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

28.09.2019

Pročitajte također

Neobični novogodišnji darovi koje možete napraviti vlastitim rukama

Pregled recenzija o vidovnjaki Arina Evdokimova Ritual za ispunjenje želje

Tatjana: dan anđela, imendan

Marilyn Kerro - biografija i osobni život estonske vještice

Što znači vidjeti žohare u snu - tumačenje za žene

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

NA laserski strojevi proizveden u Kini, emiter CO2 (plinska cijev, (zapečaćeni co2 laser) je potrošni proizvod, za razliku od dopunjivih CO2 emitera europskih i američkih proizvođača, cijena emitera je niža od postupka dopunjavanja. Ali glavna prednost je brzina. oporavka opreme Ako će vam za ponovno punjenje lasera trebati tjedan dana, tada će vam postupak 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 odašiljača po produženom vijeku trajanja. Unatoč nešto višoj cijeni, ekonomski su povoljniji kada se preračuna omjer radno vrijeme/cijena. Za ugradnju u alatne strojeve opremljene konvencionalnim laserskim zracima, br.

Najčešći, jeftini CO2 laserski emiteri. Unatoč cijeni, pokazali su se 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 povremeno doseže određeni vrh. Energija se stvara pomoću kvantnog generatora – lasera. Protok energije je Elektromagnetski valovi koji se šire paralelno jedan s drugim. Ono stvara minimalni kut raspršivanje svjetlosti i određenu preciznu usmjerenost.

Opseg primjene laserskog zračenja

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

znanost - istraživanja, pokusi, pokusi, otkrića;
vojna obrambena industrija i svemirska navigacija;
proizvodno-tehnička sfera;
lokalni toplinska obrada– zavarivanje, rezanje, graviranje, lemljenje;
kućna upotreba – laserski čitači barkodova, CD čitači, pokazivači;
lasersko taloženje za povećanje otpornosti metala na habanje;
stvaranje holograma;
poboljšanje optičkih uređaja;
kemijska industrija - pokretanje i analiza reakcija.

Primjena lasera u medicini

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

Nepobitne prednosti kirurškog liječenja laserskim skalpelom su očite. Omogućuje vam da napravite beskrvni rez mekih tkiva. To se osigurava trenutnim prianjanjem malih žila i kapilara. Tijekom korištenja takvog instrumenta kirurg u potpunosti vidi cijelo kirurško polje. Laserski tok energije secira na određenoj udaljenosti, bez kontakta s unutarnjim organima i žilama.

Važan prioritet je osigurati apsolutnu sterilnost. Stroga usmjerenost greda omogućuje vam izvođenje operacija s minimalnom traumom. Razdoblje rehabilitacije pacijenata značajno je smanjeno. Čovjeku se radna sposobnost vraća brže. Prepoznatljiva značajka Korištenje laserskog skalpela je bezbolno u postoperativnom razdoblju.

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

Ovisno o svom tipu, ljudska koža upija zrake i različito reagira na njih. Uređaji za lasersko zračenje mogu stvoriti željenu valnu duljinu u svakom konkretnom slučaju.

Primjena:

epilacija - uništavanje folikula dlake i uklanjanje dlaka;
liječenje akni;
uklanjanje staračkih pjega i madeža;
obnavljanje kože;
primjena za bakterijske lezije epiderme (dezinficira, ubija patogenu mikrofloru), lasersko zračenje sprječava širenje infekcije.

Oftalmologija je prva grana koja koristi lasersko zračenje. Upute u primjeni lasera u mikrokirurgiji oka:

laserska koagulacija - korištenje toplinskih svojstava za liječenje vaskularne bolesti oči (oštećenje žila rožnice, mrežnice);
fotodestrukcija - disekcija tkiva na vrhuncu snage lasera (sekundarna katarakta i njezina disekcija);
fotoevaporacija - produljeno izlaganje toplini, koristi se u upalnim procesima vidnog živca, s konjunktivitisom;
fotoablacija - postupno uklanjanje tkiva, koristi se za liječenje degenerativnih promjena u rožnici, eliminira njezino zamućenje, kirurško liječenje glaukoma;
laserska stimulacija - ima protuupalni, razrješavajući učinak, poboljšava trofizam oka, koristi se za liječenje skleritisa, eksudacije u očnoj komori, hemoftalmusa.

Lasersko zračenje se koristi za onkološke bolesti koža. Najučinkovitiji laser za uklanjanje melanoblastoma. Ponekad se metoda koristi za liječenje raka jednjaka ili rektuma stupnja 1-2. Uz duboku lokaciju tumora i metastaza, laser nije učinkovit.

Priče naših čitatelja

Vladimir
star 61 godinu

Kakvu opasnost laser predstavlja za ljude?

Učinak laserskog zračenja na ljudsko tijelo može biti negativan. Zračenje može biti izravno, difuzno i reflektirano. Negativan utjecaj koje osiguravaju svjetlosna i toplinska svojstva zraka. Stupanj oštećenja ovisi o nekoliko čimbenika - duljini elektromagnetskog vala, mjestu udara, sposobnosti apsorpcije tkiva.

Laserska energija najviše utječe na oči. Retina oka je vrlo osjetljiva, pa često peče. Posljedice - djelomični gubitak vida, nepovratna sljepoća. Izvor laserskog zračenja su infracrveni uređaji koji emitiraju vidljivo svjetlo.

Simptomi oštećenja šarenice, mrežnice, rožnice, lasera za leće:

bol i grčevi u oku;
oticanje kapaka;
krvarenja;
katarakta.

Pri zračenju srednjeg intenziteta dolazi do termičkih opeklina kože. Na mjestu dodira između lasera i kože temperatura naglo raste. Dolazi do vrenja i isparavanja unutarstanične 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 opekline pojavljuju se nekrotična (mrtva) područja. NA 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 unutarnji organi. Karakteristika duboke opekline je izmjena zdravog i oštećenog tkiva. U početku, kada je izložena zrakama, osoba ne osjeća bol. Najranjiviji organ je jetra.

Učinak zračenja na tijelo u cjelini uzrokuje funkcionalne poremećaje središnjeg živčani sustavi s, kardiovaskularna aktivnost.

znakovi:

pad krvnog tlaka;
povećano znojenje;
neobjašnjivi opći umor;
razdražljivost.

Mjere opreza i zaštita od laserskog zračenja

Ljudi čije su aktivnosti povezane s korištenjem kvantnih generatora najviše su izložene riziku od izlaganja.

U skladu sa sanitarnim standardima, lasersko zračenje podijeljeno je u četiri razreda opasnosti. Za ljudsko tijelo opasnost je druga, treća, četvrta klasa.

Tehničke metode zaštite od laserskog zračenja:

Pravilan raspored industrijskih prostora, uređenje interijera moraju biti u skladu sa sigurnosnim propisima (laserske zrake ne smiju biti zrcalne).
Odgovarajuće postavljanje zračećih instalacija.
Ograđivanje zone moguće izloženosti.
Red i poštivanje pravila za održavanje i rad opreme.

Druga laserska zaštita je individualna. Uključuje takva sredstva: naočale od laserskog zračenja, zaštitne navlake i ekrani, komplet kombinezona (tehnološki kaputi i rukavice), leće i prizme koje reflektiraju zrake. Svi zaposlenici moraju biti podvrgnuti redovitim preventivnim liječničkim pregledima.

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

Nemojte usmjeravati izvor zračenja na staklo i ogledala.
Strogo je zabranjeno usmjeravati laser u oči sebi ili drugoj osobi.
Držite gadgete s laserskim zračenjem izvan dohvata djece.

Djelovanje lasera, ovisno o modifikaciji emitera, je toplinsko, energetsko, fotokemijsko i mehaničko. Najveća opasnost je laser s izravnim zračenjem, visokog intenziteta, uske i ograničene usmjerenosti snopa, visoka gustoća radijacija. Do opasnosti koji doprinose izloženosti uključuju visoki proizvodni napon u mreži, onečišćenje zraka kemikalije, intenzivna buka, x-zrake. Biološki učinci laserskog zračenja dijele se na primarne (lokalne opekline) i sekundarne (nespecifične promjene kao odgovor cijelog organizma). Treba imati na umu da nepromišljena uporaba domaćih lasera, svjetlosnih pokazivača, svjetiljki, laserskih svjetiljki može uzrokovati nepopravljivu štetu drugima.

Lasersko zračenje je elektromagnetsko zračenje generirano u području valnih duljina l = 180…105 nm. Laserski uređaji postali su široko rasprostranjeni.

Lasersko zračenje karakterizira monokromatičnost (zračenje gotovo iste frekvencije), visoka koherencija (održavanje faze osciliranja), iznimno mala divergencija energije snopa i visoka koncentracija energije zračenja u snopu.

Biološki učinci laserskog zračenja na tijelo određeni su mehanizmima interakcije zračenja s tkivima i ovise o valnoj duljini zračenja, trajanju impulsa (izloženosti), brzini ponavljanja pulsa, površini ozračenog područja. , kao i o biološkim i fizikalno-kemijskim karakteristikama ozračenih tkiva i organa. Postoje toplinski, energetski, fotokemijski i mehanički (udarno-akustični) učinci izlaganja, kao i izravno i reflektirano (zrcalno i difuzno) zračenje. Za oči, kožu i unutarnja tjelesna tkiva najveća opasnost predstavlja energetski zasićeno izravno i zrcalno reflektirano zračenje. Osim toga, dolazi do negativnih funkcionalnih promjena u radu živčanog i kardiovaskularnog sustava, endokrinih žlijezda, promjena krvni tlak povećava umor.

Lasersko zračenje valne duljine od 380 do 1400 nm najopasnije je za mrežnicu, a zračenje valne duljine od 180 do 380 nm i preko 1400 nm najopasnije je za prednje medije oka. Oštećenje kože može biti uzrokovano zračenjem bilo koje valne duljine u razmatranom rasponu (180…105 nm).

Tkiva živog organizma pri niskim i srednjim intenzitetima zračenja gotovo su nepropusna za lasersko zračenje. Stoga su površinski (kožni) integumenti najosjetljiviji na njegove učinke. Stupanj ovog učinka određen je valnom duljinom i intenzitetom zračenja.

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

Biološki učinci koji proizlaze iz utjecaja laserskog zračenja na tijelo konvencionalno se dijele u skupine:

a) primarni učinci - organske promjene koje nastaju izravno u ozračenim živim tkivima (izravno zračenje);

b) sekundarni učinci – nespecifične promjene koje se javljaju u tijelu kao odgovor na zračenje (dugotrajno izlaganje difuzno reflektiranom zračenju).

Tijekom rada laserskih sustava na osobu mogu utjecati sljedeći opasni i štetni čimbenici, kako zbog samog laserskog zračenja, tako i zbog specifičnosti njegovog nastanka:

lasersko zračenje (izravno, reflektirano, raspršeno);
ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje strukturne komponente;
visoki napon u krugovima upravljanja i napajanja;
EMF industrijska frekvencija i radiofrekvencijski raspon;
rendgensko zračenje iz cijevi i elemenata s plinskim pražnjenjem koji rade na anodnom naponu većem od 5 kV;
buka i vibracije;
otrovni plinovi i pare koji nastaju u elementima lasera i tijekom interakcije snopa s okolinom;
proizvodi interakcije laserskog zračenja s obrađenim materijalima;
vrućica površine laserskog proizvoda iu zoni zračenja;
opasnost od eksplozije u laserskim pumpnim sustavima;
mogućnost eksplozije i požara pri interakciji snopa sa zapaljivim materijalom.

Prema stupnju opasnosti od zračenja za ljudske biološke strukture, laseri se dijele u četiri razreda.

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

laseri 2 razreda- Riječ je o laserima čiji je snop opasan kada se ozrači na kožu ili oči osobe. Međutim, difuzno reflektirano zračenje je sigurno i za kožu i za oči.

laseri 3 razreda opasni su pri zračenju očiju i kože izravnim, zrcalno reflektiranim zračenjem. Difuzno reflektirano zračenje opasno je za oči na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine, ali sigurno za kožu.

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

Proizvođači klasificiraju lasere prema izlaznim karakteristikama zračenja.

Prilikom rada instalacija razreda 2-4 potrebno je poduzeti mjere za lasersku sigurnost, dozimetrijsku kontrolu laserskog zračenja, sanitarno-higijenske mjere i medicinski nadzor.

Laserska sigurnost je skup tehničkih, sanitarno-higijenskih, tretmansko-profilaktičkih i organizacijske mjere osiguravanje sigurnih i neškodljivih radnih uvjeta tijekom rada laserskih sustava.

Normalizacija laserskog zračenja provodi se prema maksimalno dopuštenim razinama izloženosti (MPL) u skladu s "Sanitarne norme i pravila za projektiranje i rad lasera" br. 5804-91 . PDU zračenje uz jednokratno izlaganje može dovesti do neznatne vjerojatnosti reverzibilnih abnormalnosti u tijelu radnika. MPL zračenje pod kroničnom ekspozicijom 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 toka zračenja koji upada na malu površinu površine i površine ove površine, W/m2.

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

Daljinski upravljači za lasersko zračenje postavljeni su za tri raspona valnih duljina (180 ... 380, 381 ... 1400, 1401 ... 105 nm) i slučajeve ekspozicije: pojedinačna (s vremenom ekspozicije do jedne pomake), serije impulsa i kronični (sustavno se ponavlja). Osim toga, pri normalizaciji se uzima u obzir predmet izloženosti (oči, koža, oči i koža u isto vrijeme).

Pri korištenju lasera u kazališnim i zabavnim događanjima, za demonstracije u obrazovnim ustanovama, za rasvjetu i druge namjene u medicinskih uređaja, koji nisu izravno povezani s terapijskim učinkom zračenja, MRL-ovi za sve ozračene su postavljeni u skladu sa standardima za kronično izlaganje.

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 razine zračenja koje utječe na pacijenta i osoblje. Laseri klase 3 i 4 zabranjeni su za korištenje u kazališnim i zabavnim događanjima, u obrazovnim ustanovama i na otvorenim prostorima. Klasa laserskog proizvoda uzima se u obzir u zahtjevima za njegov rad.

Laserski proizvodi i područja laserske emisije moraju biti označeni znakovima opasnosti od lasera s natpisima s objašnjenjima ovisno o klasi lasera.

Sigurnost pri radu s otvorenim laserski proizvodi osigurano korištenjem OZO. Sigurnost pri korištenju lasera u demonstracijske svrhe, na kazališnim i zabavnim događanjima i na otvoreni prostor osigurava se organizacijskim i tehničkim mjerama (izrada laserskog izgleda, vođenje računa o putanji laserskih zraka, stroga kontrola poštivanja pravila itd.).

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

Zaštitna oprema (kolektivna i pojedinačna) služi za smanjenje razine laserskog zračenja koje djeluje na osobu na vrijednosti ispod MPC. Izbor zaštitne opreme provodi se uzimajući u obzir parametre laserskog zračenja i radne značajke. OZO protiv laserskog zračenja uključuje zaštitu očiju i lica (zaštitne naočale odabrane prema valnoj duljini zračenja, štitnici, mlaznice), zaštitu ruku, posebnu odjeću.

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

lasersko zračenje (LI) - prisilna emisija kvanta elektromagnetskog zračenja od strane atoma tvari. 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 njegovu pobudu, zrcalni optički rezonator i sustav hlađenja. Zbog svoje monokromatičnosti i divergencije niskog snopa, LI se može širiti na značajne udaljenosti i reflektirati se od sučelja između dva medija, što omogućuje korištenje ovih svojstava za potrebe lociranja, navigacije i komunikacije.

Sposobnost lasera da stvaraju iznimno visoke energetske ekspozicije omogućuje njihovu upotrebu za obradu različitih materijala (rezanje, bušenje, površinsko stvrdnjavanje itd.).

Kada se koristi kao aktivni medij razne tvari laseri mogu inducirati zračenje na gotovo svim valnim duljinama, od ultraljubičastog do dugovalnog infracrvenog.

Glavne fizikalne veličine koje karakteriziraju LI su: valna duljina (μm), osvjetljenje energije (W / cm 2), ekspozicija (J / cm 2), trajanje impulsa (s), trajanje ekspozicije (s), frekvencija ponavljanja impulsa (Hz) .

Biološki učinak laserskog zračenja. Učinak LI na osobu vrlo je složen. Ovisi o LR parametrima, prvenstveno o valnoj duljini, snazi (energiji) zračenja, trajanju izlaganja, učestalosti ponavljanja pulsa, veličini ozračenog područja (“efekt veličine”), te anatomskim i fiziološkim značajkama ozračenog tkiva (oko , koža). Budući da organske molekule koje čine biološko tkivo imaju širok raspon apsorbiranih frekvencija, nema razloga vjerovati da monokromatnost LR može stvoriti bilo kakve specifične učinke pri interakciji s tkivom. Prostorna koherentnost također ne mijenja značajno mehanizam oštećenja.

zračenje, budući da fenomen toplinske vodljivosti u tkivima i stalni mali pokreti svojstveni oku uništavaju interferencijski uzorak već s trajanjem ekspozicije većim od nekoliko mikrosekundi. Dakle, LI prolazi kroz i apsorbira biološka tkiva prema istim zakonima kao nekoherentni LI, i ne uzrokuje nikakve specifične učinke u tkivima.

Energija LI koju tkiva apsorbiraju pretvara se u druge vrste energije: toplinsku, mehaničku, energiju fotokemijskih procesa, što može uzrokovati niz učinaka: toplinski, udarni, svjetlosni pritisak itd.

LI predstavlja opasnost za organ vida. Retina oka može biti zahvaćena laserima u vidljivom (0,38-0,7 mikrona) i bliskom infracrvenom (0,75-1,4 mikrona) rasponima. Lasersko ultraljubičasto (0,18-0,38 mikrona) i daleko infracrveno (više od 1,4 mikrona) zračenje ne dopire do mrežnice, ali može oštetiti rožnicu, šarenicu, leću. Dospijevajući do mrežnice, LI se fokusira refrakcijskim sustavom oka, dok se gustoća snage na mrežnici povećava za 1000-10000 puta u usporedbi s gustoćom snage na rožnici. Kratki impulsi (0,1 s-10 -14 s) koje generiraju laseri mogu uzrokovati oštećenje organa vida u znatno kraćem vremenskom razdoblju nego što je potrebno za aktiviranje zaštitnih fizioloških mehanizama (refleks treptanja 0,1 s).

Drugi kritični organ za djelovanje LI je kožni pokrivači. Interakcija laserskog zračenja s kožom ovisi o valnoj duljini i pigmentaciji kože. Reflektivnost kože u vidljivom dijelu spektra je visoka. LI dalekog infracrvenog područja počinje snažno apsorbirati kožu, budući da to zračenje aktivno apsorbira voda, koja čini 80% sadržaja većine tkiva; postoji opasnost od opeklina kože.

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

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

Znanstveno su potkrijepljena dva pristupa standardizaciji LI: prvi se temelji na štetnim učincima tkiva ili organa koji se javljaju izravno na mjestu ozračivanja; drugi - na temelju uočljivih funkcionalnih i morfoloških promjena u nizu sustava i organa koji nisu izravno zahvaćeni.

Higijenska regulacija temelji se na kriterijima biološkog djelovanja, određenom prvenstveno područjem elektromagnetskog spektra. U skladu s tim, asortiman LI je podijeljen u niz područja:

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

Od 0,38 do 0,75 mikrona - vidljivo područje;

Od 0,75 do 1,4 mikrona - bliska infracrvena regija;

Iznad 1,4 µm - daleko infracrveno.

Osnova za utvrđivanje MRL vrijednosti je načelo određivanja minimalnog "praga" oštećenja u ozračenim tkivima (retina, rožnica, oči, koža), određeno moderne metode studije tijekom ili nakon izlaganja LI. Normalizirani parametri su izlaganje energiji N (J-m -2) i izlaganje E (W-m -2), kao i energije W (J) i vlast R (W).

Podaci eksperimentalnih i kliničko-fizioloških studija upućuju na prevladavajuću važnost općih nespecifičnih reakcija organizma kao odgovora na kroničnu izloženost niskoenergetskim razinama LI u usporedbi s lokalnim lokalnim promjenama organa vida i kože. Istodobno, LI u vidljivom području spektra uzrokuje pomake u radu endokrinog i imunološkog sustava, središnjeg i perifernog živčanog sustava, metabolizmu proteina, ugljikohidrata i lipida. LI s valnom duljinom od 0,514 μm dovodi do promjena u aktivnosti simpatičko-nadbubrežnog i hipofizno-nadbubrežnog sustava. Dugotrajno kronično djelovanje LI valne duljine 1,06 μm uzrokuje vegetativno-vaskularne poremećaje. Gotovo svi istraživači koji su proučavali zdravstveno stanje osoba koje rade na laserima ističu veću učestalost otkrivanja asteničnih i vegetativno-vaskularnih poremećaja kod njih. Stoga, niska energija

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

Prvi LI daljinski upravljači u Rusiji za pojedinačne valne duljine postavljeni su 1972. godine, a 1991. "Sanitarne norme i pravila za projektiranje i rad lasera" SN i P? 5804. U SAD-u postoji standard ANSI-z.136. Također je razvijen standard Međunarodna elektrotehnička komisija(IEC) - Publikacija 825. Posebnost domaćeg dokumenta u usporedbi sa stranim je regulacija vrijednosti MPC, uzimajući u obzir ne samo štetne učinke očiju i kože, već i funkcionalne promjene u tijelu.

Širok raspon valnih duljina, različiti LR parametri i inducirani biološki učinci kompliciraju zadatak potvrđivanja 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 sustava daljinskog upravljanja za LI. To vam omogućuje značajno smanjenje količine eksperimentalnih studija na laboratorijskim životinjama. Prilikom izrade matematičkih modela uzimaju se u obzir priroda raspodjele energije i karakteristike apsorpcije ozračenog tkiva.

Metoda matematičkog modeliranja glavnih fizikalnih procesa (toplinski i hidrodinamički učinci, laserski slom itd.) koji dovode do razaranja tkiva očnog dna kada su izloženi LI vidljivog i bliskog IR raspona s trajanjem pulsa od 1 do 10 -12 s korišteno je za određivanje i preciziranje PDU LI, uključenog u najnovije izdanje SNiP-a "Sanitarne norme i pravila za projektiranje i rad lasera"? 5804-91, koji su razvijeni na temelju rezultata znanstvenih istraživanja.

Trenutna pravila glase:

U konačnici prihvatljive razine(PDU) lasersko zračenje u rasponu valnih duljina 180-10 6 nm pri raznim uvjetima ljudski utjecaj;

Klasifikacija lasera prema stupnju opasnosti zračenja koje stvaraju;

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.

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

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

2. - klasa (nisko opasna) - i izravno i reflektirano zračenje predstavljaju opasnost za oči;

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

4. - klasa (vrlo opasno) - 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 zadanu točku prostora kako bi se utvrdio stupanj njegove opasnosti i štetnosti za ljudski organizam

Laserska dozimetrija uključuje dva glavna odjeljka:

- izračunata ili teoretska dozometrija, koji razmatra metode za izračun parametara LI u zoni mogućeg položaja operatera i metode za izračunavanje stupnja njegove opasnosti;

- eksperimentalna dozimetrija, razmatranje metoda i sredstava izravnog mjerenja LR parametara u danoj točki prostora.

Mjerni instrumenti namijenjeni za dozimetrijsku kontrolu nazivaju se laserski dozimetri. Dozimetrijska kontrola stječe posebno značenje za procjenu reflektiranog i raspršenog zračenja, kada metode proračuna laserske dozimetrije, na temelju podataka izlaznih karakteristika laserskih instalacija, daju vrlo približne vrijednosti LR razina na danoj kontrolnoj točki. Korištenje računskih metoda uvjetovano je nemogućnošću mjerenja LR parametara za čitav niz laserskih tehnologija. Metoda proračuna laserske dozimetrije omogućuje procjenu stupnja opasnosti od zračenja u danoj točki u prostoru, koristeći podatke iz putovnice u izračunima. Metode proračuna prikladne su za slučajeve rada s rijetko ponavljajućim kratkotrajnim impulsima zračenja, kada

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

Metode dozimetrijske kontrole utvrđene su u " Smjernice za tijela i ustanove sanitarne i epidemiološke službe za provođenje dozimetrijske kontrole i higijenske procjene laserskog zračenja” ? 5309-90, a također djelomično obrađeno u "Sanitarnim normama i pravilima za projektiranje i rad lasera" CH i P? 5804-91 (prikaz, stručni).

Metode laserske dozimetrije temelje se na principu najvećeg rizika, prema kojem se procjena stupnja opasnosti treba provesti za najgore uvjete izlaganja u smislu bioloških učinaka, t.j. mjerenje razine laserskog zračenja treba provoditi kada laser radi u režimu najveće izlazne snage (energije), određenoj radnim uvjetima. U procesu traženja i usmjeravanja mjernog uređaja na objekt zračenja mora se pronaći položaj na kojem se bilježe maksimalne razine LR. Kada laser radi u ponavljajućem pulsnom modu, mjere se energetske karakteristike maksimalnog impulsa serije.

U higijenskoj ocjeni laserskih instalacija potrebno je mjeriti ne parametre zračenja na izlazu lasera, već intenzitet zračenja kritičnih ljudskih organa (oči, kože), što utječe na stupanj biološkog djelovanja. Ta se mjerenja provode na određenim točkama (zonama) na kojima operativni program laserske instalacije određuje prisutnost servisnog osoblja i na kojima se razine reflektiranog ili raspršenog LI ne mogu svesti na nulu.

Granice mjerenja dozimetara određene su vrijednostima daljinskog upravljača i tehničkim mogućnostima suvremene fotometrijske opreme. Svi dozimetri moraju biti certificirani od strane tijela Gosstandarta u dogledno vrijeme. Rusija se razvila posebna sredstva mjerenja za dozimetrijsku kontrolu LI - laserski dozimetri. Odlikuje ih visoka svestranost, koja se sastoji u sposobnosti upravljanja usmjerenim i raspršenim kontinuiranim, monopulznim i ponavljajućim impulsnim zračenjem većine laserskih sustava koji se koriste u praksi u industriji, znanosti, medicini itd.

Prevencija štetnog djelovanja laserskog zračenja (LI). Zaštita od LI se provodi tehničkim, organizacijskim i terapijskim i profilaktičkim metodama i sredstvima. Metodološki alati uključuju:

Odabir, planiranje i unutarnje uređenje prostora;

Racionalno postavljanje laserskih tehnoloških instalacija;

Poštivanje redoslijeda održavanja instalacija;

Korištenje minimalne razine zračenja za postizanje cilja;

Korištenje zaštitne opreme. Organizacijske prakse uključuju:

Ograničavanje vremena izlaganja zračenju;

Imenovanje i upoznavanje osoba odgovornih za organizaciju i obavljanje poslova;

Ograničenje pristupa poslu;

Organizacija nadzora nad načinom rada;

Jasna organizacija rada u hitnim slučajevima i reguliranje postupka izvođenja radova u izvanrednim uvjetima;

Provođenje brifinga, prisutnost vizualnih plakata;

Trening.

Sanitarno-higijenske i tretmansko-profilaktičke metode uključuju:

Praćenje razina opasnih i štetni čimbenici na radnom mjestu;

Kontrola prolaska preliminarnih i periodičnih liječničkih pregleda od strane osoblja.

Proizvodni pogoni u kojima rade laseri moraju biti u skladu sa zahtjevima važećih propisa. sanitarne norme i pravila. Laserske instalacije postavljene su na način da je razina zračenja na radnom mjestu minimalna.

Sredstva zaštite od LI moraju osigurati sprječavanje izlaganja ili smanjenje količine zračenja na razinu koja ne prelazi dopuštenu razinu. Prema prirodi primjene, zaštitna oprema se dijeli na sredstva kolektivne zaštite(SKZ) i objekata osobna zaštita (osobna zaštitna oprema). Pouzdan i djelotvorna sredstva zaštite doprinose poboljšanju sigurnosti rada, smanjenju ozljeda na radu i profesionalnog morbiditeta.

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

SKZ iz LI uključuju: mačevanje, zaštitni zasloni, blokade i automatske rolete, kućišta itd.

OZO protiv laserskog zračenja uključuju naočale (Tablica 9.1),štitnike, maske itd. Zaštitna oprema se koristi uzimajući u obzir valnu duljinu lasera, klasu, vrstu, način rada laserske instalacije i prirodu obavljenog posla.

SKZ treba osigurati u fazama projektiranja i ugradnje lasera (laserske instalacije), pri organizaciji poslova, pri odabiru radni parametri. Odabir zaštitne opreme treba vršiti ovisno o klasi lasera (laserska instalacija), intenzitetu zračenja u radni prostor prirodu posla koji treba obaviti. Pokazatelji zaštitnih svojstava zaštite ne bi se trebali smanjiti pod utjecajem drugih opasnih

i štetnih čimbenika (vibracije, temperature itd.). Dizajn zaštitne opreme trebao bi osigurati mogućnost izmjene glavnih elemenata (svjetlosni filteri, zasloni, vidna stakla i sl.).

Osobnu zaštitnu opremu za oči i lice (zaštitne naočale i štitnike), koja smanjuje intenzitet LI na maksimalnu razinu, treba koristiti samo u tim slučajevima (puštanje u rad, popravak i eksperimentalni rad) kada kolektivna sredstva ne osiguravaju sigurnost osoblja.

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

Lasera je sve više važni alati istraživanja u medicini, fizici, kemiji, geologiji, biologiji i tehnologiji. Ako se zlouporabe, mogu uzrokovati zasljepljivanje i ozljede (uključujući opekline i strujni udar) operaterima i drugom osoblju, uključujući slučajne posjetitelje laboratorija, te uzrokovati značajnu materijalnu štetu. Korisnici ovih uređaja moraju u potpunosti razumjeti i primijeniti potrebne sigurnosne mjere pri rukovanju njima.

Što je laser?

Riječ "laser" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) je kratica koja označava "amplification of light by stimulated emission". Frekvencija zračenja koje generira laser je unutar ili blizu vidljivog dijela elektromagnetskog spektra. Energija se pojačava do stanja iznimno visokog intenziteta procesom koji se naziva "inducirano lasersko zračenje".

Izraz "zračenje" često se pogrešno shvaća jer se njime i opisuje. U tom kontekstu to znači prijenos energije. Energija se prenosi s jednog mjesta na drugo vođenjem, konvekcijom i zračenjem.

Ima ih mnogo različite vrste laseri koji rade u različitim okruženjima. Kao radni medij koriste se plinovi (na primjer, argon ili mješavina helija 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 zrcala na oba kraja zatvorene cijevi ili reflektira ili prenosi svjetlost u koncentriranom mlazu koji se naziva laserska zraka. Svaki radni medij proizvodi snop jedinstvene valne duljine i boje.

Boja laserskog svjetla obično se izražava valnom duljinom. Neionizirajući je i uključuje ultraljubičasti (100-400 nm), vidljivi (400-700 nm) i infracrveni (700 nm - 1 mm) dio spektra.

Elektromagnetski spektar

Svaki elektromagnetski val ima jedinstvenu frekvenciju i duljinu povezane s ovim parametrom. Kao što crvena svjetlost ima svoju frekvenciju i valnu duljinu, sve druge boje – narančasta, žuta, zelena i plava – imaju jedinstvene frekvencije i valne duljine. Ljudi su u stanju percipirati ove elektromagnetske valove, ali ne mogu vidjeti ostatak spektra.

Ultraljubičasto također ima najveću frekvenciju. Infracrveno, mikrovalno zračenje i radio valovi zauzimaju niže frekvencije spektra. Vidljiva svjetlost leži u vrlo uskom rasponu između.

ljudski utjecaj

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 kirurgiji i obradi materijala, mogu biti opasne za ljudsko tkivo.

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

Ljudska tkiva su osjetljiva na učinke energije i pod određenim okolnostima elektromagnetska radijacija, uključujući laser, može uzrokovati oštećenje očiju i kože. Provedene su studije o graničnim razinama traumatskog zračenja.

Opasnost za oči

Ljudsko oko je podložnije ozljedama nego koža. Rožnica (prozirna vanjska prednja površina oka), za razliku od dermisa, nema vanjski sloj mrtvih stanica koji štite od izlaganja okoliš. Laser i apsorbira ga rožnica oka, što joj može naštetiti. Ozljeda je popraćena edemom epitela i erozijom, a kod težih ozljeda - zamagljivanjem prednje očne komore.

Očna leća također može biti sklona ozljedama kada je izložena raznim laserskim zračenjima – infracrvenim i ultraljubičastim.

Najveća opasnost je, međutim, utjecaj lasera na mrežnicu u vidljivom dijelu optičkog spektra – od 400 nm (ljubičasto) do 1400 nm (bliski infracrveni). Unutar ovog područja spektra, kolimirane zrake se fokusiraju na vrlo mala područja mrežnice. Najnepovoljnija varijanta ekspozicije javlja se kada oko gleda u daljinu i u njega ulazi izravna ili reflektirana zraka. U ovom slučaju, njegova koncentracija na mrežnici doseže 100 000 puta.

Dakle, vidljivi snop snage 10 mW/cm 2 utječe na mrežnicu snagom od 1000 W/cm 2 . Ovo je više nego dovoljno za nanošenje štete. Ako oko ne gleda u daljinu, ili ako se snop reflektira od difuznog, ne zrcalna površina, mnogo snažnije zračenje dovodi do ozljeda. Laserski učinak na kožu je lišen efekta fokusiranja, pa je mnogo manje sklona ozljedama na tim valnim duljinama.

X-zrake

Neki visokonaponski sustavi s naponom iznad 15 kV mogu generirati X-zrake značajne snage: lasersko zračenje, čiji su izvori snažni izvori koji se pumpaju elektronom, kao i plazma sustavi i izvori iona. Ti se uređaji moraju provjeriti da li su uključeni kako bi se osigurala odgovarajuća zaštita.

Klasifikacija

Ovisno o snazi ili energiji snopa i valnoj duljini zračenja, laseri se dijele u nekoliko klasa. Klasifikacija se temelji na mogućnosti da uređaj prouzroči trenutne ozljede očiju, kože ili požara kada je izravno izložen snopu ili kada se reflektira od difuznih reflektirajućih površina. Svi komercijalni laseri podliježu identifikaciji oznakama koje se na njih stavljaju. Ako je uređaj bio domaće izrade ili nije drugačije označen, potrebno je potražiti savjet o odgovarajućoj klasifikaciji i označavanju. Laseri se razlikuju po snazi, valnoj duljini i vremenu ekspozicije.

Sigurni uređaji

Prvoklasni uređaji generiraju lasersko zračenje niskog intenziteta. Ne može doseći opasne razine, pa su izvori izuzeti od većine kontrola ili drugih oblika nadzora. Primjer: laserski pisači i CD playeri.

Uvjetno sigurni uređaji

Laseri druge klase emitiraju u vidljivom dijelu spektra. Ovo je lasersko zračenje, čiji izvori uzrokuju da osoba ima normalnu reakciju odbijanja previše jarko svjetlo(refleks treptanja). Kad je izloženo snopu, ljudsko oko trepće nakon 0,25 sekundi, što pruža dovoljnu zaštitu. Međutim, lasersko zračenje u vidljivom rasponu može oštetiti oko uz stalnu izloženost. Primjeri: laserski pokazivači, geodetski laseri.

Laseri klase 2a su uređaji posebne namjene s izlaznom snagom manjom od 1 mW. Ovi uređaji uzrokuju štetu samo ako su izravno izloženi dulje od 1000 s tijekom 8-satnog radnog dana. Primjer: čitači crtičnog koda.

Opasni laseri

Klasa 3a odnosi se na uređaje koji ne ozljeđuju pri kratkotrajnom izlaganju nezaštićenom oku. Može biti opasno pri korištenju optike za fokusiranje kao što su teleskopi, mikroskopi ili dalekozori. Primjeri: 1-5 mW He-Ne laser, neki laserski pokazivači i građevinske razine.

Laserska zraka klase 3b može uzrokovati ozljede ako je izravno izložena ili ako zrcalni odraz. Primjer: 5-500 mW He-Ne laser, mnogi istraživački i terapeutski laseri.

Klasa 4 uključuje uređaje s razinama snage većim od 500 mW. Opasni su za oči, kožu, a također su opasni od požara. Izloženost snopu, njegovim zrcalnim ili difuznim odsjajima mogu uzrokovati ozljede očiju i kože. Moraju se poduzeti sve sigurnosne mjere. Primjer: Nd:YAG laseri, zasloni, kirurgija, rezanje metala.

Lasersko zračenje: zaštita

Svaki laboratorij mora osigurati odgovarajuću zaštitu za osobe koje rade s laserima. Prozori u prostorijama kroz koje može proći zračenje uređaja klase 2, 3 ili 4 i uzrokovati štetu u nekontroliranim prostorima moraju biti pokriveni ili na drugi način zaštićeni tijekom rada takvog uređaja. Za maksimalnu zaštitu očiju preporučuje se sljedeće.

Snop mora biti zatvoren u nereflektirajućem, nezapaljivom spremniku kako bi se smanjio rizik od slučajnog izlaganja ili požara. Za poravnavanje snopa koristite fluorescentne zaslone ili sekundarne nišane; izbjegavajte izravno izlaganje očima.
Za postupak poravnanja snopa koristite najnižu snagu. Ako je moguće, koristite uređaje niske klase za preliminarne postupke poravnanja. Izbjegavajte prisutnost nepotrebnih reflektirajućih objekata u području lasera.
Ograničite prolaz snopa u opasnoj zoni u neradno vrijeme, korištenjem roleta i drugih barijera. Nemojte koristiti zidove prostorije za poravnavanje snopa lasera klase 3b i 4.
Koristite nereflektirajuće alate. Neki inventar koji ne reflektira vidljivu svjetlost postaje zrcalni u nevidljivom području spektra.
Nemojte nositi reflektirajuće nakit. Metalni nakit također povećava rizik od strujnog udara.

Zaštitne naočale

Pri radu s laserima klase 4 na otvorenom opasnom području ili gdje postoji opasnost od refleksije potrebno je nositi zaštitne naočale. Njihova vrsta ovisi o vrsti zračenja. Naočale bi trebale biti odabrane za zaštitu od refleksija, posebno difuznih refleksija, te za pružanje zaštite do razine na kojoj prirodni zaštitni refleks može spriječiti ozljede oka. Takav optički instrumenti zadržati određenu vidljivost zraka, spriječiti opekline kože, smanjiti mogućnost drugih nezgoda.

Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru naočala:

valna duljina ili područje spektra zračenja;
optička gustoća na određenoj valnoj duljini;
maksimalno osvjetljenje (W / cm 2) ili snaga snopa (W);
vrsta laserskog sustava;
način rada - pulsno lasersko zračenje ili kontinuirani način rada;
mogućnost refleksije - zrcalno i difuzno;
vidno polje;
prisutnost korektivnih leća ili dovoljne veličine za nošenje naočala za korekciju vida;
udobnost;
Dostupnost ventilacijskih otvora, sprječava zamagljivanje;
učinak na vid boja;
otpornost na udarce;
sposobnost obavljanja potrebnih zadataka.

Budući da su zaštitne naočale podložne oštećenju i trošenju, laboratorijski sigurnosni program trebao bi uključivati povremene provjere ovih sigurnosnih značajki.