12. Лазерное излучение

Лазеры нашли широкое применение в системах передачи информации и наведения, измерительной технике.

Особенностями лазерных излучений является:

- монохроматичность (строго одной длины волны),

- когерентность (все источники излучения испускают ЭМ волны в одной фазе),

- острая направленность луча (малое расхождение).

Основные параметры, определяющие результат воздействия лазерного излучения - это:

- энергетическая освещенность (облученность в Вт/см²),

- энергетическая экспозиция (экспозиция в Дж/см²).

Лазерное излучение вызывает в биологической ткани ряд эффектов:

- тепловой;

- ударный;

- светового давления;

- образования в пределах клетки микроволнового электрического поля;

- при облучении глаза легко повреждаются и теряют прозрачность роговица и хрусталик, причем нагрев хрусталика приводит к возникновению катаракты;

- при повреждении сетчатки происходит необратимое нарушение зрения, так как клетки не восстанавливаются.

В соответствии с ГОСТ 12.1.040-83^* лазеры подразделяются на 4 класса:

1 класс - лазеры, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи;

2 класс - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым (заключенное в ограниченном телесном угле) и зеркально отраженным облучением (отражение от поверхности под углом, равным углу падения излучения);

3 класс - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно (отражается от поверхности по всевозможным направлениям) отражающей поверхности;

4 класс - лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

В зависимости от класса опасности завод-изготовитель снабжает лазерную установку соответствующими средствами защиты:

лазеры 3 и 4 класса - экранами из огнестойкого неплавящегося материала,

лазеры 2, 3 и 4 класса - сигнальными устройствами, работающими с начала генерации до ее окончания,

лазеры 4 класса - дистанционным управлением.

При эксплуатации лазеров 2, 3, 4 класса периодически (не реже 1 раза в год) проводят контроль уровней облучения персонала.

Применяют приборы типа ИЛД-2М, ЛДМ-2, ФПМ-0,1.

Для лазеров 3 и 4 класса измеряют уровни шума и вибрации на рабочем месте, а для лазеров 4 класса контролируют интенсивность ЭМП и ионизирующего излучения, а также наличие токсических веществ.

13. Характер воздействия тока на человека

Характер воздействия (переменный ток промышленной частоты 50 - 60 Гц) Путь тока: рука-ноги.	Сила тока, мА
1 - Начало ощущения, легкое дрожание рук. Это ощутимый ток - это такой ток, который вызывает при прохождении через человека ощутимые раздражения	0,6 - 1,2
Сильное дрожание пальцев рук	2-3
Судороги в руках	5 - 7
2 - Неотпускающий ток - это такой ток, при котором человек чувствует непереносимую боль, а судороги мышц руки оказываются настолько значительными, что он не в состоянии их преодолеть, то есть не может разжать руку, в которой зажата ТВЧ	10-12(50-80)
3 - Условно-безопасный ток Ihp с вероятностью p = 0,03% (вероятность летального исхода 0,03%, то есть 3 человека на 10000 человек)	24-36
4 - Спазм дыхания или удушье (паралич дыхания). Начало трепетания желудочков сердца	60-80
5 - Фибрилляция (это быстрое хаотическое сокращение многих отдельных волокон сердца, в результате которого сердце теряет способность к эффективным и синхронным сокращениям) сердца, при действии тока в течение 2-3 сек.	80-100
Паралич дыхания и сердца при воздействии дольше 0,1 с. Разрушение тканей тела теплом тока.	3000 и более
6 - Остановка сердца и ожоги	≥ 5000

Переменный ток промышленной частоты опасней постоянного, однако при напряжении U ≥ 500 В опаснее постоянный ток.

Смертельные токи не превышают 100 мА, что много меньше рабочих токов характерных силовых устройств.

Сопротивление тела человека , то есть состоит из двух компонентов сопротивления внутренних органов и кожи.

Человек на 75% состоит из физиологического раствора (аналог морской воды).

Это хороший проводник так, что R_в = 500 - 600 Ом.

Сопротивление кожи меняется в широких пределах R_к = 2 - 2000 кОм.

Характерно 10 кОм.

Сопротивление по ГОСТ во всех расчетах принимается равным R_h = 1000 Ом.

Пробивное напряжение рогового слоя эпидермиса (наружного слоя) равно 50 - 200 В.

При смертельном токе наблюдается наименьшее сопротивление тела человека. Электрический ток оказывает на живую ткань следующие действия:

1 - термическое - проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов,

2 - электролитическое - выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава,

3 - механическое - выражается в разрыве, расслоении и других повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др.

4 - биологическое - проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэнергетических процессов.

Причины смерти от действия электрического тока:

- фибрилляция;

- расстройство кровообращения;

- прекращение дыхания.

На поражение человека электрическим током влияет: значение и род тока, путь тока, частота, длительность воздействия, ОС и индивидуальные свойства человека.

Электрический удар - возбуждение живых тканей организма, проходящим через них электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.

При температуре 40 - 50 ⁰С свертывается белок ткани и возникает ожог (это для больших токов).