Τι είναι το φως λέιζερ; ακτινοβολία λέιζερ: πηγές και την προστασία του από το

Λέιζερ γίνονται όλο και πιο σημαντικά εργαλεία για την έρευνα στους τομείς της ιατρικής, της φυσικής, της χημείας, γεωλογίας, βιολογίας και τεχνολογίας. Αν χρησιμοποιηθεί σωστά, μπορούν να εφαρμοστούν σε τυφλούς και το τραύμα (σε τόνους. Η Burns και ηλεκτροπληξία) φορείς και λοιπού προσωπικού, συμπεριλαμβανομένων περιστασιακούς επισκέπτες εργαστήρια, καθώς και να προκαλέσει ζημιές σημαντική περιουσία. Οι χρήστες αυτών των συσκευών πρέπει να κατανοήσει πλήρως και να εφαρμόσει τις αναγκαίες προφυλάξεις κατά το χειρισμό τους.

Τι είναι το laser;

Η λέξη «λέιζερ» (Engl. LASER, ενίσχυση φωτός με εξαναγκασμένη εκπομπή ακτινοβολίας) είναι ένα αρκτικόλεξο που σημαίνει «ενίσχυση φωτός εξαναγκασμένη εκπομπή». Η συχνότητα της ακτινοβολίας που παράγεται από λέιζερ είναι εντός ή πλησίον του ορατού τμήματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Ενέργεια ενισχύεται σε μια κατάσταση εξαιρετικά υψηλής έντασης με μια διαδικασία η οποία ονομάζεται «επαγόμενη με λέιζερ εκπομπή».

Ο όρος «ακτινοβολία» υποφέρει συχνά είναι επίσης χρησιμοποιείται στην περιγραφή των ραδιενεργών υλικών. Σε αυτό το πλαίσιο, αυτό σημαίνει ότι η μετάδοση της ενέργειας. Ενέργεια μεταφέρεται από το ένα μέρος στο άλλο μέσω αγωγή, συναγωγή και ακτινοβολία.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι λέιζερ που λειτουργούν σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Τα αέρια (π.χ., αργό ή ένα μείγμα ηλίου και νέον) που χρησιμοποιούνται ως ρευστό, στερεούς κρυστάλλους (π.χ. ρουμπίνι) ή υγρό χρωστικές εργασίας. Όταν η ισχύς τροφοδοτείται στο εργασιακό περιβάλλον, πηγαίνει σε μία διεγερμένη κατάσταση και απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτός σωματιδίων (φωτόνια).

Ένα ζεύγος κατόπτρων και στα δύο άκρα του σφραγισμένου σωλήνα είτε αντανακλά ή μεταδίδει το φως, όπως ένα συμπυκνωμένο ρεύμα, που ονομάζεται την ακτίνα λέιζερ. Κάθε λειτουργικό περιβάλλον παράγει ένα μοναδικό μήκος κύματος της δέσμης και το χρώμα.

Χρώμα ακτίνα λέιζερ, που συνήθως εκφράζεται μήκος κύματος. Είναι μη ιοντίζουσα και περιλαμβάνει υπεριώδεις (100-400 nm), ορατό (400-700 nm) και υπέρυθρη (700 nm - 1 mm) τμήμα του φάσματος.

ηλεκτρομαγνητικού φάσματος

Καθένα από αυτά έχει ένα μοναδικό ηλεκτρομαγνητικών συχνοτήτων κυμάτων και μήκος που σχετίζεται με αυτή την επιλογή. Ακριβώς όπως το κόκκινο φως έχει τη δική του συχνότητα και το μήκος κύματος, και όλα τα άλλα χρώματα - πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο και μπλε - με μοναδικές συχνότητες και μήκη κύματος. Οι χρήστες είναι σε θέση να αντιληφθεί αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, αλλά δεν είναι σε θέση να δουν το υπόλοιπο του φάσματος.

Η μεγαλύτερη συχνότητα είναι οι ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ και υπεριώδες φως. Υπέρυθρη, ακτινοβολία μικροκυμάτων και τα ραδιοκύματα καταλαμβάνουν τις χαμηλότερες συχνότητες του φάσματος. Το ορατό φως είναι σε ένα πολύ στενό εύρος μεταξύ αυτών.

ακτινοβολία λέιζερ: επιπτώσεις στην ανθρώπινη

Το λέιζερ παράγει μία έντονη δέσμη φωτός κατευθύνεται. Αν είναι προς τα εμπρός, η οποία αντικατοπτρίζεται, ή να επικεντρωθεί στο αντικείμενο, η δέσμη απορροφάται εν μέρει από την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας και το εσωτερικό τμήμα του αντικειμένου που μπορεί να προκαλέσει αλλαγή ή παραμόρφωση του υλικού. Αυτές οι ιδιότητες που έχουν χρησιμοποιηθεί στη χειρουργική με λέιζερ και επεξεργασίας υλικών, μπορεί να είναι επικίνδυνα για τον ανθρώπινο ιστό.

Εκτός από την ακτινοβολία, καθιστώντας το θερμικό αποτέλεσμα επί της ιστούς επικίνδυνο φως λέιζερ, παράγει μια φωτοχημική δράση. Η κατάστασή του είναι αρκετά σύντομο μήκος κύματος, δηλ. Ε UV ή μπλε τμήμα του φάσματος. Σύγχρονες συσκευές παράγουν εκπομπή laser, επιπτώσεις στον άνθρωπο ελαχιστοποιείται. Χαμηλής ενέργειας λέιζερ δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει βλάβη και τους κινδύνους που εγκυμονούν.

Ανθρώπινοι ιστοί είναι ευαίσθητοι στην ενέργεια, και υπό ορισμένες συνθήκες, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, λέιζερ συμπεριλαμβανομένης, μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα μάτια και το δέρμα. έχουν όρια τραυματική μελέτες ακτινοβολίας έχουν διεξαχθεί.

Κίνδυνος για τα μάτια

Το ανθρώπινο μάτι είναι πιο επιρρεπείς σε τραυματισμούς από το δέρμα. Ο κερατοειδής (διαφανές εξωτερικό μπροστινή επιφάνεια του ματιού), σε αντίθεση προς το χόριο, έχει ένα εξωτερικό στρώμα των νεκρών κυττάρων τα οποία προστατεύουν από τις επιδράσεις του περιβάλλοντος. Λέιζερ και την υπεριώδη ακτινοβολία απορροφάται από τον κερατοειδή χιτώνα του ματιού που μπορεί να προκαλέσει οποιαδήποτε ζημιά. Τραύμα συνοδεύεται από οίδημα και επιθηλιακά διάβρωση, και σε σοβαρές κακώσεις - θόλωση του προσθίου θαλάμου.

Φακό του ματιού μπορεί επίσης να είναι επιρρεπείς σε τραυματισμούς, όταν εκτίθεται σε διαφορετικές ακτινοβολία λέιζερ - υπέρυθρο και το υπεριώδες.

Ο μεγαλύτερος κίνδυνος, ωστόσο, είναι η επίδραση του λέιζερ στον αμφιβληστροειδή στο ορατό οπτικό φάσμα - 400 nm (βιολετί) έως 1400 nm (εγγύς υπέρυθρο). Εντός αυτής της περιοχής του φάσματος είναι ευθυγραμμισμένη δέσμες είναι εστιασμένες σε πολύ μικρές περιοχές του αμφιβληστροειδούς. Χειρότερη έκθεση περίπτωση εμφανίζεται όταν το μάτι προσβλέπει σε απόσταση και την άμεση ή ανακλώμενη δέσμη χτυπά. Σε αυτήν την περίπτωση, η συγκέντρωσή της στον αμφιβληστροειδή φτάνει 100.000 φορές.

Έτσι, μια ορατή δέσμη των 10 mW / cm ² δρα επάνω στον αμφιβληστροειδή με ισχύ 1000 W / ^cm2. Αυτό είναι περισσότερο από αρκετό για να προκαλέσει βλάβη. Αν το μάτι δεν ασχολήθηκε με την απόσταση, ή αν η ακτίνα ανακλάται από μια διάχυτη, όχι στην επιφάνεια του καθρέφτη, οδηγεί σε τραυματισμό είναι πολύ πιο ισχυρή ακτινοβολία. Η επίδραση λέιζερ στο δέρμα στερείται εστίασης αποτέλεσμα, γι 'αυτό είναι πολύ λιγότερο επιρρεπείς σε τραυματισμούς σε αυτά τα μήκη κύματος.

Ακτίνες Χ

Μερικά συστήματα υψηλής τάσης με τάσεις μεγαλύτερες από 15 kV μπορεί να δημιουργήσει ακτίνες Χ της σημαντικής ισχύος: την πηγή φωτός λέιζερ - ένα ισχυρό λέιζερ excimer με ηλεκτρονίων άντλησης, καθώς και στο πλάσμα και ιόν πηγές του συστήματος. Αυτές οι συσκευές θα πρέπει να ελέγχονται για την ασφάλεια ακτινοβολίας, μεταξύ άλλων και για τη σωστή θωράκιση.

ταξινόμηση

Ανάλογα με την ισχύ ή την ενέργεια της δέσμης και το μήκος κύματος της ακτινοβολίας, οι λέιζερ διαιρούνται σε διάφορες κατηγορίες. Η ταξινόμηση βασίζεται στην πιθανή ικανότητα της συσκευής για να προκαλέσει άμεση ζημία στα μάτια, το δέρμα, φλεγμονή του απευθείας έκθεση στη δέσμη ή διάχυτη ανάκλαση από ανακλαστικές επιφάνειες. Όλα τα εμπορικά λέιζερ υπόκεινται σε ταυτοποίηση μέσω επεβλήθη σε ετικέτες τους. Εάν η συσκευή έχει κατασκευαστεί τα σπίτια ή άλλη σήμανση, την παροχή συμβουλών θα πρέπει να λαμβάνονται από αντιστοιχούν σε ταξινόμηση και την επισήμανση της. Τα λέιζερ διακρίνονται από τη δύναμη, μήκος κύματος και τη διάρκεια της έκθεσης.

διατάξεις ασφαλείας

πρώτες συσκευές της κατηγορίας παράγουν ακτινοβολία λέιζερ χαμηλής έντασης. Δεν μπορεί να φτάσει σε επικίνδυνο επίπεδο, έτσι ώστε οι πηγές απαλλάσσονται από τα περισσότερα μέτρα ελέγχου ή άλλες μορφές επιτήρησης. Παράδειγμα: εκτυπωτές λέιζερ και συσκευές αναπαραγωγής CD.

Υπό όρους ασφαλούς συσκευής

δεύτερο λέιζερ κατηγορίας εκπέμπουν στο ορατό φάσμα. Αυτή φωτός λέιζερ πηγές, οι οποίες προκαλούν την ανθρώπινη φυσιολογική αντίδραση της απόρριψης είναι πολύ έντονο φως (αναβοσβήνει αντανακλαστικό). Όταν εκτίθεται σε μία δέσμη ανθρώπινο μάτι αναβοσβήνει 0,25 s, το οποίο παρέχει επαρκή προστασία. Ωστόσο, η ακτινοβολία λέιζερ είναι στην ορατή περιοχή μπορεί να βλάψει τα μάτια, σταθερά αντίκτυπο. Παραδείγματα: δείκτες λέιζερ, τοπογράφηση λέιζερ.

λέιζερ 2α τάξη είναι συσκευές ειδικού σκοπού με ισχύ εξόδου μικρότερη από 1 mW. Αυτές οι συσκευές να προκαλέσει βλάβη στο μόνο την άμεση επίδραση πάνω από 1000 για μία 8 ώρες ανά ημέρα εργασίας. Παράδειγμα barcode reader.

επικίνδυνο λέιζερ

Με την κατηγορία 3α περιλαμβάνουν συσκευές που δεν τραυματίζουν από σύντομη έκθεση στον απροστάτευτο μάτι. Μπορεί να είναι επικίνδυνο όταν χρησιμοποιούν φακούς εστίασης, για παράδειγμα, τηλεσκόπια, μικροσκόπια και κιάλια. Παραδείγματα: α ηλίου-νέον ισχύος λέιζερ 1-5 mW, ορισμένοι δείκτες λέιζερ και τα επίπεδα του κτιρίου.

3β τάξη ακτίνα λέιζερ θα μπορούσε να προκαλέσει τραυματισμό ή με άμεση επίδραση με το είδωλο του. Παράδειγμα: α ηλίου-νέον ισχύ λέιζερ 5-500 mW, πολλά ερευνητικά και θεραπευτικές λέιζερ.

Class 4 περιλαμβάνει μια συσκευή με τα επίπεδα ισχύος άνω των 500 mW. Είναι επικίνδυνο για τα μάτια, το δέρμα, καθώς και κίνδυνο πυρκαγιάς. Η έκθεση στη δέσμη κατοπτρική του ή διάχυση φωτός μπορεί να προκαλέσει τραυματισμούς των ματιών και του δέρματος. όλα τα μέτρα ασφαλείας πρέπει να ληφθούν. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Nd: YAG-λέιζερ, οθόνες, χειρουργική επέμβαση, κοπή μετάλλου.

ακτινοβολία λέιζερ: Προστασία

Κάθε εργαστήριο θα πρέπει να παρέχουν επαρκή προστασία για τα άτομα που εργάζονται με λέιζερ. παράθυρο Βελτίωση μέσω του οποίου η ακτινοβολία μπορεί να διέλθει συσκευές 2, 3 ή 4 τάξεις με εξοντωτικές σε ανεξέλεγκτη περιοχές πρέπει να καλύπτονται ή άλλως προστατεύονται κατά τη λειτουργία μιας τέτοιας συσκευής. Για μέγιστη προστασία, συνιστάται ότι τα μάτια.

• Η δέσμη πρέπει να περικλείεται σε ένα μη-ανακλαστικό ανθεκτικού στη φλόγα προστατευτικό κάλυμμα για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος της τυχαίας έκθεσης ή φωτιάς. Για να ευθυγραμμιστεί η δέσμη να χρησιμοποιούν φθορίζουσες οθόνες ή δευτερεύοντα σκόπευτρα? Αποφύγετε την άμεση έκθεση των ματιών.
• Για δοκού διαδικασίες ευθυγράμμισης χρησιμοποιεί τη χαμηλότερη δύναμη. Εάν είναι δυνατόν για τις διαδικασίες των προκαταρκτικών ευθυγράμμιση χρησιμοποιήστε ένα low-end συσκευές. Αποφεύγεται η περιττή παρουσία ανακλαστικά αντικείμενα στην περιοχή λέιζερ.
• Περιορισμός τη διέλευση της δέσμης σε μια επικίνδυνη περιοχή μετά από ώρες, χρησιμοποιώντας ένα διάφραγμα, και άλλα εμπόδια. Μην χρησιμοποιείτε τους τοίχους του δωματίου για να ευθυγραμμιστεί το λέιζερ δέσμης τάξη 3β και 4.
• Χρήση μη ανακλαστική όργανα. Ορισμένα είδη εξοπλισμού δεν αντανακλά το ορατό φως, γίνεται ένα καθρέφτη στο αόρατο μέρος του φάσματος.
• Μην φοράτε αντανακλαστικό κοσμήματα. Μεταλλικά διακοσμητικά αυξάνουν επίσης τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας.

προστατευτικά γυαλιά

Κατά την εργασία με λέιζερ 4 κατηγορίες με την επικίνδυνη ζώνη ανοικτή, ή σε κίνδυνο προβληματισμού θα πρέπει να χρησιμοποιούν προστατευτικά γυαλιά. Πληκτρολογήστε τους εξαρτάται από το είδος της ακτινοβολίας. Σημεία πρέπει να επιλεγεί για την προστασία από τις αντανακλάσεις, ιδίως διάχυτη, καθώς και να παρέχουν προστασία σε ένα επίπεδο όπου η φυσική άμυνα αντανακλαστικό μπορεί να αποτρέψει βλάβη στα μάτια. Αυτές οι οπτικές συσκευές για να κρατήσει κάποια ομοιότητα της δοκού, για την αποφυγή εγκαυμάτων του δέρματος, να μειώσει την πιθανότητα άλλων ατυχημάτων.

Παράγοντες που πρέπει να εξετάσει, όταν επιλέγουν γυαλιά:

• ή η περιοχή μήκους κύματος του φάσματος ακτινοβολίας?
• απορρόφηση σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος?
• μέγιστη ένταση φωτισμού (W / ^cm2) ή την ισχύ της δέσμης (W)?
• Τύπος σύστημα λέιζερ?
• λειτουργία Power - παλμική ακτινοβολία λέιζερ ή συνεχή τρόπο?
• δυνατότητες προβληματισμού - κατοπτρική και διάχυτη?
• το οπτικό πεδίο?
• διαθεσιμότητα των διορθωτικών φακών ή αρκετά μεγάλη ώστε να επιτρέπει τη φοράει γυαλιά για διόρθωση της όρασης?
• άνεση?
• ανοίγματα αερισμού για την πρόληψη θάμπωμα?
• επίδραση στην αντίληψη των χρωμάτων?
• αντοχή στην κρούση?
• η ικανότητά του να εκτελεί τις απαραίτητες εργασίες.

Δεδομένου ότι τα γυαλιά είναι επιρρεπείς σε ζημιές και φθορές, το πρόγραμμα ασφαλείας εργαστήριο θα πρέπει να περιλαμβάνει περιοδικούς ελέγχους από αυτά τα στοιχεία προστασίας.