Тема 12. Лазерное излучение.

Лазер, или оптический квантовый генератор (ОКГ), - техническое устройство, испускающее в виде направленного пучка электромагнитное излучение в диапазоне волн от 0,2 до 1000 мкм. Находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: в медицине (для коагуляции, достижения противовоспалительного и стимулирующего эффекта), в промышленности (для резки, сварки, прошивки отверстий, термообработки изделий, раскроя материалов), в контрольно-измерительной технике, для связи в земных и космических условиях и др.

Состоит из рабочего тела (активная среда), лампы накачки и зеркального резонатора. Сильная световая вспышка лампы накачки превращает электроны активной среды из спокойного в возбужденное состояние. Эти электроны, действуя друг на друга, создают лавинный поток световых фотонов. Отражаясь от резонансных экранов, фотоны пробивают полупрозрачный экран и выходят узким монохроматическим когерентным (строго направленным) световым пучком высокой энергии. Рабочее тело, или активная среда, может быть твердым (кристаллы искусственного рубина с добавкой хрома, некоторые соли вольфрамовой или молибденовой кислот, стекла с примесью редкоземельных и других элементов), жидким (пиридин, бензол, толуол, бром нафталин, нитробензол и др.), газообразным ( смесь галлия и неона, галлия и паров кадмия, аргон, криптон, углекислый газ и др.). Атомы рабочего тела переводятся в возбужденное состояние не только световым излучением, но и потоком электронов, радиоактивных частиц и химической реакцией. Лазеры могут быть классифицированы следующим образом:

• по степени опасности (от малоопасных - 1-й класс, до высокоопасных - 4-й класс);

• по мощности излучения (сверхмощные, мощные, средней и малой мощности);

• по конструкции (стационарные, передвижные, открытые, закрытые);

• по режиму работы (импульсные, непрерывные, импульсные с модулированной добротностью);

• по длине волны (рентгеновские, ультрафиолетовые, видимый свет, инфракрасные, субмиллиметровые);

• по активному элементу (жидкостные, полупроводниковые, твердотельные, газодинамические).

Эксплуатации различных типов лазеров могут неблагоприятные факторы производственной среды (см. табл. 2.6):

1) наличие высокого напряжения зарядных устройств, питающих батареи конденсаторов. После разряда импульсных конденсаторов на лампы-вспышки они могут сохранять электрический заряд высокого потенциала;

2. слепящий свет лампы накачки высокой энергии и яркости;

3. вредные химические примеси в воздухе рабочих помещений, образующиеся при разрядке импульсных ламп накачки (озон, оксиды азота) и в результате испарении материала мишени (оксид углерода, свинец, ртуть и т.д.);

4. интенсивный шум, возникающий в момент работы некоторых лазеров, может достигать 70 - 80 дБ при среднечастотном спектре и 95 - 120 дБ при частоте 1000 - 1250 Гц. Высокие уровни громкости шума возникают в момент настроек лазеров, имеющих механические затворы для управления длительностью импульса излучения;

5. ультрафиолетовое излучений импульсных ламп и газоразрядных трубок;

6. воздействие электромагнитного поля ВЧ или УВЧ.

Таблица 2.6. Сопутствующие опасные и вредные

производственные факторы.

Опасные и вредные	класс лазеров
производственные факторы	I	II	III	IV
электрическое напряжение	- (+)	+	+	+
световое излучение импульсных ламп или газового разряда	-	-	- (+)	-
шум, вибрация	-	-	- (+)	+
аэрозоль	-	-	-	+
газы	-	-	-	-
электромагнитное излучение (СВ, СВЧ)	-	-	-	- (+)
ионизирующее излучение	-	-	-	- (+)

Примечание. Сведения, приведенные в таблице, являются ориентировочными.