2.3 Защита от лазерного излучения

Лазерная безопасность – это совокупность технических, санитарно – гигиенических и организованных мер, какие обеспечивают безопасные условия труда персонала при использовании лазеров. Способы защиты от лазерного излучения подразделяют на коллективных и индивидуальных.

Коллективные средства защиты излучений: использование телевизионных систем наблюдения за ходом процесса; защитные экраны (тулупы), системы блокировки в сигнализации; ограждение лазеро безопасной зоны. Для контроля лазерного излучения и определения границ лазеро безопасной зоны применяют колориметрические, фотоэлектрические и другие приборы.

В качестве средств индивидуальной защиты используются специальные противолазерные очки, щитки, маски, технологические манжеты и рукавицы. Для уменьшения безопасности впечатления за счет уменьшения диаметра зеницы глаза оператора, в помещениях должна быть хорошая освещенность КПО должен быть не менее 1,5%, а общее искусственное освещение должно равняться 300 лк.

3 Ключевые вопросы

1. Какие существуют основные источники ЭМП естественного происхождения?

2. Какие факторы способствуют смене параметров ЭМП Земли?

3. Как влияют ЭМП на организм человека в ВЧ и УВЧ диапазонах?

4. Какие особенности влияния на здоровье человека ЭМП в ЧВЧ диапазоне?

5. В чем заключается безопасность лазерного облучения человека?

6. В чем заключается компромисс при определенные нормативов на допустимые уровни составляющих ЭМП?

7.Какие существуют самые распространенные методы защиты человека от негативного влияния ЭМП?

8. Какие особенности защиты человека от лазерного облучения?

4 Домашнее задание

1. Для успешного выполнения и защиты практической работы студентов нужно теоретически подготовиться за литературой [3,4,9;дод.:7,28,31] с основными типами ЭМП и излучений и их влиянием на живые организмы; законспектировать основные положения.

2. Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.

5 Практическое задание

5.1 Выучить и законспектировать методику расчетов эффективности защитных экранов от ЭМП и излучения. Зная характеристики металла, можно рассчитать толщину экрана  мм, обеспечивая заданное ослабление электромагнитных полей на данном расстоянии:

(6.1)

где =2 - угловая частота переменного тока, рад/с;  - магнитная проницаемость металла защитного экрана, Г/м, - электрическая проводимость металла экрана (Ом⁄м)^-1; Е_x – эффективность экранирования на рабочем месте, которое определяется выражением

Еx=H_x/H_xe

(6.2)

где H_x и H_xe – максимальные значения напряженности магнитной составляющей поля на расстоянии x, м, от источника соответственно без экрана и с экраном, А/м. Напряженность , H_x может быть определена из выражения

(6.3)

где w и а – число витков и радиус катушки, м; I – сила тока в катушке, А; х – расстояние от источника (катушки) к рабочему месту, м; _m – коэффициент, который определяется соотношением х/а (при х/а>10 _m =1). Если регламентируется допустимая электрическая составляющая поля Е_Д, магнитная составляющая может, быть определенная из выражения

(6.4)

где  - частота поля, Гц.

5.2 Рассчитать эффективность металлического защитного экрана для снижения на рабочем месте ЕМП радиоусилителя, исходный контур которого имеет катушка переменной индуктивности: радиус катушки равняется а, число витков w, сила тока в катушке и его частота равняются И и f соответственно. Расстояние от катушки к рабочему месту равняется х

Таблица 6.1 – Варианты исходных данных для задачи

Параметры	Первая цифра варианта
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
f, 104 Гц	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5	10	11	12
I, А	300	310	320	330	340	350	360	370	380	390

Параметры	Вторая цифра варианта
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
W	20	19	18	17	16	15	14	13	12	11
х, м	0,7	0,75	0,8	0,85	0,9	0,95	0,7	0,8	0,6	0,9

Пример. Рассчитать эффективность алюминиевого экрана радиусом R=0,35м, когда известно:

f = 610⁴ Гц; =410^-7 Г/м; _э=3,5510⁷(Омм)^-1; =1; I=380A; W=14; a=0,1м; х=0,8м.

Решение. 1. Определяем допустимо величину магнитной составляющей поля с учетом того, что допустимая напряженность поля Е_{П. Д}=5в/м (по санитарным нормам):

2. Напряженность на рабочем месте без экрана

3.Нужна эффективность экранирования на рабочем месте.

4.Действительная эффективность экранирования на рабочем месте.

где d – толщина экрана, мм:  - глубина проникновения поля в экран, м; ( )– относительно магнитная проницаемость экрана ( = /₀).

Из конструктивных взглядов принимаем d=1мм.

Таким образом, Е_x.д=10,5>E_x.пр=1,57, т.е. выбранный экран обеспечивает необходимую защиту на данном рабочем месте.