6.7.3. Захист від лазерного випромінювання

6.7.3.1. Лазерне випромінювання (ЛВ) широко використовується у виробничій практиці самого різноманітного спрямування. Основні застосування ЛВ базуються на унікальних його властивостях, які принципово відрізняють його від випромінювання природних джерел.

До таких властивостей у першу чергу слід віднести малу кутову розбіжність, яка дозволяє досягати надзвичайно великих густин випромінювання на малих площах ( розміри, яких співвимірні з довжиною хвилі) шляхом його фокусування (до 10¹⁸Вт/м²). Ця властивість ЛВ визначає його широке застосування при обробці надтвердих матеріалів, мікро зварюванні, збиранні мікросхем, у біології, медицині і інших сферах діяльності.

6.7.3.2. Важлива для практичного застосування властивість ЛВ полягає у його строгій когерентності (рівності частоти і фази випромінювання). Зокрема, вона визначає його широке використання у дальнометрії, спектроскопії, електронній та обчислювальній техніці та інших сферах застосування.

6.7.3.3. ЛВ впливає на весь організм людини, але оскільки фізіологічні властивості окремих тканин відрізняються за відбиваючою і поглинальною здатностями, теплоємністю, акустичним і механічними властивостями, остільки різні тканини і органи мають різні поглинальні властивості і ЛВ діє на них вибірково.

6.7.3.4. При дії ЛВ високої інтенсивності на біологічні об’єкти розрізняють термічний та ударний ефекти. Перший з них викликає ураження подібне до теплового опіку, але з різкими границями уражених ділянок, малими їх розмірами і можливістю проникнення енергії у глибокі шари тканини. Найбільшому ураженню внаслідок дії розповсюджених лазерів піддаються тканини, які містять безбарвну речовину – меланин (пігмент шкіри), який поглинає випромінювання з довжиною хвилі 0,5...0,55 мкм. Специфічні оптичні властивості печінки і селезінки визначають максимальне поглинання ними випромінювання з довжинами хвиль у діапазоні 0,48...0,51 мкм – характерних для аргонових лазерів (синьо-зелене забарвлення). Виключно тепловий ефект ураження характерний для безперервного ЛВ. Імпульсне ЛВ часто призводить до уражень ударною хвилею, яку породжує світловий тиск випромінювання на поверхню матеріалу у місці його падіння. Величина тиску у місці падіння ЛВ може досягати сотень тисяч МПа (мільйонів атмосфер). Під дією лазерного випромінювання ударна хвиля може виникнути як на поверхні тіла, так і у внутрішніх органах. Поширення ударної хвилі в організмі призводить до руйнування внутрішніх органів без жодних зовнішніх ознак. Також взаємодія ЛВ з біологічною тканиною, крім ударної хвилі, може призводити до появи ультразвукових хвиль з частотами у діапазоні 20...10¹⁰кГц, які викликають кавітаційні процеси і руйнування тканин.

6.7.3.5. Особливо важливим через широке розповсюдження є шкідлива дія ЛВ невеликої інтенсивності, яка часто призводить до різних функціональних порушень у роботі серцево-судинній системі, ендокринних залозах, центральній нервовій системі. У працівників, які піддаються дії цього фактора, з’являється стомлюваність, великі стрибки артеріального тиску, головний біль та деякі інші симптоми.

6.7.3.6. Серед локальних дій найбільш небезпечною є дія ЛВ на очі. При довжинах хвиль випромінювання менших 0,4 мкм та більших 1,4 мкм ЛВ найбільшу небезпеку являє для рогівки очей і шкіри, у середині позначеного інтервалу довжин хвиль – для сітківки ока. Кришталик відіграє роль додаткового фокусатора, що підвищує концентрацію випромінювання на сітківці, що значно (у 5...10 разів) знижує максимально допустимий рівень опромінювання зіниці ока.

6.7.3.7. Нормування лазерного випромінювання здійснюється згідно норм і правил регламентованих СанПиН 5804-91 (ДНАОП 0.03-3.09-91) “ Санітарні норми та правила устрою та експлуатації лазерів”.

6.7.3.8. Заходи безпеки при роботі з лазерним випромінюванням і лазерним устаткуванням залежать від класу лазерних установок. Всього за ступенем небезпеки нормативи виділяють чотири класи лазерного устаткування:

1 клас – повністю безпечні лазери (не створюють шкідливої дії);

2 клас – небезпечні для очей та шкіри у випадку прямої дії, але віддзеркалене випромінювання безпечне для людини;

3 клас – небезпечні для очей у випадку прямої дії і віддзеркаленого випромінювання на відстані 10 см від відбиваючої поверхні, для шкіри – небезпечні лише прямі промені;

4 клас – найбільш потужні лазери, небезпечні для очей і шкіри при дифузному віддзеркаленні на відстані 10 см від поверхні відбивання.

6.7.3.9. Для захисту від шкідливої дії ЛВ 3 і 4-го класів застосовуються огородження, екрани (у тому числі повне екранування променя на всьому шляху його розповсюдження), механічна вентиляція усього приміщення з локальними витяжками із місць інтенсивного утворення шкідливих речовин (лампа накачування, зарядні пристрої, рідинне робоче тіло), обмеження доступу працівників у зону роботи лазера та шляху розповсюдження випромінювання. Широко використовують візуалізатори невидимого ЛВ.

6.7.3.10. Для захисту очей широко використовуються спеціальні захисні окуляри, які бувають трьох видів: з поглинальним склом або пластмасою, з відбивальними тонкоплівочними вставками і комбіновані.