7.7. Защита от лазерного излучения

Лазеры широко применяют в технике, медицине. Принцип действия лазеров основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возника­ющего в результате возбуждения квантовой системы. Лазерное излучение является электромагнитным излу­чением, генерируемым в диапазоне длин волн 0,2— 1000мкм, который может быть разбит в соответствии с биологическим действием на ряд областей спектра:

0,2—0,4мкм —ультрафиолетовая область; 0,4—0,7 — видимая; 0,75—1,4мкм —ближняя инфракрасная; свы­ше 1,4мкм—дальняя инфракрасная область. Основ­ными энергетическими параметрами лазерного излучения являются: энергия излучения, энергия импульса, мощность излучения, плотность энергии (мощности) излуче­ния, длина волны.

При эксплуатации лазерных установок обслужива­ющий персонал может подвергаться воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов. Основ­ную опасность представляют прямое, рассеянное и отра­женноеизлучение.

Наиболее чувствительным органом к лазерному излу­чению являются глаза —повреждения сетчатки глаз могут быть при сравнительно небольших интенсивностях.

Лазерная безопасность —это совокупность техниче­ских, санитарно-гигиенических и организационных меро­приятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазеров. Способы защиты от лазерного излучения подразделяют на коллективные и индивидуальные.

Коллективные средства защитывключают: примене­ние телевизионных систем наблюдений за ходом процес­са, защитные экраны (кожухи); системы блокировки

в сигнализации; ограждение лазерно-опасной зоны. Для контролялазерного излучения и определения границ лазерно-опасной зоныприменяют калориметрические, фотоэлектрические и другие приборы.

В качестве средств индивидуальной защитыисполь­зуют специальные противолазерные очки, щитки, маски, технологические халаты и перчатки. Для уменьшения опасности поражения за счет уменьшения диаметра зрач­ка оператора в помещениях должна быть хорошая осве­щенность рабочих мест: коэффициент естественной осве­щенности должен быть не менее 1,5 %,а общее искус­ственное освещение должно создавать освещенностьнеменее 150лк.

Учебно-поисковая задача

Возможные пути защиты населения ом электромагнитных полей.

Бурное развитие НТП привело к тому, что электромагнит­ные поля (ЭМП), созданные человеком, в отдельных районах в сотни раз выше среднего естественного поля. В условиях совре­менного города на организм человека оказывают влияние элек­тромагнитные поля, источниками которых являются различные радиопередающие устройства, электрифицированные транспорт­ные линии и линии электропередач. Количество источников ЭМП с каждым годом возрастает. Подвергается воздействию ЭМП и сельское население, проживающее в районах прохождения высоковольтных ЛЭП, особенно при выращивании сельскохозяй­ственных культур в зонах влияния ЭМП.

Искусственные ЭМП существенно нарушают естественную электромагнитную обстановку, в результате чего значительная часть населения живет в условиях повышенной электромагнит­ной активности. В связи с непрерывным и быстрым развитие единой энергосистемы СССР и формированием объединенной энергосистемы и рамках СЭВ в последние годы сооружаются мощные магистральные ЛЭП сверхвысокого напряжения (500, 750, 1150 кВ). При этом возникает проблема биологического действия электрического поля промышленной частоты в усло­виях населенных мест.

Согласно норм эти ЛЭП не проходят по территории населенных пунктов. В отдельных случаях они пересекают дачные по­селки, сады, огороды и т. п. Около 80% ЛЭП проходят по пахотным угодьям, где периодически находятся люди. В местах наибольшего провисания проводов и на расстоянии 5 м от линии напряженность составляет для ЛЭП 500 кВ 8 кВ/м, 750 кВ — более !5 кВ/м.

Население, подвергающееся воздействию ЭМП, условно можно разделить на три группы: I группа — лица, подверга­ющиеся воздействию ЭМП до 30 мин/сут, II группа — до 120 мин, III группа—почти круглосуточно. Исследования, проводив­шиеся над животными, показали опасность длительного облучения в поле большой интенсивности. Это говорит о той, что тре­буются эффективные способы по защите населения от электро­магнитных полей.

В щелях защиты населении от воздействия электрического поля высоковольтных линий устанавливаются санитарно-защитные зоны. В качестве предельно допустимых уровней (ПДУ) при­няты следующие значения напряженности электрического поля:

внутри жилых зданий 0,5 кВ/м; на территории зоны жилой застройки 1 кВ/м; в населенной местности (земли городов, посел­ков, сельских населенных пунктов, на территории огородов и са­дов) — 5 кВ/м; на участках пересечения ВЛ с автомобильными дорогами I—IV категории — 10 кВ/м; в ненаселенной местности '(включая сельскохозяйственные угодья) — 15 кВ/м; в трудно­доступной местности — 20 кВ/н.

Если напряженность электрического поля превышает ПДУ, должны быть приняты меры по ее снижению: путем удаления жилой застройки от ВЛ; выращиванием сельскохозяйственный культур, не требующих ручной обработки. Эффективно применение различных экранов: высоких кустарников, деревьев, строи­тельных конструкций из дерева н кирпича. Следовательно, осу­ществляя различного рода планировочные и технические меро­приятия, можно снизить интенсивность электрического поля до гигиенически допустимых величин как на селитебной территории, так и внутри зданий. Машины и механизмы, находящиеся в санитарно-защитных зонах, должны быть заземлены. В качестве заземлителя допускается использовать металлическую цепь, касающуюся земли. Машины без крытых металлических кабин должны быть оснащены экранами. На территории санитарно-защитных зон ВЛ—750кВ и выше запрещается проведение с/х и других работ лицами в возрасте до 18 лет.

'Пример5. Рассчитать эффективность алюминиевого экрана радиусомR == 0,35м, если известно : f = 6 •10⁴Гц.;_э = 4  10^-7г/м;_э = 3,55 . 10⁷ (Омм)^-1; ’ = 1;I = 380 A; W =14; а = 0,1 м; l = 0,3 м; х = 0,8 м.

Решение. 1. Определяем допустимую величину магнитной составляющей поля с учетом, что допустимая напряженность поля Е_п.д = 5 В/м [по санитарным нормам):

2. Напряженность на рабочем месте при отсутствии экрана

3. Требуемая эффективность экранирования на рабочем месте

4. Действительная эффективность экранирования на рабочем месте

где d—толщина экрана, мм; —глубина проникновения поля в экран, м; (_э’ - относительная магнитная проницаемость экрана(_э’=_э/₀).

Из конструктивных соображения принимаем d = 1 мм.

Следовательно, Э_х.д = 10,5 > Э_х.тр = 1,57 , то есть выбранный экран обеспечивает требуемую защиту на данном рабочем месте.