биоэффекты и Источники лазерных излучений.
Оптические квантовые генераторы (ОКГ) либо лазеры оцениваются как одно из самых перспективных достижений науки и техники двадцатого века.
В лазерной технике, как части квантовой электроники, для генерации, усиления и преобразования электромагнитных колебаний употребляются квантовые явления.
Слово «лазер» – сокращение слов британского выражения «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation»– усиление света вынужденным излучением.
Широкое использование ОКГ в индустрии для обработки материалов (резка, точечная сварка, сверление отверстий, закалка), медицине (диагностика, хирургия глаза, нейрохирургия), армейском деле, науке и других областях ставит вопрос о защите трудящихся от страшных и вредных факторов лазеров и лазерных технологических установок.
При работе с источниками лазерных излучений (ЛИ) персонал может подвергаться действию излучения высокой интенсивности в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах, действию рентгеновского и радиочастотного излучения, действию большого электрического напряжения (в пара кВ), и запылённости и загазованности воздуха при обработке лазерным лучом синтетических материалов (стеклотекстолит и др.). Но главным поражающим причиной есть интенсивность лазерного излучения — прямого, отраженного и рассеянного.
Лазерное излучение может генерироваться в диапазоне длин волн от 0,2 до 1000 мкм, что в соответствии с биологическим действием, разбивается на следующие области спектра:
— ультрафиолетовая – от 0,2 до 0,4 мкм;
— видимая – от 0,4 до 0,75 мкм;
— ближняя инфракрасная – от 0,75 до 1,4 мкм;
— дальняя инфракрасная – более 1,4 мкм.
Биологическое действие лазерного излучения зависит от его интенсивности (энергетической экспозиции в импульсе Н либо энергетической освещенности Е); длины волны излучения ?; длительности импульса ?; частоты следования импульсов f; длительности действия t; площади облучаемого участка S; биологических и физико–химических изюминок облучаемых органов и тканей.
Биологические эффекты ЛИ делятся на две группы: первичные, появляющиеся в следствии термического действия, – органические трансформации в облучаемых тканях, и вторичные, появляющиеся в следствии нетеплового действия на целый организм (функциональные нарушения в центральной нервной совокупности, сердечно–сосудистой совокупности и др.). Первичные эффекты обусловливаются в основном энергетическими чертями излучения, а вторичные – его качественными параметрами (?, ?, f и др.).
Главными критическими органами при облучении лазерным излучением являются глаза и открытые участки тела (кожа). Громаднейшую опасность ЛИ воображают для глаз. хрусталик и Роговица легко повреждаются и теряют прозрачность под действием излучений разных диапазонов. В диапазоне 0,4–1,4 мкм опасность для зрения быстро возрастает, поскольку для этих длин волн оптическая среда глаза есть прозрачной и фокусирует попадающие во входной зрачок глаза излучения на плоскость сетчатки. Это может привести к тому, что освещенность сетчатки превысит освещенность роговицы многократно. В следствии вероятно разрушение и термокоагуляция тканей и утрата зрения. Возможность поражения зрения возрастает при большем диаметре зрачка, что имеет место в чёрных либо слабо освещенных помещениях.
Интенсивное облучение кожи может вызывать в ней разные трансформации – от легких функциональных, сопровождающихся покраснением, до тяжелых патологических, включая омертвение. Наряду с этим вероятно повреждение не только кожи, но и органов и внутренних тканей, в особенности, в то время, когда луч ОКГ фокусируется в облучаемой ткани.
По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса. Определение класса лазера основано на сравнении его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном действии генерируемого излучения.
К лазерам I класса (надёжные) относятся всецело надёжные лазеры, другими словами такие лазеры, выходное прямое (поллимированное) излучение которых не воображает опасности при облучении кожи и глаз.
Лазеры II класса (малоопасные) – это лазеры, выходное излучение которых воображает опасность при облучении кожи либо глаз человека лишь прямым излучением (поллимированным пучком).
К лазерам III класса (страшные) относятся лазеры, выходное излучение которых воображает опасность при облучении глаз прямым и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и при облучении кожи лишь прямым излучением. Данный класс распространяется лишь на лазеры, генерирующие излучение с длиной волны от 0,4 до 1,4 мкм.
Четвертый класс (высокоопасные) включает такие лазеры, диффузно отраженное излучение, которых воображает опасность для кожи и глаз на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.
Класс опасности лазерного изделия (технологической установки) определяется классом применяемого в нем лазера.
Класс опасности лазера устанавливается предприятием–изготовителем по выходным чертям излучения расчетным способом.
Урок 462. Вынужденное излучение. Лазеры
