Wat is laserlicht? Laserstraling: de bronnen en de bescherming ervan

Lasers worden steeds belangrijker instrumenten voor onderzoek op het gebied van de geneeskunde, fysica, chemie, geologie, biologie en technologie. Bij onjuist gebruik, kunnen ze worden toegepast voor blinden en trauma (in t. H. Burns en elektrocutie) operators en ander personeel, met inbegrip van toevallige bezoekers Laboratories, evenals veroorzaken aanzienlijke materiële schade. Gebruikers van deze apparaten nodig hebben om volledig te begrijpen en de noodzakelijke veiligheidsmaatregelen toe te passen bij de omgang met hen.

Wat is een laser?

Het woord "laser" (Engl. LASER, lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling) is een afkorting die staat voor "lichtversterking gestimuleerde emissie". De frequentie van de straling door laser binnen of nabij het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum. Energie wordt verhoogd tot een toestand van zeer hoge intensiteit met een werkwijze die "lasergeïnduceerde emissie" genoemd.

De term "straling" wordt vaak verkeerd begrepen, omdat het ook wordt gebruikt in de beschrijving van radioactieve stoffen. In dit verband betekent de overdracht van energie. Energie overgedragen van de ene plaats naar de andere door middel van geleiding, convectie en straling.

Er zijn veel verschillende soorten lasers die actief zijn in verschillende omgevingen. De gassen (bijvoorbeeld, argon of een mengsel van helium en neon) worden gebruikt als werkvloeistof, vaste kristallen (bijvoorbeeld robijn) of vloeibare verfsoorten. Wanneer de stroom wordt toegevoerd aan de werkomgeving, gaat het naar een aangeslagen toestand en geeft energie in de vorm van licht (fotonen).

Een paar spiegels aan beide uiteinden van de afgesloten buis of reflecteert of laat licht als een geconcentreerde stroom, genaamd de laserbundel. Elke operationele omgeving zorgt voor een unieke golflengte en kleur balk.

Kleurenlaserprinter, meestal uitgedrukt golflengte. Het niet-ioniserende en omvat ultraviolet (100-400 nm), zichtbaar (400-700 nm) en infrarood (700 nm - 1 mm) gedeelte van het spectrum.

elektromagnetisch spectrum

Elk heeft een unieke elektromagnetische golffrequentie en lengte waaraan deze optie. Net als rood licht heeft zijn eigen frequentie en de golflengte, en alle andere kleuren - oranje, geel, groen en blauw - met een unieke frequenties en golflengten. Gebruikers kunnen deze elektromagnetische golven waar te nemen, maar zijn niet in staat om de rest van het spectrum te zien.

De grootste frequentie gammastralen, röntgenstralen en ultraviolet licht. Infrarode, microgolfstraling en radiogolven bezetten de lagere frequenties van het spectrum. Zichtbaar licht is in een zeer smal gebied daartussen.

Laser straling: effecten op de menselijke

De laser produceert een intense lichtstraal wordt gericht. Als het voorwaarts gereflecteerde of concentreren op het object wordt de bundel gedeeltelijk wordt geabsorbeerd door verhoging van de oppervlaktetemperatuur en het binnenste deel van het object dat wijziging of vervorming van het materiaal kunnen veroorzaken. Deze kwaliteiten die zijn gebruikt in laserchirurgie en behandeling van materialen, kan schadelijk zijn voor het menselijk weefsel.

Naast straling, waardoor de thermisch effect op het weefsel gevaarlijke laserlicht produceert een fotochemische effect. Zijn toestand is voldoende korte golflengte, dwz. E. UV of blauwe deel van het spectrum. Moderne apparaten produceren laser emissie, effecten op de mens wordt geminimaliseerd. Van lage-energie-laser is niet genoeg om schade te veroorzaken, en de gevaren die zij vormen.

Menselijke weefsels zijn gevoelig voor energie, en in bepaalde omstandigheden de elektromagnetische straling, waaronder laser, kan schade aan de ogen en huid. drempels traumatische straling studies zijn uitgevoerd.

Gevaar voor de ogen

Het menselijk oog is gevoeliger voor schade dan de huid. Het hoornvlies (transparante buitenste voorvlak van het oog), in tegenstelling tot de lederhuid, een buitenste laag van dode cellen die beschermt tegen omgevingsinvloeden. Laser en ultraviolette straling wordt geabsorbeerd door het hoornvlies van het oog dat schade kan veroorzaken. Trauma gaat gepaard met oedeem en epitheliale erosie, en in ernstige verwondingen - vertroebeling van de voorste oogkamer.

Ooglens kan ook gevoelig voor schade wanneer het wordt blootgesteld aan verschillende laserstraling - infrarood en ultraviolet.

Het grootste gevaar is echter de invloed van de laser op het netvlies in het zichtbare optische spectrum - 400 nm (violet) tot 1400 nm (nabije infrarood). Binnen dit gebied van het spectrum gecollimeerde bundels zijn gericht op een zeer kleine gebieden van het netvlies. Worst case blootstelling vindt plaats wanneer het oog onderzoekt de afstand en de directe of gereflecteerde bundel raakt. In dit geval, de concentratie op de retina bereikt 100.000 keer.

Aldus een zichtbare straal van 10 mW / ^cm2 werkt op het netvlies met een vermogen van 1000 W / ^cm2. Dit is meer dan genoeg om schade te veroorzaken. Als het oog niet kijkt in de verte, of wanneer de bundel wordt gereflecteerd door een diffuse, geen spiegelvlak, leidt tot schade veel krachtiger straling. De laser effect op de huid verstoken van zich te concentreren effect, dus het is veel minder gevoelig zijn voor blessures bij deze golflengten.

Röntgenstralen

Sommige high-voltage met een spanning groter dan 15 kV kunnen röntgenstralen aanzienlijke energie opwekken: de laserlichtbron - een krachtige excimeerlasers met elektronen pompen, evenals plasma en ionenbronnen het systeem. Deze inrichtingen moeten worden gecontroleerd op stralingsveiligheid, waaronder voor de goede afscherming.

classificatie

Afhankelijk van de kracht of energie van de bundel en de golflengte van de straling, zijn de lasers onderverdeeld in verschillende klassen. De classificatie is gebaseerd op het potentiële vermogen van de inrichting onmiddellijk verwonding aan de ogen, huid, ontsteking van de directe blootstelling aan de ligger of diffuse reflectie van reflecterende oppervlakken veroorzaken. Alle commerciële lasers zijn afhankelijk van de identificatie via toegebracht op hun etiketten. Als het apparaat werd huizen of andere tekens, moet advies worden verkregen die overeenkomt met de indeling en etikettering. Lasers worden onderscheiden door de kracht, golflengte en duur van de blootstelling.

veiligheidsvoorzieningen

eersteklas apparaten genereren lage intensiteit laserstraling. Het kan een gevaarlijk niveau niet bereiken, dus de bronnen zijn vrijgesteld van de meeste controlemaatregelen of andere vormen van toezicht. Voorbeeld: laser printers en cd-spelers.

Voorwaardelijk veilig toestel

tweede klasse lasers uitzenden in het zichtbare spectrum. Deze laser lichtbronnen die menselijke normale reactie van afstoting veroorzaakt te fel licht (knipperen reflex). Bij blootstelling aan een balk knippert menselijk oog 0,25 s die voldoende bescherming biedt. De laserstraling is in het zichtbare gebied kunnen de ogen, constante pijn effect. Voorbeelden: laser pointers, laser surveying.

2a-class lasers zijn speciale inrichtingen bij een uitgangsvermogen van minder dan 1 mW. Deze apparaten veroorzaken schade aan alleen de directe invloed meer dan 1000 voor een 8-urige werkdag. Voorbeeld barcode reader.

gevaarlijke lasers

Door 3a klasse zijn onder andere apparaten die geen verwonden door een korte blootstelling aan het onbeschermde oog. Kan gevaarlijk zijn bij gebruik van focusseeroptiek bijvoorbeeld telescopen, microscopen en verrekijkers. Voorbeelden: a helium-neon laser vermogen van 1-5 mW, wat laser pointers bouwlagen.

3b klasse laserstraal kan letsel of door directe invloed zijn spiegelbeeld veroorzaken. Bijvoorbeeld: een Helium-Neon laservermogen van 5-500 mW veel onderzoek en therapeutische lasers.

Klasse 4 een inrichting met de vermogensniveaus van meer dan 500 mW. Ze zijn gevaarlijk voor de ogen, de huid, evenals een brandgevaar. Blootstelling aan de straal van zijn spiegelende of diffuse reflecties kunnen veroorzaken aan ogen en huid verwondingen. alle veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen. Voorbeeld: Nd: YAG-lasers, displays, chirurgie, het snijden van metaal.

Laser straling: Bescherming

Elk laboratorium moet een adequate bescherming bieden voor mensen die werken met lasers. Verbetering venster waardoorheen straling inrichtingen 2, 3 of 4 klassen kunnen passeren met verlammende ongecontroleerde gebieden moeten worden afgedekt of anderszins beschermd tijdens bedrijf van een dergelijke inrichting. Voor maximale bescherming, wordt aanbevolen dat oog.

• De balk wordt omsloten door een niet-reflecterend vlambestendige sleeve om het risico van onopzettelijke belichting of brand te minimaliseren. De bundel fluorescerende schermen of secundaire zoeker gebruikt sluiten; Vermijd direct oogcontact.
• De balk uitlijningsprocedures gebruik het laagste vermogen. Zo mogelijk de inleidende uitlijningsprocedures gebruik een lage geavanceerde apparaten. Onnodige aanwezigheid van reflecterende objecten in de laser gebied.
• Beperk de passage van de bundel in een gevaarlijk gebied na uren, met behulp van een sluiter en andere obstakels. Laat de muren geen gebruik van de ruimte om de beam laser klasse 3b en 4 uit te lijnen.
• Gebruik niet-reflecterende instrumenten. Sommige apparaten weerspiegelt niet zichtbaar licht, wordt het een spiegel in het onzichtbare deel van het spectrum.
• Draag geen reflecterende sieraden. Metalen versieringen ook het risico van een elektrische schok te verhogen.

beschermende bril

Bij het werken met lasers 4 klassen met de gevarenzone geopend, of het risico reflectie dient beschermende bril te gebruiken. Typ hen is afhankelijk van het soort straling. Punten moeten worden geselecteerd om te beschermen tegen reflecties, vooral diffuus, maar ook om bescherming te bieden tot een niveau waarop de natuurlijke afweer reflex oogletsel kunnen voorkomen. Dergelijke optische inrichtingen een schijn van de bundel te houden, om brandwonden te verhinderen, de mogelijkheid van andere ongelukken te verminderen.

Factoren om te overwegen bij het kiezen van brillen:

• of het golflengtegebied van het stralingsspectrum;
• absorptie bij een bepaalde golflengte;
• maximale verlichtingssterkte (W / ^cm2) en de straal (W);
• Type lasersysteem;
• Energiestand - gepulste laserstraling of continu;
• reflectie mogelijkheden - spiegelende en diffuse;
• het gezichtsveld;
• beschikbaarheid van corrigerende lenzen of groot genoeg om het dragen van een bril voor visie correctie;
• troost;
• ventilatieopeningen beslaan te voorkomen;
• effect op het kleurzicht;
• slagvastheid;
• de mogelijkheid om de noodzakelijke taken uit te voeren.

Aangezien de bril zijn gevoelig voor beschadiging en slijtage, moeten laboratoriumveiligheid programma omvat de regelmatige inspectie van deze beschermende elementen.