Pozitivni i negativni efekti laserskog zračenja na ljudski organizam. Šta je lasersko zračenje? Lasersko zračenje: njegovi izvori i zaštita od njega

28.09.2019

Pročitajte također

Neobični novogodišnji pokloni koje možete napraviti vlastitim rukama

Pregled recenzija o vidovnjaki Arina Evdokimova Ritual za ispunjenje želje

Tatjana: dan anđela, imendan

Marilyn Kerro - biografija i lični život estonske vještice

Šta znači vidjeti žohare u snu - tumačenje za žene

Svi naši emiteri (co2 laserske cijevi) su testirani od strane američkog Synrad Laser Wizarda.

AT laserske mašine proizveden u Kini, CO2 emiter (plinska cijev, (zapečaćeni co2 laser) je potrošni proizvod, za razliku od dopunjivih CO2 emitera evropskih i američkih proizvođača, cijena emitera je niža od postupka dopunjavanja. Ali glavna prednost je brzina. oporavka opreme.Ako će vam za dopunu lasera trebati tjedan dana, onda će vam procedura zamjene kineskog laserskog emitera trajati 10-20 minuta.

na stranici: 15 25 50 75 100

Zadani naziv (A -> Z) Naziv (Z -> A) Cijena (uzlazno) Cijena (silazno) Ocjena (silazno) Ocjena (uzlazno) Model (A -> Z) Model (Z -> A)

Reci laserski emiteri (RECI laserske cijevi) razlikuju se od standardnih emitera po produženom vijeku trajanja. Unatoč nešto višoj cijeni, ekonomski su povoljniji kada se preračuna omjer radno vrijeme/cijena. Za ugradnju u alatne mašine opremljene konvencionalnim laserskim emiterima, br.

Najčešći, jeftini CO2 laserski emiteri. Unatoč cijeni, oni su se pokazali kao pouzdano rješenje za većinu zadataka laserskog rezanja i graviranja. Isporučujemo samo visokokvalitetne emitere, uz obaveznu provjeru prije prodaje, poseban uređaj..

lasersko zračenje To su usko usmjereni prisilni energetski tokovi. Može biti kontinuirana, jednosnažna ili impulsna, gdje snaga periodično dostiže određeni vrh. Energija se stvara pomoću kvantnog generatora - lasera. Protok energije je elektromagnetnih talasa koje se šire paralelno jedna s drugom. To stvara minimalni ugao rasipanje svjetlosti i određenu preciznu usmjerenost.

Obim primjene laserskog zračenja

Svojstva laserskog zračenja omogućavaju njegovu upotrebu u raznim poljima ljudski život:

nauka - istraživanja, eksperimenti, eksperimenti, otkrića;
vojna odbrambena industrija i svemirska navigacija;
proizvodno-tehnička sfera;
lokalni termičku obradu– zavarivanje, rezanje, graviranje, lemljenje;
kućna upotreba – laserski čitači bar kodova, CD čitači, pokazivači;
lasersko taloženje za povećanje otpornosti metala na habanje;
stvaranje holograma;
poboljšanje optičkih uređaja;
hemijska industrija - pokretanje i analiza reakcija.

Upotreba lasera u medicini

Lasersko zračenje u medicini predstavlja napredak u liječenju pacijenata kojima je potrebna hirurška intervencija. Laser se koristi za proizvodnju hirurških instrumenata.

Neosporne prednosti kirurškog liječenja laserskim skalpelom su očigledne. Omogućava vam da napravite beskrvni rez mekih tkiva. To je osigurano trenutnim prianjanjem malih sudova i kapilara. Tokom upotrebe ovakvog instrumenta, hirurg u potpunosti sagledava celokupno hirurško polje. Laserski tok energije secira na određenoj udaljenosti, bez kontakta sa unutrašnjim organima i sudovima.

Važan prioritet je osigurati apsolutnu sterilnost. Stroga usmjerenost zraka omogućuje vam izvođenje operacija uz minimalnu traumu. Period rehabilitacije pacijenata značajno je smanjen. Čovjekova radna sposobnost se brže vraća. Prepoznatljiva karakteristika Upotreba laserskog skalpela je bezbolna u postoperativnom periodu.

Razvoj laserske tehnologije omogućilo proširenje mogućnosti njegove primjene. Utvrđeno je da svojstva laserskog zračenja pozitivno utiču na stanje kože. Stoga se aktivno koristi u kozmetologiji i dermatologiji.

U zavisnosti od tipa, ljudska koža upija zrake i različito reaguje na njih. Uređaji za lasersko zračenje mogu stvoriti željenu valnu dužinu u svakom konkretnom slučaju.

primjena:

epilacija - uništavanje folikula dlake i uklanjanje dlaka;
tretman akni;
uklanjanje staračkih pjega i madeža;
obnavljanje kože;
primjena kod bakterijskih lezija epiderme (dezinficira, ubija patogenu mikrofloru), lasersko zračenje sprječava širenje infekcije.

Oftalmologija je prva grana koja koristi lasersko zračenje. Upute za upotrebu lasera u mikrohirurgiji oka:

laserska koagulacija - korištenje toplinskih svojstava za liječenje vaskularne bolesti oči (oštećenje krvnih žila rožnice, mrežnice);
fotodestrukcija - disekcija tkiva na vrhuncu snage lasera (sekundarna katarakta i njena disekcija);
fotoevaporacija - produženo izlaganje toplini, koristi se kod upalnih procesa optičkog živca, s konjuktivitisom;
fotoablacija - postupno uklanjanje tkiva, koristi se za liječenje degenerativnih promjena na rožnici, eliminira njeno zamućenje, kirurško liječenje glaukoma;
laserska stimulacija - djeluje protuupalno, razrješava, poboljšava trofizam oka, koristi se za liječenje skleritisa, eksudacije u očnoj komori, hemoftalmusa.

Lasersko zračenje se koristi za onkološke bolesti kože. Najefikasniji laser za uklanjanje melanoblastoma. Ponekad se metoda koristi za liječenje raka jednjaka ili rektuma stadijuma 1-2. Sa dubokom lokacijom tumora i metastazama, laser nije efikasan.

Priče naših čitalaca

Vladimir
61 godina

Kakvu opasnost predstavlja laser za ljude?

Učinak laserskog zračenja na ljudski organizam može biti negativan. Zračenje može biti direktno, difuzno i reflektovano. Negativan uticaj obezbjeđena svjetlosnim i toplinskim svojstvima zraka. Stepen oštećenja zavisi od nekoliko faktora - dužine elektromagnetnog talasa, mesta udara, apsorpcionog kapaciteta tkiva.

Laserska energija najviše utiče na oči. Retina oka je veoma osetljiva, pa često peče. Posljedice - djelomični gubitak vida, nepovratno sljepilo. Izvor laserskog zračenja su infracrveni uređaji koji emituju vidljivu svjetlost.

Simptomi oštećenja šarenice, mrežnice, rožnjače, lasera sočiva:

bol i grčevi u oku;
oticanje očnih kapaka;
hemoragije;
katarakta.

Pri zračenju srednjeg intenziteta dolazi do termičkih opekotina kože. Na mjestu kontakta između lasera i kože, temperatura naglo raste. Dolazi do ključanja i isparavanja intracelularne i intersticijske tekućine. Koža postaje crvena. Pod pritiskom dolazi do rupture tkivnih struktura. Na koži se pojavljuje edem, u nekim slučajevima intradermalna krvarenja. Nakon toga, na mjestu opekotine pojavljuju se nekrotična (mrtva) područja. AT teški slučajevi pougljenje kože nastaje trenutno.

Posebnost laserske opekline su jasne granice lezije kože, a mjehurići se formiraju u epidermi, a ne ispod nje.

Kod difuzne lezije kože na mjestu lezije ona postaje neosjetljiva, a nakon nekoliko dana pojavljuje se eritem.

Infracrveno lasersko zračenje može prodrijeti duboko kroz tkiva i utjecati unutrašnje organe. Karakteristika duboke opekotine je izmjena zdravog i oštećenog tkiva. U početku, kada je izložena zracima, osoba ne osjeća bol. Najranjiviji organ je jetra.

Djelovanje zračenja na tijelo u cjelini uzrokuje funkcionalne poremećaje centralnog nervni sistem s, kardiovaskularna aktivnost.

znakovi:

pad krvnog pritiska;
pojačano znojenje;
neobjašnjivi opšti umor;
razdražljivost.

Mjere opreza i zaštita od laserskog zračenja

Ljudi čije su aktivnosti povezane s upotrebom kvantnih generatora su najviše izloženi riziku od izlaganja.

U skladu sa sanitarnim standardima, lasersko zračenje je podijeljeno u četiri klase opasnosti. Za ljudski organizam opasnost je druga, treća, četvrta klasa.

Tehničke metode zaštite od laserskog zračenja:

Pravilan raspored industrijskih prostorija, unutrašnja dekoracija moraju biti u skladu sa sigurnosnim propisima (laserski zraci se ne smiju ogledati).
Odgovarajuće postavljanje zračećih instalacija.
Ograđivanje zone moguće izloženosti.
Red i poštovanje pravila za održavanje i rad opreme.

Druga laserska zaštita je individualna. Uključuje takva sredstva: naočale od laserskog zračenja, zaštitni poklopci i ekrani, komplet kombinezona (tehnološki kaputi i rukavice), sočiva i prizme koje reflektuju zrake. Svi zaposleni moraju redovno prolaziti preventivne ljekarske preglede.

Upotreba lasera u svakodnevnom životu također može biti opasna po zdravlje. Nepravilan rad svjetlosnih pokazivača, laserskih svjetiljki može uzrokovati nepopravljivu štetu osobi. Zaštita od laserskog zračenja predviđa jednostavna pravila:

Ne usmjeravajte izvor zračenja na staklo i ogledala.
Strogo je zabranjeno usmjeravanje lasera u oči sebi ili drugoj osobi.
Držite gadžete sa laserskim zračenjem van domašaja dece.

Djelovanje lasera, ovisno o modifikaciji emitera, je toplinsko, energetsko, fotohemijsko i mehaničko. Najveću opasnost predstavlja laser direktnog zračenja, visokog intenziteta, uske i ograničene usmjerenosti snopa, velika gustoća zračenje. To opasnosti koji doprinose izloženosti uključuju visok proizvodni napon u mreži, zagađenje vazduha hemikalije, intenzivna buka, rendgenski zraci. Biološki efekti laserskog zračenja dijele se na primarne (lokalne opekotine) i sekundarne (nespecifične promjene kao odgovor cijelog organizma). Treba imati na umu da nepromišljena upotreba domaćih lasera, svjetlosnih pokazivača, lampi, laserskih svjetiljki može uzrokovati nepopravljivu štetu drugima.

Lasersko zračenje je elektromagnetno zračenje koje se generiše u opsegu talasnih dužina l = 180…105 nm. Laserski uređaji su postali široko rasprostranjeni.

Lasersko zračenje karakteriše monohromatičnost (zračenje gotovo iste frekvencije), visoka koherentnost (održavanje faze oscilovanja), ekstremno mala divergencija energije snopa i visoka koncentracija energije zračenja u snopu.

Biološki efekti laserskog zračenja na organizam određeni su mehanizmima interakcije zračenja sa tkivima i zavise od talasne dužine zračenja, trajanja impulsa (izlaganja), brzine ponavljanja pulsa, površine ozračenog područja. , kao i o biološkim i fizičko-hemijskim karakteristikama ozračenih tkiva i organa. Postoje toplotni, energetski, fotohemijski i mehanički (udarno-akustični) efekti izlaganja, kao i direktno i reflektovano (zrcalno i difuzno) zračenje. Za oči, kožu i unutrašnja tkiva tijela najveću opasnost predstavlja energetski zasićeno direktno i reflektirano zračenje. Osim toga, dolazi do negativnih funkcionalnih promjena u radu nervnog i kardiovaskularnog sistema, endokrinih žlijezda, promjena krvni pritisak povećava umor.

Lasersko zračenje talasne dužine od 380 do 1400 nm je najopasnije za mrežnjaču, a zračenje talasne dužine od 180 do 380 nm i preko 1400 nm - za prednji medij oka. Oštećenje kože može biti uzrokovano zračenjem bilo koje valne dužine u razmatranom opsegu (180…105 nm).

Tkiva živog organizma pri niskim i srednjim intenzitetima zračenja gotovo su nepropusna za lasersko zračenje. Zbog toga su površinski (kožni) integumenti najpodložniji njegovom dejstvu. Stepen ovog efekta određen je talasnom dužinom i intenzitetom zračenja.

Pri visokim intenzitetima laserskog zračenja moguća su oštećenja ne samo kože, već i unutrašnjih tkiva i organa. Ove povrede su u prirodi edema, krvarenja, nekroze tkiva i zgrušavanja ili sloma krvi. U takvim slučajevima kožne lezije su relativno manje izražene od promjena u unutrašnjim tkivima, a u masnom tkivu se uopće ne primjećuju patološke promjene.

Biološki efekti koji nastaju djelovanjem laserskog zračenja na tijelo konvencionalno se dijele u grupe:

a) primarni efekti - organske promjene koje nastaju direktno u ozračenim živim tkivima (direktno zračenje);

b) sekundarni efekti - nespecifične promjene koje se javljaju u organizmu kao odgovor na zračenje (dugotrajno izlaganje difuzno reflektovanom zračenju).

Tokom rada laserskih sistema na osobu mogu uticati sljedeći opasni i štetni faktori, kako zbog samog laserskog zračenja, tako i zbog specifičnosti njegovog nastanka:

lasersko zračenje (direktno, reflektovano, raspršeno);
ultraljubičasta, vidljiva i infracrveno zračenje strukturne komponente;
visokog napona u krugovima upravljanja i napajanja;
EMF industrijska frekvencija i opseg radio frekvencija;
rendgensko zračenje iz cijevi s plinskim pražnjenjem i elemenata koji rade na anodnom naponu većem od 5 kV;
buka i vibracije;
toksični gasovi i pare koji nastaju u elementima lasera i tokom interakcije zraka sa okolinom;
proizvodi interakcije laserskog zračenja s obrađenim materijalima;
vrućica površine laserskog proizvoda iu zoni zračenja;
opasnost od eksplozije u laserskim pumpnim sistemima;
mogućnost eksplozije i požara kada snop dođe u interakciju sa zapaljivim materijalom.

Prema stepenu opasnosti od zračenja za ljudske biološke strukture, laseri se dijele u četiri klase.

Za lasere 1. klasa su potpuno sigurni laseri. Njihovo zračenje ne predstavlja opasnost za oči i kožu.

laseri 2 klase- To su laseri čiji je snop opasan kada se ozrači na kožu ili oči osobe. Međutim, difuzno reflektovano zračenje je sigurno i za kožu i za oči.

laseri 3 klase opasni su kada su izloženi direktnom, reflektovanom zračenju očiju i kože. Difuzno reflektovano zračenje opasno je za oči na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine, ali sigurno za kožu.

Kod lasera 4 klase difuzno reflektovano zračenje na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine opasno je za oči i kožu.

Proizvođači klasifikuju lasere prema izlaznim karakteristikama zračenja.

Prilikom rada na instalacijama klase 2-4 treba preduzeti mjere za lasersku sigurnost, dozimetrijsku kontrolu laserskog zračenja, sanitarno-higijenske mjere i medicinski nadzor.

Laser Safety je skup tehničkih, sanitarno-higijenskih, tretmansko-profilaktičkih i organizacione mjere obezbeđivanje sigurnih i neškodljivih uslova rada tokom rada laserskih sistema.

Normalizacija laserskog zračenja se vrši prema maksimalno dozvoljenim nivoima ekspozicije (MPL) u skladu sa „Sanitarne norme i pravila za projektovanje i rad lasera“ br. 5804-91 . PDU zračenje sa jednom ekspozicijom može dovesti do neznatne vjerovatnoće reverzibilnih abnormalnosti u tijelu radnika. MPL zračenje pri hroničnom izlaganju ne dovodi do odstupanja u zdravstvenom stanju ljudi kako u procesu rada tako iu dugoročnom životu sadašnjih i narednih generacija.

Normalizirani parametri su zračenje E, izloženost energiji H, energija W i snaga zračenja P.

Zračenje je omjer fluksa zračenja koji pada na malu površinu površine i površine ove površine, W/m2.

izlaganje energiji je određen integralom ekspozicije tokom vremena, J/m2.

Daljinski upravljači za lasersko zračenje su podešeni za tri opsega talasnih dužina (180 ... 380, 381 ... 1400, 1401 ... 105 nm) i slučajeve ekspozicije: jednokratno (sa vremenom ekspozicije do jedne smene), serije impulsa i hronično (sistematski se ponavlja). Osim toga, pri normalizaciji se uzima u obzir predmet izloženosti (oči, koža, oči i koža u isto vrijeme).

Prilikom upotrebe lasera u pozorišnim i zabavnim događajima, za demonstracije u obrazovnim ustanovama, za rasvjetu i druge svrhe u medicinski uređaji, koji nisu direktno povezani sa terapijskim efektom zračenja, MRL za sve ozračene su određene u skladu sa standardima za hroničnu izloženost.

Laserski proizvodi, uzimajući u obzir njihove klase opasnosti, podliježu različite zahtjeve. Na primjer, laseri klase 3 i 4 moraju sadržavati dozimetrijsku opremu, a njihov dizajn mora

omogućiti daljinski upravljač. Laserski medicinski uređaji moraju biti opremljeni sredstvima za mjerenje nivoa zračenja koje utiče na pacijenta i osoblje. Laseri klase 3 i 4 zabranjeni su za upotrebu u pozorišnim i zabavnim događajima, u obrazovnim ustanovama i na otvorenim prostorima. Klasa laserskog proizvoda uzima se u obzir u zahtjevima za njegov rad.

Laserski proizvodi i područja širenja laserskog zračenja moraju biti označeni znakovima opasnosti od lasera sa natpisima objašnjenja u zavisnosti od klase lasera.

Sigurnost pri radu sa otvorenim laserski proizvodi obezbjeđen korištenjem LZO. Sigurnost pri korištenju lasera u demonstracijske svrhe, na pozorišnim i zabavnim događajima i na otvoreni prostor obezbjeđuje se organizacijskim i tehničkim mjerama (izrada šeme laserskog postavljanja, vođenje računa o putanji laserskih zraka, stroga kontrola poštivanja pravila, itd.).

Kada koristite naočare za zaštitu od laserskog zračenja, nivoi osvjetljenja radnih mjesta moraju se povećati za jedan korak u skladu sa SNiP 23-05-95.

Zaštitna oprema (kolektivna i individualna) se koristi za smanjenje nivoa laserskog zračenja koje djeluje na osobu na vrijednosti ispod MPC. Izbor zaštitne opreme vrši se uzimajući u obzir parametre laserskog zračenja i radne karakteristike. OZO protiv laserskog zračenja uključuje zaštitu očiju i lica (zaštitne naočare odabrane prema talasnoj dužini zračenja, štitnici, mlaznice), zaštitu ruku, specijalnu odjeću.

Osoblje koje radi sa laserskim proizvodima mora prolaziti preliminarne i periodične (jednom godišnje) medicinske preglede. Rad sa laserom dozvoljen je osobama koje su navršile 18 godina i nemaju medicinske kontraindikacije.

lasersko zračenje (LI) - prisilna emisija kvanta elektromagnetnog zračenja od strane atoma materije. Riječ "laser" je skraćenica nastala od početnih slova engleska fraza Pojačanje svjetlosti stimuliranom emisijom zračenja (pojačanje svjetlosti stvaranjem stimulirane emisije). Glavni elementi svakog lasera su aktivni medij, izvor energije za njegovo pobuđivanje, zrcalni optički rezonator i sistem hlađenja. Zbog svoje monokromatičnosti i divergencije niskog snopa, LI se može širiti na značajnim udaljenostima i reflektirati se od interfejsa između dva medija, što omogućava korištenje ovih svojstava za potrebe lociranja, navigacije i komunikacije.

Sposobnost lasera da stvore izuzetno visoke energetske ekspozicije omogućava njihovu upotrebu za obradu različitih materijala (rezanje, bušenje, površinsko kaljenje itd.).

Kada se koristi kao aktivni medij razne supstance laseri mogu indukovati zračenje na gotovo svim talasnim dužinama, od ultraljubičastog do dugotalasnog infracrvenog.

Glavne fizičke veličine koje karakterišu LI su: talasna dužina (μm), energija osvetljenja (W / cm 2), ekspozicija (J / cm 2), trajanje impulsa (s), trajanje ekspozicije (s), frekvencija ponavljanja impulsa (Hz).

Biološki efekat laserskog zračenja. Efekat LI na osobu je veoma složen. Zavisi od LR parametara, prvenstveno o talasnoj dužini, snazi (energiji) zračenja, trajanju izlaganja, učestalosti ponavljanja pulsa, veličini ozračenog područja („efekat veličine“), te anatomskim i fiziološkim karakteristikama ozračenog tkiva (oko , koža). Budući da organski molekuli koji čine biološko tkivo imaju širok raspon apsorbiranih frekvencija, nema razloga vjerovati da LR monokromatičnost može stvoriti bilo kakve specifične efekte u interakciji s tkivom. Prostorna koherentnost također ne mijenja značajno mehanizam oštećenja.

zračenje, budući da fenomen toplinske provodljivosti u tkivima i stalni mali pokreti svojstveni oku uništavaju interferencijski obrazac već sa trajanjem ekspozicije većim od nekoliko mikrosekundi. Dakle, LI prolazi kroz i apsorbuje biološka tkiva prema istim zakonima kao nekoherentni LI, i ne izaziva nikakve specifične efekte u tkivima.

Energija LI koju tkiva apsorbuju pretvara se u druge vrste energije: toplotnu, mehaničku, energiju fotohemijskih procesa, što može izazvati niz efekata: toplotnog, udarnog, svetlosnog pritiska itd.

LI predstavlja opasnost za organ vida. Retina oka može biti pogođena laserima u vidljivom (0,38-0,7 mikrona) i bliskom infracrvenom (0,75-1,4 mikrona) opsegu. Lasersko ultraljubičasto (0,18-0,38 mikrona) i daleko infracrveno (više od 1,4 mikrona) zračenje ne dopire do mrežnjače, ali može oštetiti rožnjaču, šarenicu, sočivo. Dostižući do retine, LI se fokusira pomoću refraktivnog sistema oka, dok se gustina snage na mrežnjači povećava za 1000-10000 puta u poređenju sa gustinom snage na rožnjači. Kratki impulsi (0,1 s-10 -14 s) koje generiraju laseri mogu uzrokovati oštećenje organa vida u mnogo kraćem vremenskom periodu od onog potrebnog za aktiviranje zaštitnih fizioloških mehanizama (refleks treptanja 0,1 s).

Drugi kritični organ za djelovanje LI je kožni pokrivači. Interakcija laserskog zračenja sa kožom zavisi od talasne dužine i pigmentacije kože. Reflektivnost kože u vidljivom dijelu spektra je visoka. LI dalekog infracrvenog regiona počinje da se snažno apsorbuje od strane kože, jer ovo zračenje aktivno apsorbuje voda, koja čini 80% sadržaja većine tkiva; postoji opasnost od opekotina kože.

Hronična izloženost niskoenergetskom (na nivou ili manjem od maksimalne granice LI) raspršenom zračenju može dovesti do razvoja nespecifičnih promjena u zdravstvenom stanju osoba koje servisiraju lasere. Istovremeno je svojevrsni faktor rizika za nastanak neurotičnih stanja i kardiovaskularnih poremećaja. Najkarakterističniji klinički sindromi koji se nalaze kod onih koji rade s laserom su astenična, astenovegetativna i vegetovaskularna distonija.

LI normalizacija. U procesu normalizacije postavljaju se parametri LI polja koji odražavaju specifičnosti njegove interakcije s biološkim tkivima, kriterije štetnih učinaka i numeričke vrijednosti MPC normaliziranih parametara.

Dva pristupa standardizaciji LI su naučno utemeljena: prvi se zasniva na štetnom dejstvu tkiva ili organa koji se javlja direktno na mestu ozračivanja; drugi - na osnovu uočljivih funkcionalnih i morfoloških promena u nizu sistema i organa koji nisu direktno zahvaćeni.

Higijenska standardizacija se zasniva na kriterijumima biološkog delovanja, koji su determinisani prvenstveno oblastima elektromagnetnog spektra. U skladu s tim, asortiman LI je podijeljen u serije područja:

Od 0,18 do 0,38 mikrona - ultraljubičasto područje;

Od 0,38 do 0,75 mikrona - vidljiva površina;

Od 0,75 do 1,4 mikrona - blisko infracrveno područje;

Iznad 1,4 µm - daleko infracrveno.

Osnova za utvrđivanje MRL vrijednosti je princip određivanja minimalnog "praga" oštećenja u ozračenim tkivima (retina, rožnjača, oči, koža), određenog savremenim metodama studije tokom ili nakon izlaganja LI. Normalizovani parametri su izlaganje energiji N (J-m -2) i izloženost E (W-m -2), kao i energije W (J) i moć R (W).

Podaci eksperimentalnih i kliničko-fizioloških studija ukazuju na preovlađujući značaj opštih nespecifičnih reakcija organizma kao odgovora na hroničnu izloženost niskoenergetskim nivoima LI u poređenju sa lokalnim lokalnim promenama u organu vida i kože. Istovremeno, LI u vidljivom dijelu spektra uzrokuje promjene u funkcionisanju endokrinog i imunološkog sistema, centralnog i perifernog nervnog sistema, metabolizmu proteina, ugljenih hidrata i lipida. LI sa talasnom dužinom od 0,514 μm dovodi do promena u aktivnosti simpatoadrenalnog i hipofizno-nadbubrežnog sistema. Dugotrajno kronično djelovanje LI talasne dužine 1,06 μm uzrokuje vegetativno-vaskularne poremećaje. Gotovo svi istraživači koji su proučavali zdravstveno stanje osoba koje koriste lasere ističu veću učestalost otkrivanja asteničnih i vegetativno-vaskularnih poremećaja kod njih. Dakle, niska energija

LI s kroničnim djelovanjem djeluje kao faktor rizika za razvoj patologije, što određuje potrebu da se ovaj faktor uzme u obzir u higijenskim standardima.

Prvi LI daljinski upravljači u Rusiji za pojedinačne talasne dužine instalirani su 1972. godine, a 1991. godine „Sanitarne norme i pravila za projektovanje i rad lasera“ SN i P? 5804. U SAD postoji standard ANSI-z.136. Razvijen je i standard Međunarodna elektrotehnička komisija(IEC) - Publikacija 825. Posebnost domaćeg dokumenta u poređenju sa stranim je regulisanje vrijednosti MPC, uzimajući u obzir ne samo štetno djelovanje očiju i kože, već i funkcionalne promjene u organizmu.

Širok raspon valnih dužina, različiti LR parametri i inducirani biološki efekti otežavaju opravdavanje higijenskih standarda. Osim toga, eksperimentalna, a posebno klinička ispitivanja zahtijevaju mnogo vremena i novca. Stoga se matematičko modeliranje koristi za rješavanje problema dorade i razvoja sistema daljinskog upravljanja za LI. To vam omogućuje značajno smanjenje količine eksperimentalnih studija na laboratorijskim životinjama. Prilikom izrade matematičkih modela uzimaju se u obzir priroda distribucije energije i apsorpcione karakteristike ozračenog tkiva.

Metoda matematičkog modeliranja glavnih fizičkih procesa (termički i hidrodinamički efekti, laserski razbijanje, itd.) koji dovode do razaranja tkiva očnog dna kada su izloženi LI vidljivog i bliskog IR opsega s trajanjem pulsa od 1 do 10 -12 s korišteno je za određivanje i preciziranje PDU LI, uključenog u najnovije izdanje "Sanitarnih normi i pravila za dizajn i rad lasera" SNiP? 5804-91, koji su razvijeni na osnovu rezultata naučnih istraživanja.

Trenutna pravila glase:

Na kraju krajeva prihvatljivim nivoima(PDU) lasersko zračenje u opsegu talasnih dužina 180-10 6 nm at raznim uslovima ljudski uticaj;

Klasifikacija lasera prema stepenu opasnosti zračenja koje generišu;

Zahtjevi za proizvodnih prostorija, postavljanje opreme i organizacija radnih mjesta;

Zahtjevi za osoblje;

Praćenje stanja proizvodnog okruženja;

Zahtjevi za korištenje zaštitne opreme;

zahtjevi medicinske kontrole.

Stepen opasnosti od LI za osoblje je osnova za klasifikaciju lasera prema kojoj se dijele na 4 klase:

1. klasa (sigurna) - izlazno zračenje nije opasno za oči;

2. - klasa (nisko opasna) - i direktno i reflektovano zračenje predstavljaju opasnost za oči;

3. klasa (umjereno opasna) - difuzno reflektovano zračenje također predstavlja opasnost za oči na udaljenosti od 10 cm od reflektirajuće površine;

4. klasa (veoma opasna) - već predstavlja opasnost za kožu na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine.

Zahtjevi za metode, mjerne instrumente i kontrolu LI. LR dozimetrija je kompleks metoda za određivanje vrijednosti parametara laserskog zračenja u dati poen prostora kako bi se utvrdio stepen njegove opasnosti i štetnosti za ljudski organizam

Laserska dozimetrija uključuje dva glavna odjeljka:

- proračunsku ili teorijsku dozometriju, koji razmatra metode za proračun parametara LI u zoni moguće lokacije operatera i metode za izračunavanje stepena njegove opasnosti;

- eksperimentalna dozimetrija, razmatranje metoda i sredstava direktnog mjerenja LR parametara u datoj tački prostora.

Zovu se mjerni instrumenti namijenjeni za dozimetrijsku kontrolu laserski dozimetri. Dozimetrijska kontrola stiče posebno značenje za procjenu reflektiranog i raspršenog zračenja, kada proračunske metode laserske dozimetrije, na osnovu podataka izlaznih karakteristika laserskih instalacija, daju vrlo približne vrijednosti LR nivoa na datoj kontrolnoj tački. Upotreba računskih metoda je diktirana nemogućnošću mjerenja LR parametara za čitav niz laserskih tehnologija. Metoda proračuna laserske dozimetrije omogućava procjenu stepena opasnosti od zračenja u datoj tački u prostoru, koristeći podatke iz pasoša u proračunima. Metode proračuna su pogodne za slučajeve rada sa retko ponavljajućim kratkotrajnim impulsima zračenja, kada

Moguće je izmjeriti maksimalnu vrijednost ekspozicije. Koriste se za identifikaciju laserski opasnih područja, kao i za klasifikaciju lasera prema stepenu opasnosti zračenja koje stvaraju.

Metode dozimetrijske kontrole utvrđene su u " Smjernice za organe i ustanove sanitarno-epidemioloških službi za vršenje dozimetrijske kontrole i higijenske procene laserskog zračenja” ? 5309-90, a također djelimično razmotrene u "Sanitarnim normama i pravilima za projektovanje i rad lasera" CH i P? 5804-91.

Metode laserske dozimetrije zasnovane su na principu najvećeg rizika, prema kojem se procena stepena opasnosti treba vršiti za najgore uslove ekspozicije u smislu bioloških efekata, tj. merenje nivoa laserskog zračenja treba da se vrši kada laser radi u režimu maksimalne izlazne snage (energije), koji je određen uslovima rada. U procesu traženja i usmjeravanja mjernog uređaja na objekt zračenja mora se pronaći pozicija na kojoj se bilježe maksimalni LR nivoi. Kada laser radi u repetitivnom impulsnom režimu, mjere se energetske karakteristike maksimalnog impulsa serije.

U higijenskoj procjeni laserskih instalacija potrebno je mjeriti ne parametre zračenja na izlazu lasera, već intenzitet zračenja kritičnih ljudskih organa (oči, kože), što utiče na stepen biološkog djelovanja. Ova mjerenja se izvode na određenim tačkama (zonama) na kojima operativni program laserske instalacije određuje prisustvo servisnog osoblja i na kojima se nivoi reflektovanog ili raspršenog LI ne mogu svesti na nulu.

Granice mjerenja dozimetara određene su vrijednostima daljinskog upravljača i tehničkim mogućnostima moderne fotometrijske opreme. Svi dozimetri moraju biti certificirani od strane tijela Gosstandarta u dogledno vrijeme. Rusija se razvila specijalnim sredstvima mjerenja za dozimetrijsku kontrolu LI - laserski dozimetri. Odlikuje ih visoka svestranost, koja se sastoji u mogućnosti kontrole kako usmjerenog tako i raspršenog kontinuiranog, monopulznog i ponavljajuće impulsnog zračenja većine laserskih sistema koji se koriste u praksi u industriji, nauci, medicini itd.

Prevencija štetnih efekata laserskog zračenja (LI). Zaštita od LI se sprovodi tehničkim, organizacionim i terapijskim i profilaktičkim metodama i sredstvima. Metodološki alati uključuju:

Izbor, planiranje i uređenje prostora;

Racionalno postavljanje laserskih tehnoloških instalacija;

Poštivanje redosleda održavanja instalacija;

Korišćenje minimalnog nivoa zračenja za postizanje cilja;

Upotreba zaštitne opreme. Organizacijske prakse uključuju:

Ograničavanje vremena izlaganja zračenju;

Imenovanje i upoznavanje odgovornih za organizaciju i izvođenje poslova;

Ograničenje pristupa poslu;

Organizacija nadzora nad načinom rada;

Jasna organizacija rada reagovanja u vanrednim situacijama i regulisanje postupka izvođenja radova u vanrednim uslovima;

Provođenje brifinga, prisutnost vizualnih postera;

Trening.

Sanitarno-higijenske i tretmansko-profilaktičke metode uključuju:

Praćenje nivoa opasnih i štetni faktori na radnom mestu;

Kontrola prolaska preliminarnih i periodičnih medicinskih pregleda od strane osoblja.

Proizvodni pogoni u kojima rade laseri moraju biti u skladu sa zahtjevima važećih propisa. sanitarne norme i pravila. Laserske instalacije su postavljene tako da su nivoi zračenja na radnom mestu minimalni.

Sredstva zaštite od LI moraju da obezbede sprečavanje izlaganja ili smanjenje količine zračenja na nivo koji ne prelazi dozvoljeni nivo. Prema prirodi primjene, zaštitna oprema se dijeli na sredstva kolektivne zaštite(SKZ) i objekata ličnu zaštitu (PPE). Pouzdan i efektivna sredstva zaštite doprinose poboljšanju sigurnosti rada, smanjenju industrijskih povreda i profesionalnog morbiditeta.

Tabela 9.1.Zaštitne naočale protiv laserskog zračenja (izvod iz TU 64-1-3470-84)

SKZ iz LI uključuje: mačevanje, zaštitni ekrani, blokade i automatske rolete, kućišta itd.

OZO protiv laserskog zračenja uključuju naočare (Tabela 9.1),štitnike, maske i sl. Zaštitna oprema se koristi uzimajući u obzir talasnu dužinu lasera, klasu, tip, način rada laserske instalacije i prirodu obavljenog posla.

SKZ treba obezbediti u fazama projektovanja i ugradnje lasera (laserske instalacije), prilikom organizovanja poslova, prilikom izbora radni parametri. Izbor zaštitne opreme vršiti u zavisnosti od klase lasera (laserske instalacije), intenziteta zračenja u radni prostor prirodu posla koji treba obaviti. Pokazatelji zaštitnih svojstava zaštite ne bi se trebali smanjiti pod utjecajem drugih opasnih tvari

i štetni faktori (vibracije, temperature, itd.). Dizajn zaštitne opreme treba da obezbedi mogućnost zamene glavnih elemenata (svetlosni filteri, ekrani, naočari i sl.).

Ličnu zaštitnu opremu za oči i lice (naočale i štitnici), koja smanjuje intenzitet LI na maksimalan nivo, treba koristiti samo u tim slučajevima (puštanje u rad, popravka i eksperimentalni rad) kada kolektivna sredstva ne osiguravaju sigurnost osoblja.

Pri radu sa laserima treba koristiti samo onu zaštitnu opremu za koju postoji regulatorna i tehnička dokumentacija odobrena na propisan način.

Lasera je sve više važni alati istraživanja u medicini, fizici, hemiji, geologiji, biologiji i tehnologiji. Ako se pogrešno koriste, mogu uzrokovati zasljepljivanje i ozljede (uključujući opekotine i strujni udar) operatera i drugog osoblja, uključujući slučajne posjetioce laboratorije, i uzrokovati značajnu materijalnu štetu. Korisnici ovih uređaja moraju u potpunosti razumjeti i primijeniti potrebne mjere opreza prilikom rukovanja njima.

Šta je laser?

Riječ "laser" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) je skraćenica koja znači "amplification of light by stimulated emission". Frekvencija zračenja koje generiše laser je unutar ili blizu vidljivog dela elektromagnetnog spektra. Energija se pojačava do stanja izuzetno visokog intenziteta procesom koji se naziva "indukovano lasersko zračenje".

Izraz "zračenje" se često pogrešno razumije jer se koristi i za njegovo opisivanje, au ovom kontekstu znači prijenos energije. Energija se prenosi s jednog mjesta na drugo kondukcijom, konvekcijom i zračenjem.

Ima ih mnogo razne vrste laseri koji rade u različitim okruženjima. Kao radni medij koriste se plinovi (na primjer, argon ili mješavina helijuma i neona), čvrsti kristali (na primjer, rubin) ili tekuće boje. Kada se energija dovede u radni medij, on prelazi u pobuđeno stanje i oslobađa energiju u obliku svjetlosnih čestica (fotona).

Par ogledala na oba kraja zatvorene cijevi ili reflektira ili prenosi svjetlost u koncentrisanoj struji koja se zove laserski snop. Svaki radni medij proizvodi snop jedinstvene talasne dužine i boje.

Boja laserskog svjetla obično se izražava u smislu talasne dužine. On je nejonizujući i uključuje ultraljubičasti (100-400 nm), vidljivi (400-700 nm) i infracrveni (700 nm - 1 mm) dio spektra.

elektromagnetnog spektra

Svaki elektromagnetski talas ima jedinstvenu frekvenciju i dužinu povezane sa ovim parametrom. Kao što crvena svjetlost ima svoju frekvenciju i valnu dužinu, sve druge boje - narandžasta, žuta, zelena i plava - imaju jedinstvene frekvencije i valne dužine. Ljudi su u stanju da percipiraju ove elektromagnetne talase, ali nisu u stanju da vide ostatak spektra.

Ultraljubičasto takođe ima najveću frekvenciju. Infracrveno, mikrotalasno zračenje i radio talasi zauzimaju niže frekvencije spektra. Vidljiva svjetlost leži u vrlo uskom rasponu između.

ljudski uticaj

Laser proizvodi intenzivan usmjereni snop svjetlosti. Ako je usmjerena, reflektirana ili fokusirana na objekt, zraka će se djelomično apsorbirati, podižući površinu i unutarnju temperaturu objekta, što može uzrokovati promjenu ili deformaciju materijala. Ove kvalitete, koje su našle primjenu u laserskoj hirurgiji i obradi materijala, mogu biti opasne za ljudsko tkivo.

Osim zračenja, koje ima termički učinak na tkiva, opasno je i lasersko zračenje koje proizvodi fotohemijski efekat. Njegovo stanje je dovoljno kratko, odnosno ultraljubičasti ili plavi dio spektra. Moderni uređaji proizvode lasersko zračenje, utjecaj na osobu je minimiziran. Energija lasera male snage nije dovoljna da nanese štetu i ne predstavljaju opasnost.

Ljudska tkiva su osjetljiva na efekte energije i pod određenim okolnostima elektromagnetno zračenje, uključujući laser, može uzrokovati oštećenje očiju i kože. Provedene su studije o graničnim nivoima traumatskog zračenja.

Opasnost za oči

Ljudsko oko je podložnije povredama nego koža. Rožnica (prozirna vanjska prednja površina oka), za razliku od dermisa, nema vanjski sloj mrtvih stanica koji štite od izlaganja okruženje. Laserski i apsorbira se u rožnjaču oka, što joj može oštetiti. Povredu prati edem epitela i erozija, a kod težih povreda - zamućenje prednje očne komore.

Očno sočivo takođe može biti sklono povredama kada je izloženo raznim laserskim zračenjima – infracrvenim i ultraljubičastim.

Najveća opasnost, međutim, predstavlja udar lasera na mrežnjaču u vidljivom dijelu optičkog spektra - od 400 nm (ljubičasto) do 1400 nm (bliski infracrveni). Unutar ovog područja spektra, kolimirani snopovi se fokusiraju na vrlo mala područja retine. Najnepovoljnija varijanta ekspozicije nastaje kada oko gleda u daljinu i u njega uđe direktan ili reflektirani snop. U ovom slučaju, njegova koncentracija na mrežnici doseže 100.000 puta.

Dakle, vidljivi snop snage 10 mW/cm 2 utiče na retinu sa snagom od 1000 W/cm 2 . Ovo je više nego dovoljno da izazove štetu. Ako oko ne gleda u daljinu, ili ako se snop reflektuje od difuznog, ne površina ogledala, mnogo snažnije zračenje dovodi do ozljeda. Laserski efekat na kožu je lišen efekta fokusiranja, pa je mnogo manje sklona ozljedama na ovim valnim dužinama.

X-zrake

Neki visokonaponski sistemi sa naponom iznad 15 kV mogu generisati X-zrake značajne snage: lasersko zračenje, čiji su izvori moćni izvori koji se pumpaju elektronom, kao i plazma sistemi i jonski izvori. Ovi uređaji se moraju provjeriti da li su uključeni kako bi se osigurala odgovarajuća zaštita.

Klasifikacija

Ovisno o snazi ili energiji zraka i talasnoj dužini zračenja, laseri se dijele u nekoliko klasa. Klasifikacija se zasniva na potencijalu da uređaj izazove trenutne povrede očiju, kože ili požara kada je direktno izložen snopu ili kada se reflektuje od difuznih reflektujućih površina. Svi komercijalni laseri podliježu identifikaciji oznakama koje se na njih stavljaju. Ako je uređaj domaće izrade ili nije drugačije označen, treba potražiti savjet o odgovarajućoj klasifikaciji i označavanju. Laseri se razlikuju po snazi, talasnoj dužini i vremenu ekspozicije.

Secure Devices

Prvoklasni uređaji stvaraju lasersko zračenje niskog intenziteta. Ne može dostići opasne nivoe, tako da su izvori izuzeti od većine kontrola ili drugih oblika nadzora. primjer: laserski štampači i CD playeri.

Uslovno sigurni uređaji

Laseri druge klase emituju u vidljivom dijelu spektra. To je lasersko zračenje, čiji izvori uzrokuju da osoba ima normalnu reakciju odbijanja previše jakom svjetlu(refleks treptanja). Kada je izloženo zraku, ljudsko oko trepće nakon 0,25 sekundi, što pruža dovoljnu zaštitu. Međutim, lasersko zračenje u vidljivom opsegu može oštetiti oko uz stalnu izloženost. Primjeri: laserski pokazivači, geodetski laseri.

Laseri klase 2a su uređaji posebne namjene sa izlaznom snagom manjom od 1 mW. Ovi uređaji uzrokuju štetu samo kada su direktno izloženi duže od 1000 s tokom 8-satnog radnog dana. Primjer: čitači bar kodova.

Opasni laseri

Klasa 3a odnosi se na uređaje koji ne oštećuju pri kratkotrajnom izlaganju nezaštićenom oku. Može biti opasno kada se koristi optika za fokusiranje kao što su teleskopi, mikroskopi ili dvogledi. Primeri: 1-5 mW He-Ne laser, neki laserski pokazivači i nivoi za izgradnju.

Laserski snop klase 3b može uzrokovati ozljede ako je direktno izložen ili ako zrcalnu sliku. Primjer: 5-500 mW He-Ne laser, mnogi istraživački i terapeutski laseri.

Klasa 4 uključuje uređaje sa nivoima snage većim od 500 mW. Opasne su za oči, kožu, a takođe predstavljaju opasnost od požara. Izloženost zraku, njegovim zrcalnim ili difuznim refleksijama može uzrokovati ozljede očiju i kože. Moraju se poduzeti sve sigurnosne mjere. Primer: Nd:YAG laseri, displeji, hirurgija, rezanje metala.

Lasersko zračenje: zaštita

Svaka laboratorija mora osigurati adekvatnu zaštitu za osobe koje rade sa laserima. Prozori u prostorijama kroz koje može proći zračenje uređaja klase 2, 3 ili 4 i uzrokovati štetu u nekontrolisanim prostorima moraju biti pokriveni ili na drugi način zaštićeni tokom rada takvog uređaja. Za maksimalnu zaštitu očiju preporučuje se sljedeće.

Zraka mora biti zatvorena u nereflektirajuću, nezapaljivu ambalažu kako bi se smanjio rizik od slučajnog izlaganja ili požara. Za poravnanje snopa koristite fluorescentne ekrane ili sekundarne nišane; izbegavajte direktno izlaganje očima.
Koristite najnižu snagu za postupak poravnanja zraka. Ako je moguće, koristite uređaje niske klase za preliminarne postupke poravnanja. Izbjegavajte prisustvo nepotrebnih reflektirajućih objekata u području lasera.
Ograničite prolaz snopa u opasnoj zoni u neradno vrijeme, koristeći roletne i druge barijere. Nemojte koristiti zidove prostorije za poravnavanje zraka lasera klase 3b i 4.
Koristite nereflektirajuće alate. Neki inventar koji ne reflektuje vidljivu svjetlost postaje spekularan u nevidljivom području spektra.
Ne nosite reflektirajuće nakit. Metalni nakit također povećava rizik od strujnog udara.

Zaštitne naočare

Morate nositi zaštitne naočare kada radite sa laserima klase 4 na otvorenom opasnom području ili gdje postoji opasnost od refleksije. Njihova vrsta zavisi od vrste zračenja. Naočare moraju biti odabrane tako da štite od refleksija, posebno difuznih refleksija, i da pruže zaštitu do nivoa na kojem prirodni zaštitni refleks može spriječiti ozljede oka. Takve optički instrumenti zadržati određenu vidljivost zraka, spriječiti opekotine kože, smanjiti mogućnost drugih nezgoda.

Faktori koje treba uzeti u obzir pri odabiru naočara:

talasna dužina ili oblast spektra zračenja;
optička gustina na određenoj talasnoj dužini;
maksimalno osvjetljenje (W / cm 2) ili snaga snopa (W);
vrsta laserskog sistema;
režim snage - pulsno lasersko zračenje ili kontinuirani režim;
mogućnost refleksije - ogledalo i difuzno;
linija vida;
prisustvo korektivnih leća ili dovoljne veličine da se omogući nošenje naočara za korekciju vida;
udobnost;
Dostupnost ventilacionih otvora, sprečava zamagljivanje;
uticaj na vid boja;
otpornost na udarce;
sposobnost obavljanja potrebnih zadataka.

Budući da su zaštitne naočale podložne oštećenju i habanju, laboratorijski sigurnosni program bi trebao uključivati periodične provjere ovih sigurnosnih karakteristika.