38 Лазерное излучение

Электромагнитное излучение с длиной волны от 0.2 до 1000 мкм. Различают области:

0.2-0.4 мкм - УФ область

0.4-0.75 мкм - видимая область

0.75-1 мкм - ИК область (ближняя).

Свыше 1.4 мкм - дальняя ИК обл, слабо изучена.

Источниками лазерного излучения явл. оптические квантовые генераторы (лазеры), к-рые широко примен-ся в технике и науке. Принцип действия лазеров основан на использовании вынужд-го э/м-го излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы.

Отличительными особенностями лазерного излучения явл:

- монохроматич-ть изл-я (изл-е 1 длины волны)

- когерентность (все источники изл-ют в 1 фазе)

- острая направленность луча

Эти св-ва позволяют получить исключительно высокие концентрации энергии в лазерном луче: 10¹⁰-10¹² Дж/см² или 10²⁰-10²² Вт/см².

Лазерное излучение по виду разделяется на:

- прямое (в узком телесном угле)

- рассеянное , паразитное (от вещ-ва, через к-рое проходит лазерный луч)

- диффузно-отраженное от поверхности по всевозможным направлениям.

- зеркальноотраженное (отраж. от среды, при которой угол падения =углу отражения)

Опасные и вредные произв-венные факторы при работе лазеров делятся на основные и сопутствующие.

Основные:

- собственно лазерное излучение, а также паразитное - отраженное и рассеянное. Сопутствующие:

- шум, излучения, вредные химические в-ва и т.д.

Биологич эффект зависит от энергии излуч длины волны, режима работы, длит-сти импульса и частоты их повторения, времени воздействия, угла зрения оператора, освещения в помещении, от физ.-хим. Особенностей облучаемых органов и тканей.

39

Биологич эффект лазерного изл-я. Нормирование лазерного изл-я.

Зависит от энергии излуч длины волны, режима работы, длит-сти импульса и частоты их повторения, времени воздействия, угла зрения оператора, освещения в помещении, от физ.-хим. Особенностей облучаемых органов и тканей.

Различают тепловое, энергетическое, фотохимическое и механическое действие на организм человека. Прямое лазерное излучение опасно для органов зрения во всех случаях. Возможны повреждения и в кожном покрове - от легкого покраснения до обугливания. Возможны патологические изменения в крови и головном мозге. Лазерное излучение (дальней ИК области) способны проникать через ткани тела и взаимодействовать с биологической структурой с поражением внутренних органов. Наиболее уязвимы внутренние окрашенные органы - печень, почки, селезенка. Следствие - патологические сдвиги нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма.

Различают первичные (эффект ближнего временного порядка, возник через неск-ко часов), воздейств-щие на орг зрения и кожу и вторичные (дальнего) эффекты.

Параметры лазерного излучения

Делятся на энергетические и временные:

Энергетич: энергия изл-я Е=Дж/см²; мощн-ть Р=Вт/см².

Временные: частота, длит-ть импульса, частота повторения.

Нормирование лазерного изл-я. ПДУ рассчитывается для каждой лаз установки, с учетом фактич условий эксплуат-ции. ПДУ рассчитывается отдельно для первичн и вторичн эффектов и за истин ПДУ принимается миним знач-е(метод худшего случая). При расчете ПДУ учит-ся энергия изл-я, режим работы, угол зрения опера-ра, время возд-вия, диаметр луча…

Контроль лазерного изл-я. Осущ-ся с помощью приборов: "Измеритель-1 ", ЛДИ-2 и ИМО-2Н. Сводится к: этими приборами измеряется энергия или мощность лазерного изл-я на раб месте персонала. Рассч-ся ПДУ для данного лазерного излучения (отдельно для первичных и вторичных эффектов). За ПДУ принимают < значение. Далее сравнивают с опытными.

Меры безопасности

- на организ-технич меры; - планировочные; - сан-гигиен

Для каждой лазерной уст-ки опред-ют размеры лазерно-опасн зоны, к-рые экранируются или огражд-ся спец знаками.

Наиболее эффективный метод борьбы - экранирование:

Д ля мощных лазерных установок применяется дистанционное управление. В помещениях отсутствуют отражающие поверхности.

Индивидуальная защита - очки со специальными светофильтрами (в зависимости от лазера)

40

Источники и параметры э/м полей. Воздействие элек-х полей на организм чел-ка.

Источниками (естественными и искусственными):

- мощные радиостанции; промышленное электрическое оборудование; исследовательские установки; контрольно-измерительные устройства; линии Эл/магн. передач; атмосферное электричество; радиоизлучение солнца и галактик. Электромагнитные поля применяются для очистки полупроводниковых материалов, выращивания полупроводниковых кристаллов и пленок, локализации газов, прессовании синтетических материалов, неразруш-го контроля.

Параметры ЭМП

1. частота f, Гц

2. электрическая составляющая E, В/м

3. магнитная составляющая Н, А/м

4. плотность потока энергии I (ППЭ), Вт/м²

Пространство вокруг источника ЭМП делится условно на три зоны:

1. ближняя (зона индукции)

2. промежуточная (интерференции)

3. дальняя (излучения).

Биологическое действие

Основная опасность - воздействие ЭМП не обнаруживается органами чувств. Под действием ЭМП происходит поглощение энергии тканями тела человека. В результате чего в теле образуются стоячие волны, в которых концентрируется тепловая энергия. При этом повышается температура тела человека, происходит локальный нагрев тканей и отдельных клеток. Особенно опасен нагрев для органов со слабой термоизоляцией (мозг, глаза, хрусталик, органы кишечного тракта). ЭМП меняет ориентацию клеток, ослабляет активность молекул, вызывает помутнение хрусталика, заболевание кожи "жемчужная нить".

ЭМП вызывает функционально-паталогические нервной и сердечно-сосудистой систем: увеличенная утомляемость, нарушается сон, гипертония, нервно-психические расстройства.

41

Нормирование и защита персонала от воздействия эм полей.

Нормирование

В интервале частот 60кГц-300мГц нормируемыми х-ми явл. Е и Н; 300 МГц-300 гГц : плотность потока энергии (ППЭ) и энергетическая нагрузка ЭН=I(ППЭ)*Т, Вт*ч/м².

Защита от ЭМП

1. Защита количеством - уменьшение излучения в самом источнике.

2. Защита временем - уменьшение времени работы персонала до допустимых значений.

3. Защита расстоянием - увеличение расстояния м/у источниками и рабочими местами.

4. Экранирование рабочих мест или источников.

Защита осуществляется за счет дистанционного управления, автоматизации процесса, сигнализацией, ограждением зон. Применяются ср-ва индивидуальной защиты: халаты и др. спецодежда в радиозащитном исполнении; очки с металлизированными стеклами, которые поглощают ЭМИ.

Контроль

Примен-ся приборы NFM и Бе-метр для 30кГц-300МГц.

Применяются приборы ПЗ-9; ПЗ-10 для 300МГц-300гГц. Измерение производится в зоне нахождения персонала на высоте 2 м в 3 уровнях: 0.5, 1, 1.5 м. Все помещение разбивается на координатную сетку с шагом 1м и измерение происходит в точках пересечения при max мощности излучения.

Измерение производится двумя антенными контурами для нахождения Е и Н в трех уровнях.

ЭМП живет и после выключения источника.