Лекции_БЖД_ИКТ2

Лекция 11

Тема 11. Лазерное излучение

Введение

Лазер — это оптический квантовый генератор электромагнитного излучения, лежащего в видимом, ближнем и дальнем инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, для которых нормативы установлены и выделение лазерного излучения в отдельную группу обусловлено его высокой мощностью, благодаря которой воздействие на человека приобретает качественно иной характер.

Технологические характеристики лазеров: длина волны; ширина линии излучения; интенсивность излучения, определяемая по величине энергии или мощности выходного пучка; длительность импульса; частота повторения импульсов.

Основные нормативные документы при работе с лазера-

ми:

-ГОСТ 24713-81. Методы измерений параметров лазерного излучения. Классификация;

-ГОСТ 24714-81. Лазеры. Методы измерения параметров излучения. Общие положения;

-ГОСТ 12.1.040-83. Лазерная безопасность. Общие поло-

жения;

-ГОСТ 12.1.031-81. Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного измерения.

Раздел 11.1. Действие лазерного излучения на организм человека

Детализированные цели изучения раздела

Целью изучения данного раздела является формирование у студента системы необходимых знаний о действии лазерного излучения на организм человека.

Содержательная часть

Работа с лазерами в зависимости от конструкции, мощности, условий эксплуатации разнообразных лазерных систем и

201

другого оборудования сопровождается воздействием на персонал неблагоприятных производственных факторов, которые разделяют на основные (прямое, зеркальное и диффузно отраженное и рассеянное излучение) и сопутствующие (комплекс физических и химических факторов, возникающих при работе лазеров, которые имеют гигиеническое значение и могут усиливать неблагоприятное действие на организм). В связи с этим при гигиенической оценке условий труда персонала учитывается весь комплекс факторов производственной среды.

По способу образования неблагоприятные факторы разделяются на две группы.

К 1-й группе относятся факторы, возникающие в результате собственно работы лазеров как агрегатных установок; ко 2- й — факторы, образующиеся при взаимодействии лазерного излучения с обрабатываемыми материалами или различными элементами системы в процессе хода луча.

Образование ряда сопутствующих факторов зависит от мощности излучения, конструктивных особенностей лазерных установок, физико-химических свойств обрабатываемых материалов, санитарно-технического оборудования технологических лазерных установок и производственных помещений.

Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм зависят от энергетической освещенности, длины волны излучения, длительности импульса, частоты повторения импульсов, а также от биологических и физико-химических особенностей облучаемых тканей и органов.

В зависимости от специфики технологического процесса работа с лазерным оборудованием сопровождается воздействием на персонал главным образом отраженного и рассеянного излучения. Энергия излучения лазеров в биологических тканях может претерпевать различные превращения и вызывать органические изменения в облучаемых тканях за счет их нагрева (термический эффект). Термический эффект импульсных лазеров большой интенсивности имеет специфические особенности: при действии излучения импульсного лазера в облучаемых тканях происходит быстрый нагрев, и за время импульса (длительность в пределах 1 мс) тепловая энергия вызывает термический ожог тканей. В результате происходит резкое повышение давле-

202

ния в облучаемых тканях, что приводит к их механическому повреждению: в момент воздействия на глаз или на кожу импульс излучения субъективно ощущается как точечный удар. Таким образом, лазерное излучение приводит к совместному термическому и механическому действию.

Расстройства функций зрения могут быть различными — от незначительных его нарушений, выявляемых при специальных медицинских обследованиях, до полной слепоты.

Применение лазеров большой мощности и расширение их практического использования резко увеличило опасность случайного повреждения не только органа зрения, но и кожных покровов и даже внутренних органов. Характер повреждений кожи или слизистых оболочек варьирует от легкой гипертермии до ожогов различной степени, вплоть до патологических изменений.

Действие лазерных излучений наряду с изменениями тканей непосредственно в месте облучения вызывает разнообразные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, которые могут приводить к нарушению здоровья человека.

Выводы по разделу

1.Лазерное излучение представляет собой электромагнитное излучение, генерируемое в видимом, ближнем и дальнем инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.

2.Эффекты воздействия на организм человека определяются конструкцией, мощностью излучения, конструкциями и условиями эксплуатации лазерных установок.

3.Факторы, влияющие на человека делятся на основные и сопутствующие, а также по способу образования.

4.При оценке биологического действия различается прямое, отраженное и рассеянное излучение, которые могут вызвать изменения в тканях за счет термического эффекта и механического действия, а также вызывать расстройства функции зрения различной тяжести, вплоть до патологических изменений.

203

Теоретические вопросы, упражнения и задачи и задания для самоконтроля

1.Как разделяют неблагоприятные производственные факторы, воздействующие на персонал, работающий с лазерными установками? (Ответ на стр. 202)

2.В зависимости от чего разделяют неблагоприятные производственные факторы, воздействующие на персонал, работающий с лазерными установками? (Ответ на стр. 202)

3.По способу образования какие факторы относятся к первой группе, а какие ко второй? (Ответ на стр. 202)

4.От каких параметров зависят биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм человека? (Ответ на стр. 202)

5.К каким изменениям в организме человека приводит лазерное излучение? (Ответ на стр. 203)

Раздел 11.2. Гигиеническое нормирование лазерного излучения

Детализированные цели изучения раздела

Целью изучения данного раздела является формирование у студента системы необходимых знаний о принципах и способах гигиенического нормирования лазерного излучения

Содержательная часть

В качестве основного критерия для нормирования лазерного излучения избрана степень изменения, происходящего под его влиянием в органе зрения и коже.

ПДУ лазерных излучений регламентированы «Санитарными нормами и правилами эксплуатации лазеров» № 2392-81,

которые позволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению безопасных условий труда при работе с лазерами и осуществлять текущий и предупредительный санитарный надзор. Санитарные нормы и правила позволяют определять величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам.

204

ПДУ облучения дифференцируются с учетом режима ра-

боты лазера (непрерывный режим, моноимпульсный, импульс- но-периодический).

В целях обеспечения безопасных условий труда персонала установлены ПДУ лазерного излучения, которые при ежедневном воздействии на человека не вызывают в процессе работы или в отдаленные сроки отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами медицинских исследований.

Работа персонала в условиях облучения ниже значений ПДУ исключает органические изменения непосредственно в облучаемых тканях независимо от спектрального состава излучения.

Биологические эффекты воздействия лазерного излучения зависят от длины волны излучения, длительности импульса, частоты их повторения, времени воздействия и площади облучаемых участков.

Контроль уровней опасных и вредных факторов при эксплуатации лазеров проводится периодически (не реже одного раза в год). В процессе контроля измеряются уровни лазерного излучения и уровни сопутствующих факторов. Аналогичные измерения осуществляются при приеме новых установок, изменении конструкции лазерной установки или средств защиты, организации новых рабочих мест.

Выводы по разделу

1.ПДУ лазерных излучений регламентированы «Санитарными нормами и правилами эксплуатации лазеров» № 2392-81, которые позволяют определять величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам.

2.ПДУ облучения дифференцируются с учетом режима работы лазера.

3.В целях обеспечения безопасных условий труда персонала установлены ПДУ лазерного излучения, которые при ежедневном воздействии на человека не вызывают в процессе работы или в отдаленные сроки отклонений в состоянии здоровья, об-

205

наруживаемых современными методами медицинских исследований.

Теоретические вопросы, упражнения и задачи и задания для самоконтроля

1.Что служит в качестве основного критерия для нормирования лазерного излучения? (Ответ на стр. 204)

2.Каким нормативным документом регламентированы ПДУ лазерных излучений? (Ответ на стр. 204)

3.С учетом каких характеристик лазерной устновки устанавливаются ПДУ? (Ответ на стр. 205)

4.От чего зависят биологические эффекты воздействия лазерного излучения? (Ответ на стр. 205)

5.Как часто проводится контроль уровней опасных и вредных факторов при эксплуатации лазеров? (Ответ на стр. 205)

Раздел 11.3. Средства защиты

Детализированные цели изучения раздела

Целью изучения данного раздела является формирование у студента системы необходимых знаний о средствах защиты от лазерного излучения.

Содержательная часть

В зависимости от степени опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала лазеры разделены на 4 класса:

•класс I (безопасные) — выходное излучение не опасно для глаз;

•класс II (малоопасные) — опасно для глаз прямое или зеркально отраженное излучение;

•класс III (среднеопасные) — опасно для глаз прямое, зеркально, а также диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) для кожи прямое или зеркально отраженное излучение;

•класс IV (высокоопасные) — опасно для кожи зеркально отраженное излучение на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

206

Чем выше класс лазерной установки, тем выше опасность воздействия излучения на персонал и тем большее число факторов опасного и вредного воздействия проявляется.

Для защиты от лазерных лучей применяется комплекс технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий. В частности, не должны быть превышены ПДУ облучения; лазерная установка должна быть снабжена защитными экранами; стены, пол и потолок помещения и поверхность оборудования должны быть матовыми и окрашены в темные тона, исключающие отражение лазерного луча.

При использовании лазеров II-III классов в целях исключения облучения персонала необходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения.

Лазеры IV класса опасности размещаются в отдельных изолированных помещениях, и обеспечивается дистанционное управление их работой.

При размещении в одном помещении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на различных установках. В помещения, где размещены лазеры, не допускаются лица, не имеющие отношения к их эксплуатации.

Для удаления токсических газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция. Для защиты от шума принимаются меры звукоизоляции и звукопоглощения установок.

Операторы лазерных установок должны применять средства индивидуальной защиты — надевать халаты из хлопчатобумажной ткани светло-зеленого и голубого цвета, перчатки, противолазерные очки из сине-зеленого или оранжевого стекла, щитки, маски, обеспечивающие снижение облучения глаз до ПДУ. Средства индивидуальной защиты применяются в том случае, когда коллективные средства защиты не могут обеспечить требования санитарных правил.

К обслуживанию лазеров допускаются лица не моложе 18 лет, не имеющие противопоказаний в соответствии с приказом

207

№ 700 от 19.06.84 г. Минздрава СССР. Персонал проходит инструктаж, обучение методам безопасных работ, подвергается предварительным и периодическим (1 раз в год) медицинским осмотрам с участием терапевта, невропатолога, окулиста.

Запрещенные приемы при работе с лазерами:

•визуальная юстировка (регулировка) лазеров II-IV классов без средств защиты глаз и кожи;

•визуальный контроль-попадания луча в мишень в момент генерации излучения (лазерами III-IV классов);

•направление излучения на человека;

•отключение блокировки и сигнализации во время работы

лазера;

•наблюдение без средств защиты глаз (за лазерами II-IV классов).

Выводы по разделу

1.По степени опасности лазерного излучения для обслуживающего персонала лазеры разделены на 4 класса: класс I (безопасные), класс II (малоопасные), класс III (среднеопасные), класс IV (высокоопасные). Чем выше класс лазерной установки, тем выше опасность воздействия излучения на персонал и тем большее число факторов опасного и вредного воздействия проявляется.

2.Для защиты от лазерного излучения используется комплекс технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий.

3.Персонал, работающий с лазерами, проходит инструктаж, а также подвергается медицинскому осмотру не реже одного раза в год.

Теоретические вопросы, упражнения и задачи и задания для самоконтроля

1.Перечислите классы лазеров, в зависимости от опасности излучения. (Ответ на стр. 206)

2.Какие меры должны быть предприняты по защите от лазерного излучения? (Ответ на стр. 207)

3.Чем должны быть оборудованы помещения, в которых эксплуатируются лазерные установки? (Ответ на стр. 207)

208

большее число факторов опасного и вредного воздействия проявляется.

9.Для защиты от лазерного излучения используется комплекс технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий.

10.Персонал, работающий с лазерами, проходит инструктаж, а также подвергается медицинскому осмотру не реже одного раза в год.

Вопросы и задания для самоконтроля по теме

1.Как разделяют неблагоприятные производственные факторы, воздействующие на персонал, работающий с лазерными установками? (Ответ на стр. 202)

2.В зависимости от чего разделяют неблагоприятные производственные факторы, воздействующие на персонал, работающий с лазерными установками? (Ответ на стр. 202)

3.По способу образования какие факторы относятся к первой группе, а какие ко второй? (Ответ на стр. 202)

4.От каких параметров зависят биологические эффекты воздействия лазерного излучения на организм человека? (Ответ на стр. 202)

5.К каким изменениям в организме человека приводит лазерное излучение? (Ответ на стр. 203)

6.Что служит в качестве основного критерия для нормирования лазерного излучения? (Ответ на стр. 204)

7.Каким нормативным документом регламентированы ПДУ лазерных излучений? (Ответ на стр. 204)

8.С учетом каких характеристик лазерной устновки устанавливаются ПДУ? (Ответ на стр. 205)

9.От чего зависят биологические эффекты воздействия лазерного излучения? (Ответ на стр. 205)

10.Как часто проводится контроль уровней опасных и вредных факторов при эксплуатации лазеров? (Ответ на стр. 205)

11.Перечислите классы лазеров, в зависимости от опасности излучения. (Ответ на стр. 206)

12.Какие меры должны быть предприняты по защите от лазерного излучения? (Ответ на стр. 207)

13.Чем должны быть оборудованы помещения, в которых экс-

210