Какво е лазерна светлина? Лазерно излъчване: нейните източници и опазване от него

Лазери стават все по-важни инструменти за научни изследвания в областта на медицината, физиката, химията, геологията, биологията и технологиите. Ако се използва неправилно, те могат да бъдат приложени, за да заслепи и травма (в т. З. Бърнс и електрически ток) оператори и други лица, включително и на случайни посетители лаборатории, както и да ми навреди значително имущество. Потребителите на тези устройства трябва да се разбере напълно и се прилагат необходимите предпазни мерки, когато обработването им.

Какво е лазер?

Думата "лазер" (Англ. ЛАЗЕР, усилване на светлината чрез стимулирано излъчване на лъчиста) е съкращение, което означава "усилване на светлината стимулирана емисия". Честотата на излъчване, генерирано от лазер е в или близо до видимата част на електромагнитния спектър. Енергийна се засилва до състояние на изключително висока интензивност чрез процес, който се нарича "лазерно индуцирана емисии".

Терминът "радиация" често неразбрани, защото тя се използва и в описанието на радиоактивни материали. В този контекст, това означава предаване на енергия. Енергия се прехвърля от едно място на друго чрез проводимост, конвекция и излъчване.

Има много различни видове лазери, работещи в различни среди. Газовете (например, аргон или смес от хелий и неон) се използват като работна течност, твърди кристали (например рубинени) или течни оцветители. Когато се прекъсва захранването на работната среда, тя отива в възбудено състояние и освобождава енергия под формата на леки частици (фотони).

Чифт огледала в двата края на запечатан тръба или отразява или пропуска светлина като концентриран поток, наречен лазерен лъч. Всяка операционна среда поражда уникални дължина на вълната светлина и цвят.

Цвят лазерен лъч, обикновено се изразява дължина на вълната. Това е не-йонизиращи и включва ултравиолетова (100-400 нм), видима (400-700 нм) и инфрачервена (700 пМ - 1 mm) част на спектъра.

електромагнитен спектър

Всеки от тях има уникален електромагнитна честота на вълната и продължителност, свързана с тази опция. Точно както червена светлина има своя собствена честота и дължина на вълната, както и всички останали цвят - оранжево, жълто, зелено и синьо - с уникални честоти и дължини на вълните. Потребителите могат да се възприемат тези електромагнитни вълни, но не са в състояние да видите останалата част от спектъра.

Най-голямата честота са гама-лъчи, рентгенови лъчи и ултравиолетова светлина. Инфрачервен, микровълнова радиация и радиовълни заемат по-ниските честоти на спектъра. Видимата светлина е в много тесни граници между тях.

Лазерна радиация: ефекти върху човешкото

Лазерът произвежда силен светлинен лъч се насочва. Ако е напред, отразени, или да се фокусира върху обекта, лъчът се абсорбира частично чрез повишаване на температурата на повърхността и вътрешната част на обекта, който може да доведе до промяна или деформация на материала. Тези качества, които са били използвани в лазерна хирургия и обработка на материали, могат да бъдат опасни за човешка тъкан.

В допълнение към радиация, превръщането на термично въздействие върху тъкани опасно лазерната светлина, произвежда фотохимично ефект. Състоянието му е достатъчно кратка дължина на вълната, т.е.. Е. UV или синьо част на спектъра. Съвременните устройства произвеждат лазерни емисии, ефектите върху хората е сведена до минимум. От нискоенергиен лазер не е достатъчно, за да причини вреда, и опасностите, които те представляват.

Човешки тъкани са чувствителни на енергия, и при определени обстоятелства електромагнитното лъчение, лазер включително, може да причини увреждане на очите и кожата. Проведени са проучвания прагове травматични радиация.

Опасност за очите

Човешкото око е по-податлива на наранявания от кожата. Роговицата (прозрачен външен предната повърхност на окото), за разлика от дермата, има външен слой от мъртви клетки, които защитават срещу влияния на околната среда. Лазерно и ултравиолетова радиация се абсорбира от роговицата на окото, които могат да причиняват вреда. Травмата е придружено от оток и епителен ерозия, и по-тежки наранявания - помътняване на предната камера.

Лещата на окото могат също да бъдат склонни към увреждане, когато е изложен на различни лазерно лъчение - инфрачервени и ултравиолетови.

Най-голямата опасност, обаче, е влиянието на лазера върху ретината във видимия спектър оптичен - 400 нм (виолетово) до 1400 нм (близка инфрачервена). В рамките на тази област на спектъра успоредни греди са фокусирани върху много малки области на ретината. Най-лошото експозиция случай се получава, когато окото изглежда в далечината и прякото или отразения лъч да го удари. В този случай, неговата концентрация върху ретината достига 100,000 пъти.

По този начин, видима светлина от 10 MW / cm ² действа върху ретината с мощност от 1000 W / ^cm2. Това е повече от достатъчно, за да причини увреждане. Ако окото не гледа в далечината, или ако лъч се отразява от дифузно, не огледалната повърхност, води до нараняване е много по-мощна радиация. лазерен ефект върху кожата, лишена от фокусиране ефект, така че е много по-малко податливи на нараняване при тези дължини на вълните.

Рентгенови лъчи

Някои високоволтовите системи с напрежения по-големи от 15 кВ могат да генерират рентгенови лъчи на значителна мощност: източникът на лазерна светлина - мощен ексимерен лазер с електрон изпомпване, както и плазмени и йонни източници системата. Тези устройства трябва да бъдат проверени за радиационна безопасност, включително за правилното екранировка.

класификация

В зависимост от силата или енергията на лъча и дължината на вълната на излъчване, лазери са разделени в няколко класа. Класификацията се основава на потенциалната способност на устройството, за да доведе до непосредствено нараняване на очите, кожата, възпаление на директното излагане на лъча или дифузно отражение от отразяващи повърхности. Всички търговски лазери са обект на идентификация чрез причинена етикетите им. Ако устройството е било произведено домове или друг вид маркировка, необходимо да се поиска от съответстващи на неговата класификация и етикетиране. Лазери се отличават с мощност, дължина на вълната и продължителността на експозицията.

Предпазни устройства

първокласни устройства генерират ниска интензивност лазерно лъчение. Тя не може да достигне до опасно ниво, така че източниците са освободени от повечето мерки за контрол или други форми на наблюдение. Пример: лазерни принтери и CD плейъри.

Условно безопасно устройство

лазери втори клас излъчват във видимия спектър. Този лазер светлинни източници, които причиняват човешка нормална реакция на отхвърляне е твърде ярка светлина (мига рефлекс). Когато са изложени на светлина човешкото око мига 0,25 сек, което осигурява достатъчна защита. Въпреки това, лазерното лъчение е във видимия диапазон може да навреди на очите, постоянно въздействие. Примери: лазерни указатели, лазерно инженерство.

лазери 2а класа са устройства със специално предназначение, с мощност по-малка от 1 MW. Тези устройства могат да навредят на само прякото въздействие над 1000 за 8-часов работен ден. Пример баркод четец.

опасни лазери

Чрез 3а клас включва устройства, които не се наранят от кратко излагане на незащитена окото. Може да е опасно, когато се използва с акцент оптика, например телескопи, микроскопи и бинокли. Примери: с хелий-неонов лазер мощност от 1-5 MW, някои лазерни указатели и нива на сградата.

3б клас лазерен лъч може да причини нараняване или чрез пряко въздействие със своя огледален образ. Пример: хелий-неонов лазер мощност 5-500 MW, много изследвания и терапевтични лазери.

Клас 4 включва устройство с нивата на мощност на повече от 500 MW. Те са опасни за очите, кожата, както и опасност от пожар. Излагането на лъча на огледален или дифузни отражения може да предизвика очни и кожни наранявания. трябва да се вземат всички мерки за безопасност. ПРИМЕР: Nd: YAG-лазер, дисплеи, хирургия, метал.

Лазерно излъчване: Защита

Всяка лаборатория трябва да се осигури адекватна защита за хората, които работят с лазери. Подобряване прозорец, през който може да премине радиация устройства 2, 3 или 4 класа с осакатяване в неконтролирани райони трябва да бъдат покрити или защитени по друг начин по време на работа на такова устройство. За максимална защита, се препоръчва очите.

• Гредата трябва да бъде затворен в защитен капак неотражателна огнеустойчив за свеждане до минимум на риска от случайно излагане или пожар. Подравняване на лъча да използват флуоресцентни екрани или вторични визьори; Избягвайте пряко излагане на очите.
• За лъча процедури за подравняване използват най-ниска мощност. Ако е възможно за предварителните процедури за привеждане в съответствие се използва най-ниския клас устройства. Избягвайте излишно наличие на отразяващи обекти в района на лазер.
• Ограничаване на преминаването на лъча в опасна зона, след работно време, с помощта на затвора, както и други препятствия. Да не се използва по стените на стаята, за да се приведе в съответствие клас 3б лъч лазерна и 4.
• Използвайте неотразяващи инструменти. Част от оборудването не отразява видимата светлина, тя се превръща в огледало в невидимата част на спектъра.
• Не носете отразяващ бижута. Метални декорации също увеличават риска от токов удар.

защитни очила

Когато се работи с лазери 4 паралелки с опасната зона отворени, или в риск от размисъл трябва да използват защитни очила. Въведете тях, зависи от вида на радиация. Точки трябва да бъдат избрани за защита срещу отражения, особено дифузни, както и да се осигури защита до ниво, където естествената защита рефлекс може да се предотврати нараняване на очите. Тези оптични устройства, за да поддържат някакво подобие на лъча, за да се предотврати изгаряния на кожата, намаляване на възможността за други инциденти.

Факторите, които се вземат предвид при избора очила:

• или региона на дължина на вълната на излъчване спектър;
• абсорбция при определена дължина на вълната;
• максимална осветеност (W / ^ст2) или мощност на лъча (W);
• Типове лазерна система;
• режим на захранване - импулсно лазерно излъчване или непрекъснат режим;
• отражение възможности - огледален и дифузна;
• зрителното поле;
• наличност на коригиращи лещи или достатъчно голям, за да позволи носенето на очила за корекция на зрението;
• комфорт;
• вентилационни отвори за предотвратяване на замъгляване;
• ефект върху цветното зрение;
• устойчивост на удар;
• способността за извършване на необходимите задачи.

Тъй като очила са склонни към повреди и износване, програма за безопасност лаборатория трябва да включва периодични проверки на тези защитни елементи.