![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Физкультура и Спорт, Здоровье
Здоровье
Лазерное излучение |
Введение Физическая сущность лазерного излучения Воздействие лазерного излучения на организм Нормирование лазерного излучения Методы защиты от лазерного излучения 1.Физическая сущность лазерного излучения Лазер (от английского Ligh i g amplifica io by s imula ed emissio of radia io ) - устройство, предназначенный для выработки и усиления электромагнитной энергии оптического диапазона частот с использованием процесса управляемой индукционной эмиссии. Он работает на принципе индуцированного излучения, получаемого при оптической накачке (например, воздействием импульсов света) термически неравновесной (активной) среды, в качестве которой служат диэлектрические кристаллы, стекло, газы, полупроводники и плазма. Отдельные атомы таких материалов при попадании на них фотона обладают свойствами перехода с верхнего энергетического уровня на нижний уровень с испусканием двух фотонов, индуцированных с той же частотой, поляризацией и направлением распространения. Примером может служить рубиновый оптический квантовый генератор, в котором рабочим телом является рубин. Мощность в импульсе составляет около 100 МВт при мощности на возбуждение около 20 кВт/см3, а температура, создаваемая лазерным пучком, может достигать 1015 К (примерно в 1011 раз больше температуры Солнца). Существуют и другие виды лазеров с твердым телом, например из ниодимового стекла, флюоритита кальция с примесью атомов таких редкоземельных элементов, как диспрозий, самарий и пр. (длина волны излучения равна 1,06 мкм), или газовые лазеры, например гелий – ниодимовые лазеры (длина волны излучения равна 632,8 нм; 1,15 и 3,39 мкм) и др. В процессе изготовления, испытания и эксплуатации лазерных изделий на обслуживающий персонал могут воздействовать физические, химические и психофизиологические опасные и вредные факторы. К физическим факторам относятся: Лазерное излучение (прямое, рассеянное, зеркальное или диффузно отраженное); Высокое напряжение в цепях управления и источниках электропитания лазера (лазерных установок); Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации от импульсных ламп накачки или кварцевых газоразрядных трубок в рабочей зоне; Повышенная яркость света от импульсных ламп накачки и зоны взаимодействия лазерного излучения с материалом мишени; Повышенный шум и вибрация на рабочем месте, возникающие при работе лазера (лазерной установки); Повышенный уровень ионизирующего рентгеновского излучения от газоразрядных трубок и др. элементов, работающих при анодном напряжении более 5 кВ; Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ – и СВЧ – диапазонов в рабочей зоне; Повышенный уровень инфракрасной радиации в рабочей зоне; Повышенная температура поверхностей оборудования; Взрывоопасность в системах накачки лазеров; Возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы. К химическим факторам относятся: Загрязнение воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с мишенью и радиолиза воздуха (озон, окислы азота и др); Токсические газы и пары от лазерных систем с прокачкой хладагентов и др. Психофизиологические факторы – это: Монотония, гипокинезия, эмоциональная напряженность, психологический дискомфорт; Локальные нагрузки на мышцы и кисти предплечья; напряженность анализаторных функций (зрение, слух).
Таблица 1 Класс лазера Выходные излучения лазера I Не представляет опасности для глаз и кожи II Представляет опасность при облучении глаз прямым или зеркальным отражением излучения III Представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркальным отражением излучения, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым или зеркальным отражением излучения IV Представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности Наличие опасных и вредных факторов в зависимости от класса лазера (классы лазеров приведены в табл. 1) приведено в табл. 2. Таблица 2 Опасные и вредные производственные факторы классы лазера I II III IV Лазерное излучение Прямое, зеркальное отраженное Диффузно отраженное - - - Повышенная напряженность электрического поля -( ) Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зона - - -( ) Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации - - -( ) Повышенная яркость света - - -( ) Повышенные уровни шума и вибрации - - -( ) Повышенный уровень ионизирующих излучений - - - Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ – и СВЧ – диапазонов - - - -( ) Повышенный уровень инфракрасной радиации - - -( ) Повышенная температура поверхностей оборудования - - -( ) Химические опасные и вредные производственные факторы При работе с токсичными веществами Воздействие лазерного излучения на организм Лазерное излучение представляет собой вид электромагнитного излучения, генерируемого в оптическом диапазоне длин волн 0,1 1000 мкм. Отличие его от других видов излучения заключается в монохромности, когерентности и высокой степени направленности. Благодаря малой расходимости луча лазера плотность потока мощности может достигать 1016 1017 Вт/м2. Эффекты воздействия (тепловой, фотохимический, ударно – акустический и др.) определяются механизмом взаимодействия лазерного излучения с тканями и зависят от энергетических и временных параметров излучения, а также от биологических и физики – химических особенностей облучаемых тканей и органов. Лазерное излучение представляет особую опасность для тканей, максимально поглощающих излучение. Сравнительно легкая уязвимость роговицы и хрусталика глаза, а также способность оптической системы глаза многократно увеличивать плотность энергии(мощность) излучения видимого и ближнего инфракрасного диапазона (780&l ;λ&l ;1400 нм) на глазном дне по отношению к роговице делают глаз наиболее уязвимым органом. При повреждении появляется боль в глазах, спазм век, слезотечение, отек век и глазного яблока, помутнение сетчатки, кровоизлияние. Клетки сетчатки после повреждения не восстанавливаются. Ультрафиолетовое излучение вызывает фотокератит, средневолновое инфракрасное излучение(1400&l ;λ&l ;3000 нм) может вызвать отек, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК – излучение (3000&l ;λ&l ;106 нм) – ожог роговицы. Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длинны волны в спектральном диапазоне 180 100000 нм. Характер поражения кожи аналогичен термическим ожогам.
Степень тяжести повреждения кожи, а в некоторых случаях и всего организма, зависит от энергии излучения, длительности воздействия, площади поражения, ее локализации, добавления вторичных источников воздействия (горение, тление). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии 1000 10000 Дж/м2. Лазерное излучение дальней инфракрасной области (&g ;1400 нм) способно проникать через ткани тела на значительную глубину, поражая внутренние органы (прямое лазерное излучение). Длительное хроническое действие диффузно отраженного лазерного излучения нетепловой интенсивности может вызывать неспецифические, преимущественно вегетативно – сосудистые нарушения; функциональные сдвиги могут наблюдаться со стороны нервной, сердечно – сосудистой системы, желез внутренней секреции. Работающие жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, раздражительность, потливость. Нормирование лазерного излучения Основными нормативными правовыми актами при оценке условий труда являются: &quo ;Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров&quo ; № 2392-81; методические рекомендации &quo ;Гигиена труда при работе с лазерами&quo ;, утвержденные МЗ РСФСР 27.04.81 г.; ГОСТ 24713-81 &quo ;Методы измерений параметров лазерного излучения. Классификация&quo ;; ГОСТ 24714-81 &quo ;Лазеры. Методы измерения параметров излучения. Общие положения&quo ;; ГОСТ 12.1.040-83 &quo ;Лазерная безопасность. Общие положения&quo ;; ГОСТ 12.1.031 -81 &quo ;Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения&quo ;. Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характера. При использовании лазеров II-III классов в целях исключения облучения персонала необходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения. Лазеры IV класса опасности размещаются в отдельных изолированных помещениях и обеспечиваются дистанционным управлением их работой. При размещении в одном помещении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на различных установках. Не допускаются в помещения, где размещены лазеры, лица, не имеющие отношения к их эксплуатации. Запрещается визуальная юстировка лазеров без средств защиты. Для удаления возможных токсических газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизоляции установок, звукопоглощения и др. К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, обеспечивающие снижение облучения глаз до ПДУ. Средства индивидуальной защиты применяются только в том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить требования санитарных правил. Методы защиты от лазерного излучения К организационным защитным мероприятиям относятся: Организация рабочих мест с определением всех необходимых защитных мероприятий и учетом специфики конкретных обстоятельств использования лазерных установок; Обучение персонала и контроль знаний правил техники безопасности; Организация медицинского контроля и т.д
Еще вопрос о технологии. Наверное, просто в самой природе материала есть ограничения на эмиссию электронов. Какой материал является, с этой точки зрения, наиболее подходящим? Г.М. Понимаете, ограничения по самой эмиссии в природе имеется, но оно связано не столько с материалом, сколько с самим электронным пучком. Есть так называемая формула Чайльд-Ленгмюра, которая показывает, что плотность тока пропорциональна приложенному напряжению в степени три вторых «закон трёх вторых». Когда электроны идут, собственный объемный заряд мешает тому, чтобы была большая эмиссия. Но дело всё в том, что, во-первых, этот барьер можно преодолевать нейтрализацией пучка, положим, ионными потоками, плазмой и так далее. С другой стороны, если говорить о величине тока, то сейчас можно получать электронные пучки размером 6 метров на 1 метр. С таких площадей можно получать сплошной электронный пучок. Для какой цели такая установка разработана? Она разработана американцами в Лос-Аламосе для того, чтобы в огромных объемах накачивать и получать очень мощные лазерные излучения
1. Средства защиты от электромагнитных полей радиочастот и от действия инфракрасного излучения
3. Защита человека от биологического действия ЭМП
4. Классификация и характеристика видов, методов и средств защиты информации
5. Методы и средства защиты информации
9. Вирусы и средства защиты от них
10. Сравнение и выбор средств защиты
12. Средства защиты окружающей среды
14. Индивидуальные и коллективные средства защиты
15. Оценка уровня шума в помещении. Расчет средств защиты от шума
16. Фитофармацевтические средства защиты растений
17. Способы и средства защиты населения
19. Средства защиты информации
20. Технические средства защиты информации
21. Техногенное и биологическое воздействие алюминия на природу и организм человека
25. Инфразвук и ульразвук. Вибрация. Лазерное излучение
26. Воздействие лазерного излучения
27. Усилитель модулятора лазерного излучения
28. Оптические резонаторы. Лазерное излучение. Типы лазеров
29. Исследование физических явлений в диэлектрических жидкостях инициируемых лазерным излучением
30. Лазерные методы диагностики. Термография
31. Роль многократной ионизации в действии излучения
32. Интраскопия (Лазерные методы диагностики и термографии)
33. Лазерная маркировка – защита промышленной продукции от подделки
34. Влияние ионизирующего излучения на человека и меры защиты
36. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом
37. Лазерный метод получения водных суспензий наночастиц металлов
41. Защита цифровой информации методами стеганографии
42. Анализ криптостойкости методов защиты информации в операционных системах Microsoft Window 9x
43. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение
44. Вопросы лазерной безопасности
45. Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания
47. Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометров
48. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)
50. Гамма-излучение
52. Ультрафиолетовое излучение
53. Природа экспериментальных естественнонаучных методов
57. Тепловое излучение его законы
58. Синхротронное излучение: из рук физиков - в руки врачей
59. Ультразвуковое излучение и медицина
60. Лазерное лечение внутриглазной меланомы
61. Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов
62. Электромагнитное поле. Различные виды излучений
63. Изучение радиоактивного излучения
64. Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов
65. Oтпаянные ТЕА-лазеры УФ- и ближнего ИК-диапазонов для применений в лазерной химии и диагностике
66. СО2 лазеры с внутрирезонаторным электронным управлением параметрами излучения
67. Свойства ионизирующих излучений
68. Воздействие радиационного излучения на биологические объекты
69. Методы психологической защиты
73. Ионизирующее излучение и радиоактивность
74. Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания
76. Шкала электромагнитных излучений
77. Излучение
78. Определение предмета и метода проектирования устойчивого развития в системе Природа-Общество-Человек
79. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез.
80. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером
81. Изучение электромагнитного излучения, создаваемого персональным компьютером
82. Радиоактивные излучения как источник информации о предприятиях атомной промышленности и их продукции
83. Электромагнитные излучения (ЭМИ)
84. Единица измерения ионизирующих излучений
89. Электромагнитные излучения таят серьёзную опасность
90. Обеспечение лазерной безопасности
91. Вопросы лазерной безопасности
92. Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
93. Изучение радиоактивного излучения
94. Лазерные граверы: от теории к практике
95. Лазерный принтер
96. Излучение
98. Защита информации. Основные методы защиты и их реализация
99. Влияние длины полого катода на спектр излучения газового разряда в гелии.