Лазерная безопасность (стр. 1 из 4)

Министерство образования Российской Федерации

Хабаровский государственный технический университет

Реферат

По курсу: « Безопасность жизнедеятельности »

Тема: « Лазерная безопасность ».

Выполнил: ст. гр. ИУС-71

Буренок Н.

Проверил: преподаватель

Тупицына Т.В.

Х а б а р о в с к 2001

Уникальные свойства лазерного излучения, к которым относятся: монохроматичность, непосредственно связанная с высокой степенью когерентности, мощность (энергия) и направленность, непрерывно расширяют сферу его использования. В зависимости от того, какие свойства лазерного излучения используются для достижения поставленной цели, можно условно выделить три направления его применения. Первое направление предусматривает использование энергетических характеристик излучения, благодаря которым излучение вызывает нагрев облучаемого материала и в необходимых случаях приводит к изменению его агрегатного состояния. Второе направление предусматривает использование таких свойств излучения, как пространственная и временная когерентность, монохроматичность и стабильность частоты. Третье направление предусматривает использование направленности излучения. По мере развития лазерной техники и технологии наблюдается тенденция увеличения энергетических и расширение частотных характеристик лазерного излучения. Цель использования лазера (назначение) определяет выбор основных технических характеристик лазера и требования к его конструкции.

При работе с лазерной техникой на обслуживающий персонал может воздействовать комплекс опасных и вредных производственных факторов. Количественные и качественные характеристики неблагоприятных производственных факторов зависят от физико-химических свойств обрабатываемого материала и пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения.

Опасные и вредные производственные факторы, определяющие условия труда операторов лазерных установок, условно разделяют на первичные и вторичные. К первичным относят факторы, источником образования которых является непосредственно лазерная установка, к вторичным — факторы, образующиеся при воздействии лазерного излучения на обрабатываемый материал.

При эксплуатации и разработке лазерных изделий необходимо учитывать также возможность взрывов и пожаров при попадании лазерного излучения на горючие материалы.

Для лазерных технологических установок наиболее значимыми из неблагоприятных производственных факторов являются отраженное лазерное излучение, импульсный шум и загрязнение воздуха вредными веществами, образующимися при нагревании и разрушении (испарении) обрабатываемого материала.

Шум лазерных установок имеет широкий частотный спектр; эквивалентный уровень звука лазерных установок на 15...20 дБА ниже уровня звука в импульсе; уровни звукового давления в отдельных импульсах длительностью порядка миллисекунды могут достигать 100...120 дБ. Основное количество вредных веществ поступает в воздух рабочей зоны в виде аэрозольных частиц с аэродинамическим диаметром меньше 10 мкм, представляющих наибольшую опасность для органов дыхания.

При проведении ремонтно-профнлактических и пусконаладочных работ можно ожидать наличия дополнительных неблагоприятных факторов, характеристики которых зависят от конструктивных особенностей лазерного оборудования.

В табл. 1 приведены основные опасные и вредные производственные факторы, источники их возникновения и нормативно-техническая документация (НТД), регламентирующая воздействие опасного или вредного производственного фактора.

Наибольшую опасность лазерное излучение представляет для глаз и кожи. Вместе с тем лазерное излучение может вызывать в организме человека различные патологические изменения, функциональные расстройства центральной нервной, сердечно-сосудистой и вегетативной систем, а также влиять на различные внутренние органы.

Таблица 1

Опасные и вредные производственные факторы, источники их возникновения и НТД, регламентирующая их воздействие

Опасный или вредный производственный фактор	Источник возникновения опасного или вредного фактора	Нормативно-технический документ,регламентирующий воздействие опасного фактора
Лазерное излучение: прямое (зеркально-отраженное) диффузионно отраженное	Резонатор лазера; зеркала,оптическая система, мишень при воздействии лазерного излучения Оптическая система, мишень при воздействии лазерного излучения	Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91, ГОСТ 12.1.040-83
Напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека	Цепи управления и источники электропитания лазера	ГОСТ 12.2.007.0-75, Правила технической эксплуатации (ПТЭ) и Правила техники безопасности (ПТБ)
Вредные вещества	Мишень при воздействии лазерного излучения, системы охлаждения, сопутствующее УФ-излучение	ГОСТ 12.1.005-88, отраслевые нормы
УФ-излучение	Мишень при воздействии лазерного излучения и газоразрядные трубки	Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров №5804-91
Шум и вибрация	Мишень при воздействии лазерного излучения, вспомогательное оборудование	ГОСТ 12.1.050-86, ГОСТ 12.1.001-89, ГОСТ 12.1.003-83, СП 2.1.8.562-96, СН 2.1.8,566-96, СН 2.2.4/2.1.8.562-96
Инфракрасная радиация	Мишень при воздействии лазерного излучения, вспомогательное оборудование	СанПиН 2.2.4,548-96

Основным документом, регламентирующим требования безопасности при эксплуатации лазерных установок, являются "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" № 5804—91 (СанПиН-лазер). Этот документ устанавливает:

• предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения в диапазоне длин волн 180...10⁵ нм при различных условиях воздействия на человека;

• классификацию лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения;

• требования к устройству и эксплуатации лазеров;

• требования к производственным помещениям, размещению оборудования и организации рабочих мест;

• требования к персоналу;

• контроль за состоянием производственной среды;

• требования к применению средств защиты;

• требования к медицинскому контролю.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения установлены для двух условий облучения - однократного и хронического в трех диапазонах длин волн: I - от 180 до 380 нм; II -св. 380 до 1400 нм; III - св. 1400 до 10⁵.

Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция Н и облученности Е, усредненные по ограничивающей апертуре.

Для определения предельно допустимых уровней энергетической экспозиции Н_ПДУ и облученности Е_ПДУ при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 х10^-3 м (площадь апертуры S_а = 10^-6 м²).

Для определения предельно допустимых уровней Н_ПДУ и Е_ПДУ при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1х10^-3 м, а в диапазоне II — по апертуре диаметром 7х10^-7 м.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность P излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.

Н_ПДУ = W_ПДУ / S_а, E_ПДУ = P_ПДУ / S_а

где: W_ПДУ и Р_ПДУ – предельно допустимые уровни соответственно энергии и мощности.

Параметры Н_ПДУ, E_ПДУ и W_ПДУ, Р_ПДУ могут использоваться каждый в отдельности в соответствии с решаемой задачей.

Лазерное излучение с длиной волны 380...1400 нм наибольшую опасность представляет для сетчатой оболочки глаза, а излучение с длиной волны 180...380 нм и св. 1400 нм - для передних сред глаза. Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны рассматриваемого спектрального диапазона (180...10⁵ нм).

В СанПиН-лазер приведены соотношения для определения ПДУ при однократном воздействии на глаза и кожу одиночных импульсов коллимированного или диффузного лазерного излучения, а также поправки для учета хронического воздействия повторяющихся импульсов и углового размера источников диффузного излучения.

Инструментом, позволяющим определять основные направления работы по нормализации условий труда операторов лазерных установок, является классификация лазеров по степени опасности генерируемого ими излучения. Определение класса опасности основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном воздействии генерируемого излучения. Лазеры по степени опасности подразделяют на четыре класса.

К лазерам I класса относят полностью безопасные лазеры, т.е. такие лазеры, выходное (коллимированное) излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.

Лазеры II класса - это лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз или кожи человека коллимированным пучком (опасность при облучении кожи существует только в I и III спектральных диапазонах). Диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз во всех спектральных диапазонах.

К лазерам III класса относят такие лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при облучении кожи коллимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. К этому классу относят лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне II.