ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – это вынужденное (посредством лазера) испускание атомами вещества порций-квантов электромагнитного излучения. Слово «лазер» – аббревиатура, образованная из начальных букв английской фразы Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиление света с помощью индуцированного излучения). Следовательно, (оптический квантовый генератор) – это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. Лазерная установка включает активную (лазерную) среду с оптическим резонатором, источник энергии ее возбуждения и, как правило, систему охлаждения. За счет монохроматичности лазерного луча и его малой расходимости (высокой степени коллиминированности) создаются исключительно высокие энергетические экспозиции, позволяющие получить локальный термоэффект. Это является основанием для использования лазерных установок при обработке материалов (резание, сверление, поверхностная закалка и др.), в хирургии и т. д.

Л. и. способно распространяться на значительные расстояния и отражаться от границы раздела двух сред, что позволяет применять это свойство для целей локации, навигации, связи и т. д. Путем подбора тех или иных веществ в качестве активной среды может индуцировать практически на всех длинах волн, начиная с ультрафиолетовых и кончая длинноволновыми инфракрасными. Наибольшее распространение в промышленности получили лазеры, генерирующие электромагнитные излучения с длиной волны 0,33; 0,49; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 мкм.

Основные физические величины, характеризующие Л. и.:

длина волны, мкм;

применение средств защиты;

ограничение времени воздействия излучения;

назначение и лиц, ответственных за организацию и проведение работ;

ограничение допуска к проведению работ;

Надзора за режимом работ;

четкая противоаварийных работ и регламентация порядка ведения работ в аварийных условиях;

Персонала.

Санитарно-гигиенические и лечебно-профилактические методы:

контроль за уровнями вредных и опасных факторов на рабочих местах;

контроль за прохождением персоналом предварительных и периодических медицинских осмотров.

От Л. и. должны обеспечивать предотвращение воздействия излучения или снижение его величины до уровня, не превышающего допустимого. К СКЗ от Л. и. относятся: ограждения, защитные экраны, блокировки и автоматические затворы, кожухи и др. СИЗ от Л. и. включают: , щитки, маски и др. СКЗ должны предусматриваться на стадии проектирования и монтажа лазеров, при организации рабочих мест, при выборе эксплуатационных параметров. Выбор средств защиты должен производиться в зависимости от класса лазера, интенсивности излучения в рабочей зоне, характера выполняемой работы. Показатели защитных свойств средств защиты не должны снижаться под воздействием др. вредных и опасных факторов (вибрации, температуры и т. д.). Конструкция средств защиты должна обеспечивать возможность смены основных элементов (светофильтров, экранов, смотровых стекол и пр.). СИЗ глаз и лица ( и щитки), снижающие интенсивность Л. и. до ПДУ, должны применяться только в тех случаях (пусконаладочные, ремонтные и экспериментальные работы), когда СКЗ не обеспечивают персонала.

Дозиметрический контроль лазерного излучения заключается в оценке тех характеристик лазерного излучения, которые определяют его способность вызывать биологические эффекты, и сопоставлении их с нормируемыми величинами.

Различают две формы дозиметрического контроля: предупредительный(оперативный) дозиметрический контроль и индивидуальный дозиметрический контроль.

Предупредительный дозиметрический контроль заключается в определении максимальных уровней энергетических параметров лазерного излучения в точках на границе рабочей зоны, он проводится в соответствии с регламентом, утвержденным администрацией предприятия, но не реже одного раза в год в порядке текущего санитарного надзора, а также в следующих случаях:

При приемке в эксплуатацию новых лазерных изделий II-IV классов;

При внесении изменений в конструкцию действующих лазерных изделий;

При изменении конструкции средств коллективной защиты;

При проведении экспериментальных и наладочных работ;

При аттестации рабочих мест;

При организации новых рабочих мест.

Предупредительный дозиметрический контроль проводят при работе лазера в режиме максимальной отдачи мощности (энергии), определенной в паспорте на изделие и конкретными условиями эксплуатации.

Индивидуальный дозиметрический контроль заключается в измерении уровней энергетических параметров излучения, воздействующего на глаза (кожу) конкретного работающего в течение рабочего дня, он проводится при работе на открытых лазерных установках (экспериментальных стендах), а также в тех случаях, когда не исключено случайное воздействие лазерного излучения на глаза и кожу.

Для проведения измерений применяются переносные дозиметры лазерного излучения, отвечающие требованиям ГОСТ 24469-80 «Средства измерений параметров лазерного излучения. Общие технические требования» и позволяющие определять облученность Е е и энергетическую экспозицию Н е в широком спектральном, динамическом, временном и частотном диапазонах.

При измерениях энергетических параметров лазерного излучения предел допускаемой погрешности дозиметров не должен превышать 30%.

Промышленностью выпускается ряд приборов, позволяющих измерять энергетические характеристики лазерного излучения, см. приложение 10. В зависимости от типа приемника излучения приборы подразделяются на колориметрические (цвет), пироэлектрические (появление электрических зарядов при изменении температуры), болометрические (изменение электрического сопротивления термочувствительных элементов), пондеромоторные (эффект давления света на тело) и фотоэлектрические (изменение проводимости).

Контрольные вопросы к разделу 11:

1. Что такое – лазер, и с какими его свойствами связано широкое применение в различных отраслях деятельности?

2. Как подразделяют лазеры по типу активной среды?

3. Какие параметры лазерного излучения относят к энергетическим?

4. Какие параметры лазерного излучения относят к временны́м?

5. Какие виды лазерного излучения существуют?

6. Как подразделяют лазеры по степени опасности генерируемого излучения?

7. Какие опасные и вредные факторы могут возникнуть при работе лазера?

8. Чем определяется биологическое воздействие лазерных излучений на организм человека?

9. От каких факторов зависит степень тяжести повреждения организма человека при воздействии лазерного излучения?

10. Что может случиться от попадания прямого или отраженного пучка лазерного излучения на кожные покровы или роговицу глаза человека?

11. Зависят ли предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения от длины его волны?

12. Какие требования предъявляются к помещениям для размещения лазеров?

Методические указания
для органов и учреждений санитарно-эпидемиологических служб
по проведению дозиметрического контроля и гигиенической
оценки лазерного излучения

(утв. Главным Государственным санитарным врачом СССР
28 декабря 1990 г. № 530990)

1. Общие положения

1.1. Настоящие указания являются руководством по проведению дозиметрического контроля лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,18 - 20,0 мкм и его гигиенической оценки в соответствии с действующими санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров, утвержденными Минздравом СССР.

1.2. Указания распространяются на измерение уровней моноимпульсного, импульсно-периодического и непрерывного лазерного излучения с известными параметрами, такими, как длина волны, длительность импульса, частота повторения импульсов.

1.3. Указания устанавливают методы и условия проведения дозиметрического контроля и гигиенической оценки параметров лазерного излучения на рабочих местах обслуживающего персонала с целью определения степени опасности излучения для организма человека.

1.4. Настоящие указания предназначены для органов и учреждений санитарно-эпидемиологических служб.

2. Определения, обозначения, величины и единицы измерений

2.1. Дозиметрия лазерного излучения - комплекс методов и средств определения значений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени опасности и вредности для организма человека.

2.2. Расчетная или теоретическая дозиметрия - методы расчета параметров лазерного излучения в зоне возможного нахождения человека.

2.3. Экспериментальная дозиметрия - методы непосредственного измерения параметров лазерного излучения в заданной точке пространства.

2.4. Дозиметрический контроль - сопоставление результатов измерений или расчетов уровней лазерного излучения со значениями предельно допустимых уровней.

2.5. Предельно допустимые уровни (ПДУ) облучения - уровни лазерного облучения человека (глаз и кожи), которые не вызывают сразу или через длительный период времени повреждений, заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования.

2.6. Лазерное изделие - устройство, включающее в себя лазер и другие технические компоненты, обеспечивающие его целевое назначение.

2.7. Рабочая зона - пространство (часть рабочего помещения) в котором присутствие обслуживающего персонала предусмотрено характером работы лазерного изделия или видом работы (пуско-наладочные работы, ремонт).

2.8. Точка контроля - точка пространства, в которой осуществляется дозиметрический контроль лазерного излучения.

2.9. Дозиметр лазерного излучения - средство измерения параметров лазерного излучения в заданной точке пространства.

2.10. Источник лазерного излучения - излучение лазерного изделия или отражающая лазерное излучение поверхность (вторичный источник излучения).

2.11. Непрерывное излучение - лазерное излучение с периодом длительности 0,25 с и более.

2.12. Импульсное излучение - лазерное излучение в виде одного (моноимпульс) или последовательности импульсов длительностью не более 0,1 с с интервалами между импульсами более 1 с.

2.13. Импульсно-периодическое излучение - лазерное излучение в виде импульсов длительностью не более 0,1 с с интервалами между импульсами не более 1 с.

2.14. Облученность (Вт×см -2) - отношение потока излучения, падающего на участок поверхности, к площади этого участка.

2.15. Энергетическая экспозиция - отношение энергии излучения, падающей на участок поверхности, к площади этого участка (Дж×см -2) или произведение облученности (Вт×см -2) на длительность облучения (с).

2.16. Целевое наблюдение - все условия наблюдения, когда глаз подвергается воздействию коллимированных пучков и точечных источников излучения.

2.17. Ближняя, средняя, дальняя зона - положение источника лазерного излучения, при перемещении его относительно точки контроля, равное 1/3 расстояния.

2.18. Время воздействия - время воздействия лазерного излучения на человека за рабочий день.

2.19. Лазерно-опасная зона - часть пространства, в пределах которого уровни прямого, отраженного или рассеянного лазерного излучения превышают предельно допустимые.

2.20. Выходные характеристики лазерного излучения - параметры лазерного излучения, определяемые из паспортных данных на лазерное изделие:

Энергия - Q и, Дж;

Мощность - Р , Вт;

Длина волны - λ , мкм;

Частота повторения импульсов - F , Гц;

Диаметр пучка - d , см;

Длительность импульса - τ и, с;

Расходимость лазерного излучения - θ 0 , рад;

2.21. Измеряемые параметры излучения :

Облученность - Е е, Вт×см -2 ;

Энергетическая экспозиция - Н е, Дж×см -2 ;

Время воздействия непрерывного или импульсно-периодического излучения - t в, с;

Угловой размер источника излучения α , рад.

3. Аппаратура

3.1. Измерение параметров лазерного излучения проводится с использованием специальных средств измерений для дозиметрического контроля лазерного излучения -лазерных дозиметров, технические характеристики которых приведены в табл. .

3.2. Аппаратура, применяемая для измерений параметров лазерного излучения, должна быть аттестована органами Госстандарта СССР и проходить государственную поверку в установленном порядке.

3.3. Эксплуатация аппаратуры осуществляется в соответствии с заводской инструкцией.

4. Точки контроля и подготовка к измерениям

4.1. Дозиметрический контроль за лазерным излучением осуществляется персоналом, прошедшим специальную подготовку по работе с лазерными дозиметрами, освоившими методы проведения измерений и обработки результатов и изучившим правила техники безопасности работы с источниками лазерного излучения.

Технические характеристики средств измерений, применяемых при дозиметрическом контроле лазерного излучения

Тип	Рабочая длина волны, спектральный диапазон, мкм	Характеристика в режиме измерений энергетической экспозиции (энергии)
		Длительность импульсов, с	Максимальная частота Гц	Диапазон измерений Дж/см 2 (Дж)	Предел основной допустимой погрешности, %
ИЛД-2М	0,63; 0,69; 1,06	10 -8 - 10 -2		1,4×10 -9 - 1	±18 (±30)
	0,49 - 1,15	10 -8 - 10 -2		1,4×10 -9 - 10 -5	±30
	10,6	10 -6 - 10 -2		10 -5 - 10 -1	±16 (±22)
ЛДМ-2	0,63; 0,69; 1,06	10 -8 - 10 -2		10 -9 - 10 -1	±18 (±20)
	0,63; 0,69; 1,06	непрерывн.		10 -7 - 10 4	±20 (±26)
	0,49 - 1,15	10 -8 - 10 -2		10 -9 - 10 -5	±30
	0,49 - 1,15	непрерывн.		10 -7 - 1	±35
	10,6	10 -6 - 10 -2		10 -5 - 10 -1	±22 (±26)
	10,6	непрерывн.		10 -3 - 10 4	±22 (±26)
ЛДМ-3	0,26; 0,34;	10 -8 - 10 -2		10 -9 - 10	±25
	0,26; 0,34	непрерывн.		10 -7 - 10 2	±30
ЛДК	0,69; 1,06	10 -8 - 10 -2	10 3	10 -8 - 10 -4	±20
	0,49 - 1,06	10 -8 - 10 -2	10 3	10 -8 - 10 -4	±30

ИЛД-2М, ЛДМ-2 выпускаются Волгоградским заводом "Эталон".

Продолжение таблицы 1

Тип	Характеристики в режиме измерения облученности (мощности)		Площадь входного зрачка, см 2	Угол поля зрения, град	Габаритные размеры, мм	Масса, кг	Источник питания	Вид индикатора
	диапазон измерений, Вт/см 2 (Вт)	предел основной допускаемой погрешности, %
ИЛД-2М	1,4×10 -7 - 10	±15 (±20)	7,1; 1; 0,5; 0,1	15; 5	444×320×140(БПР)	10 (БПР)	Сеть переменного тока (220 В, 50 Гц)	Стрелочный
		±25			323×146×210 (ФПУ)	2,3 (ФПУ)
		±20 (±22)
ЛДМ-2	1,4×10 -7 - 10 -3	±25	7,1; 1; 0,5; 0,1	15; 5	274×125×86 (БПР)	2,5 (БПР)	Сеть переменного тока	Цифровой
	10 -3 - 10	±20 (±22)			114×42×70 (ФПУ1)	0,2 (ФПУ1)	(220 В, 50 Гц)
					104×37×52 (ФПУ2)	0,18 (ФПУ2)	встроенный аккумулятор
	10 -7 - 10	±16 (±20)
	10 -7 - 10 -3	±30
	10 -3 - 1	±20 (±24)
ЛДМ-3				15; 5	Аналогичны ЛДМ-2			Цифровой
	10 -7 - 10 -5	±20		15; 5
ЛДК							Сменные батареи

4.2. Точки контроля следует выбирать на постоянных рабочих местах в рабочей зоне.

4.3. Если использование лазерного изделия строго соответствует 1 - 2 классу, определенному изготовителем, то нет необходимости в проведении контроля уровней лазерного излучения. Контроль ограничивается проверкой выполнения требований к потребителям лазерных изделий, действующих санитарных норм и правил устройства и эксплуатации лазеров.

4.4. При контроле лазерных изделий 3 - 4 класса опасности необходимо подтвердить соответствие использование лазерного изделия классификации, наличие четких инструкций по технике безопасности на проведение всех видов работ (эксплуатация, обслуживание, ремонт), а также наличие средств индивидуальной защиты.

4.5. При изменении технических параметров, влияющих на характер работы лазерного изделия, необходимо провести классификацию. Изменения класса влечет за собой изменение знаков и надписей на лазерных изделиях.

4.6. Контроль уровней лазерного излучения на рабочих местах проводится в следующих случаях:

При приемке в эксплуатацию новых лазерных изделий 3 - 4 класса;

При внесении изменений в конструкцию действующих лазерных изделий;

При изменении конструкции средств коллективной защиты;

При организации новых рабочих мест.

4.7. Для проведения дозиметрического контроля параметров лазерного излучения составляется план помещения в котором отмечают направление и трассу распространения лазерного пучка, положение отражающих поверхностей и нормалей к их поверхностям, местоположение защитных приспособлений (экранов, кожухов, смотровых окон), точки контроля.

4.8. На постоянных рабочих местах при определении уровней облучения глаз и кожи точки контроля должны находиться на расстоянии минимально-возможного приближения глаз или незащищенных частей тела человека к источнику излучения.

4.9. При отсутствии постоянного рабочего места необходимо определить рабочую зону, в границах которой имеется вероятность воздействия на персонал лазерного излучения.

4.10. Для регистрации данных подготавливают протокол дозиметрического контроля (рекомендуемая форма приведена в Приложении ), в который записывают следующие данные:

Дата проведения контроля;

Место проведения контроля;

Наименование лазерного изделия;

Классификация лазерного изделия;

Режим генерации излучения (моноимпульсный, импульсно-периодический, непрерывный);

Характеристики лазерного изделия, определяемые из паспортных данных - энергия (мощность), частота импульсов, длительность импульсов, диаметр пучка, расходимость;

Используемые средства защиты;

План размещения лазерного изделия с указанием оптических осей лазерного пучка, отражающих поверхностей, наличие защитных экранов, и точек контроля.

Тип дозиметра и его заводской номер.

5. Проведение измерений

5.1. Измерения уровней лазерного излучения следует проводить:

При работе лазерного изделия в режиме максимальной отдачи мощности (энергии), определенной условиями эксплуатации;

От всех источников излучения, встречающихся на пути лазерного пучка;

При условиях, когда создается максимальный уровень доступного излучения;

В точках пространства, в которых возможно воздействие лазерного излучения на персонал при всех видах работы (эксплуатация, пуско-наладочные работы и пр.).

5.2. В процессе поиска и наведения измерительного прибора на источник излучения должно быть найдено такое положение, при котором регистрируются максимальные уровни лазерного излучения.

5.3. При частоте следования импульсов свыше 1 кГц лазерное излучение следует рассматривать как непрерывное и характеризовать средней мощностью.

5.4. Допускается при известном времени воздействия t в проводить измерение облученности Е е с последующим пересчетом в значения энергетической экспозиции Н е по формуле:

где: d - диаметр источника излучения, см;

Θ - угол между нормалью к поверхности источника и направлением наблюдения, град;

R - расстояние от источника излучения до точки контроля, см.

5.7. Для дозиметра ИЛД-2М площадь отверстия входного зрачка должна быть равна 1 см 2 при работе в диапазоне длин волн 0,49 - 1,15 мкм и 0,1 см 2 на длине волны 10,6 мкм.

5.8. При осуществлении контроля уровни лазерного излучения могут определяться также расчетным путем без проведения измерений.

а) Максимальная энергетическая экспозиция, которая возникает на оси лазерного пучка на заданном расстоянии, определяется по формуле:

Н e,R - энергетическая экспозиция на расстоянии R ;

Q и - выходная энергия лазерного изделия по паспортным данным, Дж;

Θ 0 - угол расходимости лазерного изделия по паспортным данным, рад;

С - коэффициент, задаваемый в зависимости от того, по какому уровню интенсивности в паспорте дан угол расходимости лазерного излучения (табл. 2).

Таблица 2

Величина коэффициента С в зависимости от уровня интенсивности, при котором определяется угол расходимости Θ 0

Уровень интенсивности		l/е	1/е 2

R - расстояние от источника лазерного излучения до точки наблюдения по ходу пучка, см;

б) При зеркальном отражении излучения расчет проводится по той же формуле (), но получившееся значение энергетической экспозиции умножается на коэффициент отражения поверхности ρ 0 , на которую падает прямой пучок.

в) Для случая диффузного отражения лазерного излучения энергетическая экспедиция в заданной точке рассчитывается по формуле:

Q и - выходная энергия лазерного изделия по паспортным данным, Дж;

ρ 0 - коэффициент отражения поверхности (ρ 0 ≤ 1) на данной длине волны;

R - расстояние от точки падения лазерного пучка на отражающую поверхность до точки наблюдения.

г) Для случая диффузного отражения непрерывного лазерного излучения расчет облученности Е е (Вт×см -2) производится по формуле (), но вместо выходной энергии Q и (Дж) подставляется выходная мощность Р (Вт) лазерного излучения по паспортным данным.

6. Определение времени воздействия лазерного излучения при расчете ПДУ

6.1. Расчет ПДУ лазерного облучения осуществляется в соответствии с действующими Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров.

6.2. При расчете ПДУ моноимпульсного лазерного излучения время воздействия принимается равным длительности импульса.

6.3. При расчете ПДУ непрерывного и импульсно-периодического лазерного излучения время воздействия определяется периодом работы в течение рабочего дня, определяемом на основе хронометражных исследований.

6.4. Расчет ПДУ для случайного облучения в диапазоне 0,4 - 1,4 мкм проводится для времени воздействия равное 0,25 с т.е. времени равному рефлекторной реакции глаза.

6.5. При расчете ПДУ лазерного облучения для глаз и кожи с длиной волны 0,18 - 0,4 мкм время воздействия определяется суммарным временем за рабочий день.

7. Гигиеническая оценка результатов дозиметрического контроля

7.1. Результаты измерений или расчетов уровней лазерного излучения сопоставляются со значениями ПДУ облучения рассчитываемыми в соответствии с действующими санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров и в заключении протокола дается гигиеническая оценка результатов измерений.

7.2. В случае превышения ПДУ в протоколе необходимо указать во сколько раз уровни лазерного излучения превышают ПДУ и дать рекомендации по нормализации условий труда.

Приложение 1

Протокол дозиметрического контроля лазерного излучения

от «___» ______________ 19__ г. 1. Место проведения контроля ________________________________________________ 2. Лазерное изделие _________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. Классификация ___________________________________________________________ 4. Режим генерации ________________________ 5. Длина волны, мкм _______________ 6. Энергия (мощность), Дж (Вт) _______________________________________________ 7. Частота импульсов, Гц ____________________ 8. Диаметр пучка, см ______________ 9. Длительность импульсов, с ________________ 10. Расходимость, рад _____________ 11. Средства защиты _________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 12. Наличие инструкций по технике безопасности _______________________________ ___________________________________________________________________________ 13. План и точки контроля: 14. Дозиметр Точка контроля Фоновая освещенность, Е , лк Геометрическая характеристика излучения Результаты измерений, Дж×см -2 (Вт×см -2) ПДУ Дж×см -2 (Вт×см -2) d , см R , см Θ , град α , рад. 16. Заключение _____________________________________________________________ Измерения проводил: ___________________ «___» _________ 19__ г.

Приложение 2

Средства защиты от лазерного излучения

1. Защита персонала от лазерного излучения может быть обеспечена:

применением средств коллективной защиты (СКЗ);

применением средств индивидуальной защиты (СИЗ);

2. Средства коллективной защиты могут быть выполнены в виде специальных экранирующих камер (экранированных стендов), ограждений, экрано-ширм, штор и т.д.

В качестве материалов можно применять непрозрачные негорючие и трудногорючие материалы - металл, гетинакс, текстолит, и др. пластмассы, а также цветные неорганические и органические стекла. Марки стекол, рекомендуемые для применения, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Марки стекол

ГОСТ, ОСТ, ТУ	Длина волны, мкм
	до 0,4	до 0,51	0,53	0,63	0,69	0,84	1,06
ГОСТ 9411-81Е	ЖС-17	ОС-11	ОС-12	СЗС-22	СЗС-21	СЗС-21	СЗС-21	СЗ
	ЖС-18	ОС-12	ОС-13		СЗС-22	СЗС-22	СЗС-22	СЗ
	ОС-11	ОС-13					СЗС-24	СЗ
	ОС-12						СЗС-25
	ОС-13						СЗС-26
ОСТ 3-852-79	ОС-23-1	ОС-23-1	ОС-23-1
ТУ 21-38-220-84	Л-17		Л-17	Л-17	Л-17	Л-17	Л-17
ТУ 21-028446- 032-86	ОЖ	ОЖ
ТУ 6-01-1210-79	СОЖ-182	ССО-113	СОС-112	СОЗ-062	СОЗ-062
	СОС-113	СОС-112	СОК-112	СОС-203
	СОК-112	СОК-112
	СОЗ-062

Примечание : В марках органического стекла последняя цифра указывает толщину материала.

Стекла ЖС (желтые), ОС (оранжевые), СЗС (сине-зеленые) выпускаются Изюмским приборостроительным заводом; стекла ОЖ (оксидно-железистое) - Московским опытным стекольным заводом Государственного института стекла; Л-17 (зеленые) - Государственным институтом стекла; Органические стекла СОЖ (желтые), СОС (оранжевые), СОК (красные), СОЗ (зеленые), СОС (синие) выпускаются НИИ Полимеров г. Дзержинска.

Для изготовления средств защиты от излучения лазеров, работающих в дальней ИК области спектра, допускается применение неорганических и органических стекол. Допускаемая плотность энергии излучения, которая может воздействовать на органическое стекло, не должна превышать 10 Дж×см -2 .

3. В качестве средств индивидуальной защиты от лазерного излучения рекомендуется применять защитные очки. Типы защитных очков и их характеристики приведены в таблице .

Для защиты глаз от излучения лазеров, работающих в ИК диапазоне зоне, временно допускается применение допускается применение защитных очков ЗН62-Л-17.

4. При работе с лазерными изделиями IV класса должна быть обеспечена защита кожи. Временно, до разработки и выпуска специальных средств для защиты рук, разрешается применение хлопчатобумажных перчаток.

Защитные очки

Тип защитных очков	Светофильтры	Область применения, мкм
	СЗС-22	импульсное излучение:
ЗН22-72-СЗС-22	(ГОСТ 9411-81Е**)	0,69
ТУ 64-1-3470-84		1,06
		непрерывное излучение:
		0,63
		1,05
Очки защитные закрытые двойные с непрямой вентиляцией	СЭС-22 и ОС-23-1	импульсное излучение:
ЗНД4-72-СЗС22-ОС-23-1		0,53
ТУ 64-1-3470-84		0,69
		1,06
		непрерывное излучение:
		0,63
Очки защитные закрытые с непрямой вентиляцией	Л-17	0,2 - 0,47
		0,51 - 0,53
ЗН62-Л-17		0,55 - 1,3
ТУ 64-1-3470-84		0,53
		0,63
		0,69
		1,06

Лазерная установка включает активное (лазерное) среда с оптическим резонатором, источник энергии его возбуждения и, как правило, систему охлаждения

За счет монохроматичности лазерного луча и его малой расхождения (высокой степени. Калибровая) образуются исключительно высокие энергетические экспозиции, позволяющие получить локальный термоефек кт. Это является основой использования лазерных установок для обработки материалов (резка, сверление, поверхностная закалка и т.п.), в хирургии и других областях Лазерное излучение способно распространяться на зн ачни расстояния и отбиваться от границы раздела двух сред, что позволяет применять это свойство с целью локации, навигации, связи и иін.

Путем подбора тех или иных веществ активной среды лазера можно индуцировать излучение практически на всех длинах волн, начиная с ультрафиолетовых и заканчивая длинноволнового инфракрасного им.

Наибольшее распространение в настоящее время в народном хозяйстве получили лазеры, генерирующие электромагнитные излучения с длиной волны 0,33; 0,49; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 мкм, т.е. диапазон длины ин волн электромагнитного излучения включает такие сферы

1) ультрафиолетовую - от 0,2 до 0,4 мкм;

2) оптическую - более 0,4 до 0,75 мкм;

3) ближнюю инфракрасную - более 0,75 до 1,4 мкм;

4) дальнюю инфракрасную - более 1,4 мкм

Основными физическими величинами, характеризующими лазерное излучение, являются:

Длина волны

Энергетическая освещенность (плотность мощности Wi),. Вт / см * - отношение потока излучения, падающего на участок поверхности, к площади этого участка;

Энергетическая экспозиция. Н,. Дж / см 2 - отношение энергии излучения, падающего на участок поверхности, к площади этого участка;

Длительность импульса

Длительность воздействия t, с - время воздействия лазерного излучения на человека в течение рабочей смены;

Частота повторения импульсов fi,. Гц - количество импульсов за 1 с. При работе с лазерными установками персонал, обслуживающего

может подвергаться воздействию излучения прямого (которое исходит непосредственно из лазера), рассеянного (рассеянного средой, через которое проходит излучение) и отраженного. Отраженное лазерное излучение м может быть зеркальным (в этом случае угол отражения луча от поверхности равен углу падения на нее), а также диффузным (излучение, отраженное в пределах полусферы от поверхности по разным направлениям). Н еобхидно подчеркнуть, что при эксплуатации лазеров в закрытых помещениях на персонал, как правило, действуют рассеянный и отраженное излучение; в условиях открытого пространства возникает реальная опасность воздействия прямых лучиів.

При действии прямых лучей на организм человека возможно развитие так называемых первичных и вторичных биологических эффектов. Первичные эффекты - это органические изменения, возникающие непосредственно в тканях, сопротивлением минюються; вторичные ~ неспецифические изменения, возникающие в организме в ответ на облучениея.

Органами-мишенями для лазерного излучения является кожа и глаза. Лазерное излучение оптической и ближней инфракрасной зон спектра при попадании в орган зрения достигает сетчатки, а излучение ультра афиолетовои и дальней инфракрасной зон спектра поглощается конъюнктивой, роговицы, хрусталикам.

Для создания безопасных условий труда и предупреждения профессиональных поражений персонала при обслуживании лазерных установок органы санитарного надзора осуществляют дозиметрический контроль

Дозиметрический контроль - измерение с помощью различных приборов уровней лазерного излучения и сравнение полученных величин с. ГДР (предельно допустимые уровни)

Для проведения дозиметрического контроля в настоящее время разработаны специальные средства измерения - лазерные дозиметры. Используемые приборы отличаются высокой чувствительностью и универсальностью, что дает возмож ивисть контролировать как направленное (прямое), так и рассеянный непрерывное, импульсное и импульсно-модулированное излучения большинства применяемых на практике лазерев.

широкое применение получил измеритель для лазерной дозиметрии. ИЛД-2М, который обеспечивает измерение параметров лазерного излучения в спектральных диапазонах 0,49-1,15 и 2-11 мкм. ИЛД-2М позволяет гу измерять энергию и энергетическую экспозицию от моноимпульсных и импульсно-модулированного излучений, а также мощность непрерывного излученияя.

компактнее и легче есть дозиметр лазерного излучения. ЛДМ-2. Дозиметр. ЛДМ-2 также измеряет энергетическую экспозицию от моноимпульсных и импульсно-модулированного, а также непрерывного излучения я. Но это единственный прибор для дозиметрического контроля длительного действия - от 1 до 104 с.

На основе дозиметра. ЛДМ-2 разработан дозиметр. ЛДМ-3, спектральный диапазон которого распространяется на. УФ-зону спектра (0,2-0,5 мкм)

Лазерный дозиметр оперативного контроля. ЛДК предназначен для экспресс-контроля уровней лазерного излучения на рабочих местах операторов

Дозиметрический контроль лазерного излучения в зависимости от его спектра, вида воздействия на персонал (прямое, рассеянное), наличии сведений о параметрах излучения (известные, неизвестные) имеет определенные особые ности, изложенные в разделе"Проведение контроля"ГОСТ 121031-81"Методы дозиметрический контроля лазерного излученияя".

Однако существуют общие требования, соблюдение которых при дозиметрии лазерного излучения обязательное частности, после установки дозиметра в заданной точке контроля и направления отверстия входного диафрагмы его приемного устройства на возможный источник излучения регистрируется максимальное показания прибору.

В порядке текущего санитарного надзора определения уровня облучения персонала при обслуживании лазеров (установок) классов II-IV проводится не реже одного раза в год

Кроме того, дозиметрический контроль выполняется при внесении любых изменений в конструкцию действующих лазеров (установок), изменении конструкции средств защиты, организации новых рабочих мест и установлении но овых лазеров (установок) классов II-I.

Перед введением в эксплуатацию лазеры классов безопасности II-IV принимаются комиссией, назначаемой администрацией учреждения с включением в ее состав представителя. Госсаннадзора

Результаты дозиметрического контроля лазерного излучения вносятся в протокол, который должен содержать следующие сведения: место и дату проведения контроля, тип и заводской номер дозиметра; нулевой режимвимірювання; значення параметрів випромінювання λ, і, t, Fi (у лазерів із відомими параметрами); діаметр і площу обраної вхідної діафрагми приймального пристрою дозиметра; температуру нав жающей среды.

При проведении дозиметрического контроля лазерами (установками) необходимо соблюдать требования безопасности. Штатив с приемным устройством дозиметра должен иметь непрозрачный экран для защиты оператора при д время дозиметрии. Кроме того, запрещается смотреть в сторону возможного излучения без специальных защитных очков. К проведению дозиметрического контроля допускаются лица, получившие специальное пос видчення соответствующей квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением выше 10000. В.

При работе лазеров (установок) возможно генерирование комплекса физических и химических факторов, которые могут не только усиливать неблагоприятное воздействие излучения, но и иметь самостоятельное значение (табл. 310)

Таблица 310. Сопутствующие опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации лазеров (установок) *

Примечание: сведения, предоставленные в таблице, ориентировочные

В связи с этим врач по гигиене труда обязан не только проводить дозиметрии лазерного излучения, но и давать оценку сопутствующим факторам (методика их оценки изложена в соответствующих разделах). Пр ры гигиенической оценке лазерного излучения получены при дозиметрии значения величин необходимо сравнить с. ГДР. По. ГДР лазерного излучения берутся энергетические экспозиции (в джоулях на ссм 2) тканей, облучались

Обоснованные ныне. ГДР лазерного излучения относятся к спектральному диапазону от 0,2 до 20 мкм и регламентируются на роговице, сетчатке и коже

Предельно допустимый уровень воздействия лазерного излучения зависит от длины волны X, продолжительности х и частоты повтора импульсов f, продолжительности действия и. В диапазоне 0,4-1,4 мкм этот уровень дополнительно зависимость жить от углового размера источника излучения а, советов, или от диаметра пятна освещена на сетчатке d см, в диапазоне 0,4-0,75 мкм - от фоновой освещенности роговицы. Фр, ллк.

ГДР лазерного излучения предоставляется в"санитарных нормах и правилах устройств и эксплуатации лазеров"№ 2392-81

. Воздействие лазерного излучения на органы зрения

Основной элемент зрительного аппарата человека - сетчатка глаза - может быть поражена лишь излучением видимого (от 0,4 мкм) и ближнего. УЧдиапазонив (до 1,4 мкм), что объясняется спектральными характеристиками икамы человеческого глаза. При этом хрусталик и глазное яблоко, которые действуют как дополнительная фокусирующая оптика, существенно повышают концентрацию энергии на сетчатке. Это, в свою очередь, на несколько порядков снижает макси минимально допустимый уровень (МДУ) облучения зрачковці.

Требования к производителям лазерных приборов в связи с обеспечением безопасности пользователей. Поскольку степень поражения зависит от интенсивности излучения, длительности воздействия, длины волны, особенности тей тканей и органов, облучаемых, то рекомендуется распределить лазерные приборы на четыре класса с точки зрения опасности лазерного облучения для пользователейв.

Лазерные излучатели класса I. Наиболее безопасными как по своей природе (МГС облучения не может быть превышен), так и по конструктивному исполнению являются лазерные приборы класса I. В связи с таким подв войнах подходом допустимые пределы излучения (ДМВ) лазерных приборов класса I в спектральной зоне от 0,4 до 1,4 мкм, для которой возможно как точечное, так и протяженное повреждение сетчатки, характеризуют ься значениями в двух аспектах - энергетическом (в ваттах или джоулях) и яркостнойму.

Лазерные излучатели класса II. Это маломощные лазерные приборы, излучающие только в видимом (0,4 что человек имеет естественную реакцию защиты своих глаз от воздействия непрерывного излучения (рефлекс мигания). В случае кратковременных облучений (класса 11 не должна превышать соответствующие. ДМВ для приборов класса I. Таким образом, лазерные излучатели класса II не могут нанести вред человеку вопреки ее желаниюч її бажанню.

Лазерные излучатели класса III. Излучатели этого класса занимают переходное положение между безопасными приборами класса I, II и лазерами класса IV (которые, безусловно, нуждаются принятии мер по защите у персонала).

Лазерные излучатели подкласса. Ша. К ним относятся условно безопасные излучатели. Они не способны повредить зрение человека, но при условии использования каких-либо дополнительных оптических приборов для наблюде ния прямого лазерного излучения. Согласно этого условия мощность видимого излучения непрерывных лазеров подкласса. Ша не должна превышать 5 мВт (т.е. пятикратного значения. ДМВ для класса II), а облучения - 25. Вт /т/м 2 .

Лазерные излучатели подкласса. ИИИБ. К ним относятся излучатели средней мощности, непосредственное наблюдение которых даже невооруженным (без оптической фокусирующей системы) глазом опасное для зрения. Однако при соблюдении определенных условий - удалении глаза больше чем на 13 см от рассеиваемая и времени воздействия не более 10 с - допустимое наблюдения диффузно рассеянного излучения. Таким образом, непрерывная мощность таких лазеров не может превышать 0,5. Вт, а энергетическая экспозиция - 100 кДж / кДж/м 2 .

Лазерные излучатели класса IV. Это мощные лазерные установки, способные повредить зрение и кожные покровы человека не только прямым, но и диффузным рассеянным излучением. Значение. ДМВ в этом случае превышаю ют значения, принятые для подкласса. ИИИБ. Работа с лазерными излучателями класса IV требует обязательного соблюдения соответствующих защитных западедів.

. Основные правила техники безопасности при эксплуатации лазерных установок

При работе с лазерами необходимо обеспечить такие условия труда, при которых не превышаются предельно допустимые уровни облучения глаз и кожи. Меры безопасности заключаются в устройстве защитных экранов, канале изации лазерного излучения по световодах, использовании защитных очков. Защитные очки следует тщательно подбирать в зависимости от рабочей длины волны лазерного света, а их спектр пропускания необх идно проверять. Очки должны эффективно сдерживать излучения лазера, однако не быть слишком темными. Для защиты от рассеянного излучения, кроме использования очков, применяют специальное фар ние или отделку стен лаборатории, а также ограждения экранамнами.

При использовании лазеров видимого диапазона нужны специальные предупреждающие световые табло или надписи при работе с лазерами. Для непрерывных лазеров мощностью 1-5 мВт желательно выполнение ряда с мероприятий, среди которых: защита глаз работа в специальном помещении; ограничение пути луча; предупредительные световые табло. При применении лазеров средней мощности эти мероприятия являются обязательными, а д ля мощных лазеров, кроме названных мер, необходимо контролировать помещение и систему оповещения, обеспечивать дистанционное включение, управление работой и выключателя питанияня.

Рекомендуется обучение правилам техники безопасности и периодическое обследование персонала, обслуживающего лазерные установки

Контрольные вопросы и задания

1. Какие наиболее распространенные диапазоны длин волн?

2. Назовите общие требования, которым должны следовать пользователи лазеров

3. Назовите требования безопасности при работе с лазерами

4. Назовите допустимые уровни лазерного излучения, б. Как лазерное излучение воздействует на органы зрения?

6. Какие требования предъявляют производителей лазерных приборов в направлении обеспечения безопасности?

7. Приведите основные правила техники безопасности при эксплуатации лазерных приборов