformazione del materiale. Queste qualità che sono stati utilizzati in materiali chirurgia laser e trattamento, possono essere pericolosi per tessuto umano.

In aggiunta alle radiazioni, rendendo l'effetto termico sui tessuti pericoloso luce laser, produce un effetto fotochimico. La sua condizione è sufficientemente breve lunghezza d'onda, cioè. E. UV o parte blu dello spettro. Dispositivi moderni producono emissione laser, effetti sugli esseri umani è minimizzato. Di laser a bassa energia non è sufficiente a causare danni, ed i pericoli che essi rappresentano.

tessuti umani sono sensibili all'energia, e in determinate circostanze la radiazione elettromagnetica, laser compresi, possono causare danni agli occhi e la pelle. Non sono stati condotti studi di soglie di radiazione traumatiche.

Pericolo per gli occhi

L'occhio umano è più suscettibile al danno rispetto alla pelle. La cornea (trasparente superficie frontale esterna dell'occhio), contrariamente al derma, ha uno strato esterno di cellule morte che proteggono contro influenze ambientali. Laser e la radiazione ultravioletta viene assorbita dalla cornea dell'occhio che può causare alcun danno. Trauma è accompagnata da edema e l'erosione epiteliale, e in lesioni gravi – annebbiamento della camera anteriore.

Lente dell'occhio può anche essere incline al pregiudizio quando è esposto a diverse radiazioni laser – infrarossa e ultravioletta.

Il pericolo maggiore, tuttavia, è l'impatto del laser sulla retina nello spettro ottico visibile – 400 nm (violetto) a 1400 nm (vicino infrarosso). All'interno di questa regione dello spettro fasci collimati sono focalizzati sulla molto piccole aree della retina. esposizione caso peggiore si verifica quando l'occhio guarda in lontananza e il fascio diretta o riflessa colpisce. In questo caso, la sua concentrazione sulla retina raggiunge 100.000 volte.

Pertanto, un fascio visibile di 10 mW / cm 2 agisce sulla retina con una potenza di 1000 W / cm2. Questo è più che sufficiente a causare danni. Se l'occhio non sta guardando in lontananza, o se il fascio viene riflessa da una diffusa, non è la superficie dello specchio, porta al danno è molto più potente di radiazione. L'effetto del laser sulla pelle priva di effetto di messa a fuoco, quindi è molto meno suscettibile al danno a queste lunghezze d'onda.

Raggi X

Alcuni sistemi ad alta tensione con tensioni superiori a 15 kV possono generare raggi X di notevole potenza: la sorgente di luce laser – un potente laser a eccimeri con pompaggio elettroni, così come sorgenti di plasma e ioni il sistema. Questi dispositivi devono essere controllati per la protezione dalle radiazioni, compresi un'adeguata schermatura.

classificazione

A seconda della potenza o energia del fascio e la lunghezza d'onda della radiazione, i laser sono suddivise in diverse classi. La classificazione si basa sul potenziale capacità del dispositivo di causare lesioni immediate agli occhi, pelle, infiammazione della esposizione diretta al fascio o riflessione diffusa da superfici riflettenti. Tutti i laser commerciali sono soggetti a identificazione tramite inflitto loro etichette. Se il dispositivo è stato fabbricato case o contrassegnati in altro modo, la consulenza deve essere ottenuto corrispondente alla sua classificazione ed etichettatura. Laser si distinguono per la potenza, lunghezza d'onda e la durata dell'esposizione.

dispositivi di sicurezza

dispositivi di prima classe generare radiazione laser a bassa intensità. Non può raggiungere un livello pericoloso, quindi le sorgenti sono esenti dalla maggior misure di controllo o altre forme di sorveglianza. Esempio: stampanti laser e lettore CD.

dispositivo di sicurezza condizionale

laser seconda classe emettono nello spettro visibile. Questa fonte di luce laser che causano normale reazione umana di rigetto è luce troppo luminosa (riflesso corneale). Quando esposti ad un fascio occhio umano lampeggia 0,25 s, che fornisce una protezione sufficiente. Tuttavia, la radiazione laser è nel campo del visibile può danneggiare gli occhi, l'impatto costante. Esempi: puntatori laser, rilevamento laser.

laser 2a classe sono dispositivi speciali con potenza di uscita inferiore a 1 mW. Questi dispositivi danneggiano solo l'impatto diretto su 1000 per una giornata lavorativa di 8 ore. Esempio lettore di codici a barre.

laser pericolosi

Per classe 3a includere dispositivi che non feriscono da breve esposizione per l'occhio non protetto. Può essere pericoloso quando si usano ottiche di focalizzazione, per esempio telescopi, microscopi e binocoli. Esempi: una potenza laser a elio-neon di 1-5 mW, alcuni puntatori laser e livelli di costruzione.

3b fascio laser classe potrebbe causare lesioni o impatto diretto sua immagine speculare. Esempio: un elio-neon laser di potenza di 5-500 mW, numerose ricerche e laser terapeutici.

Classe 4 include un dispositivo con i livelli di potenza di oltre 500 MW. Essi sono pericolosi per gli occhi, la pelle, così come un pericolo di incendio. L'esposizione al raggio della speculari o riflessione diffusa può causare lesioni occhi e alla pelle. tutte le misure di sicurezza devono essere prese. ESEMPIO: Nd: YAG-laser, display, chirurgia, taglio dei metalli.

La radiazione laser: Protezione

Ogni laboratorio dovrebbe fornire una protezione adeguata per le persone che lavorano con i laser. finestra miglioramento attraverso cui la radiazione può passare dispositivi 2, 3 o 4 classi con paralizzante nelle zone non controllate deve essere coperto o comunque protetto durante il funzionamento di tale dispositivo. Per la massima protezione, si raccomanda che l'occhio.

  • Il fascio deve essere racchiuso in un involucro protettivo resistente alla fiamma antiriflesso per ridurre al minimo il rischio di esposizione accidentale o incendio. Per allineare il fascio di utilizzare schermi fluorescenti o mirini secondarie; Evitare l'esposizione diretta degli occhi.
  • Per il fascio procedure di allineamento usa la potenza più bassa. Se possibile, per le procedure preliminari di allineamento utilizzare un dispositivo di fascia bassa. Evitare la presenza inutile di oggetti riflettenti nella zona laser.
  • Impedire il passaggio del fascio in una zona pericolosa dopo ore, utilizzando un otturatore, e altri ostacoli. Non utilizzare le pareti della camera per allineare la classe 3b raggio laser e 4.
  • Utilizzare strumenti non riflettenti. Alcuni apparecchi non riflette la luce visibile, diventa uno specchio nella parte invisibile dello spettro.
  • Non indossare gioielli riflettente. decorazioni metalliche anche aumentare il rischio di scosse elettriche.

occhiali protettivi

Quando si lavora con i laser 4 classi con la zona pericolosa aperti, oa rischio di riflessione dovrebbe usare occhiali protettivi. Scriverli dipende dal tipo di radiazione. I punti devono essere selezionati per la protezione contro i riflessi, soprattutto diffondere, nonché di fornire protezione a un livello in cui il riflesso di difesa naturale può prevenire lesioni agli occhi. Tali dispositivi ottici per mantenere una parvenza del fascio, per evitare scottature cutanee, ridurre la possibilità di altri incidenti.

I fattori da considerare nella scelta di occhiali:

  • o la regione di lunghezza d'onda dello spettro di radiazione;
  • assorbanza ad una particolare lunghezza d'onda;
  • massimo illuminamento (W / cm 2) o la potenza del fascio (W);
  • digitare sistema laser;
  • modalità Power – radiazione laser ad impulsi o modalità continua;
  • capacità di riflessione – speculare e diffusa;
  • il campo visivo;
  • la disponibilità di lenti correttive o abbastanza grande da consentire l'uso di occhiali per la correzione della vista;
  • il comfort;
  • aperture di ventilazione per evitare l'appannamento;
  • effetto sulla visione dei colori;
  • resistenza all'urto;
  • la capacità di eseguire le operazioni necessarie.

Poiché gli occhiali sono inclini a danneggiare e all'usura, programma di sicurezza laboratorio dovrebbe includere ispezioni periodiche di questi elementi protettivi.