11.4. Гигиеническое нормирование лазерного излучения

Основным нормативным документом, регламентирующим гигиеническое нормирование лазерных излучений, являются СанПиН 5804-91 «Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров». Нормы устанавливают предельно допустимый уровень (ПДУ) лазерного излучения для двух условий облучения (однократного и хронического) и для трех диапазонов длин волн  :

I диапазон – 180    380 нм ;

II диапазон – 380    1400 нм ;

III диапазон – 1400    10⁵ нм .

Хроническое облучение – систематически повторяющееся воздействие лазерного излучения, которому подвергаются люди, профессионально связанные с этим излучением.

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

Ограничивающая апертура – круглая диафрагма, ограничивающая поверхность, по которой производится усреднение облученности или энергетической экспозиции.

Для определения предельно допустимых уровней Н_ПДУ и Е_ПДУ при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,110^-3 м.

Для определения предельно допустимых уровней Н_ПДУ и Е_ПДУ при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазо-

нах I и III усреднение проводится также по апертуре диаметром 1,110^-3 м, а в диапазоне II – по апертуре диаметром 7 10^-3 м.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами также являются энергия W и мощ-ность Р излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.

Следует отметить, что при оценке воздействия на глаза ла-зерного излучения во II диапазоне нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром 710^-3 м, является первостепенным.

Указанные энергетические параметры связаны следующими соотношениями:

H_ПДУ = ; E_ПДУ = , (11.1)

где S_a – площадь ограничивающей апертуры, м.

При нормировании лазерного излучения учитываются также время воздействия и характер излучения: непрерывное или импульсное, рассеянное или коллимированное (то есть заключенное в ограниченном телесном угле).

В качестве примера приводится извлечение из СанПиН 5804-91 (табл. 11.2) для определения предельно допустимых

Таблица 11.2

Соотношения для определения Н_ПДУ, Е_ПДУ, W_ПДУ и Р_ПДУ при однократном

и хроническом воздействии на глаза и кожу коллимированного или

рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне III

(1400    10⁵ нм). Ограничивающая апертура – 1,110^-3 м

Спектральный интер- вал  , нм	Длительность облуче- ния t, с	НПДУ , Дж/м2; ЕПДУ , Вт/м2
1. Однократное воздействие
1400    1800	10-10  t  1 1  t  102 t  102	НПДУ = 2 104  ; ЕПДУ = 2  104 / ; ЕПДУ = 5  102
1800    2500	10-10  t  3 3  t  102 t  102	НПДУ = 7103  ; ЕПДУ = 5 103 / ЕПДУ = 5 102
2500    105	10-10  t  10-1 10-1  t  1 1  t  102 t  102	НПДУ = 2,5 103 НПДУ = 5 103 ЕПДУ = 5 103 / ЕПДУ = 5  102
WПДУ = Sa НПДУ ; РПДУ = Sa ЕПДУ , где Sa – площадь апертуры, м
2. Хроническое облучение
Для определения значений НПДУ , ЕПДУ ,WПДУ и РПДУ при хроническом воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне III необходимо уменьшить в 5 раз соответствующие предельные значения для однократного облучения, приведенные выше.

уровней Н_ПДУ, Е_ПДУ , W_ПДУ и Р_ПДУ при однократном и хроническом воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне III.

При одновременном воздействии на глаза и кожу лазерного излучения нескольких источников, имеющих различные спектральные, временные или пространственные характеристики, их воздействие является аддитивным в следующих случаях:

- воздействие на кожу излучения любых длин волн в диапазоне 180    10⁵ нм;

- воздействие на передние среды глаза излучения в диапазоне длин волн 180    380 нм и 1400    10⁵ нм;

- воздействие на сетчатку глаза излучения в диапазоне длин волн 380    1400 нм.

Для каждого из перечисленных трех случаев предельно допустимые уровни устанавливаются независимо. Например, при одновременном воздействии на глаза излучения аргонового лазера (основные длины волн 488 и 514 нм) и лазера на углекислом газе (длина волны 10600 нм) устанавливаются ПДУ для совместного действия компонент излучения с длинами волн 480 и 514 нм и отдельно – ПДУ для излучения с длиной волны 10600 нм, так как объектом воздействия в первом случае является сетчатка, а во втором – роговица глаза.

Предельно допустимая суммарная энергия или мощность излучения от нескольких источников, действие которых является аддитивным, определяется следующими формулами:

W_{ ПДУ} = C₁W_{1 ПДУ} +…+ C_iW_{i ПДУ} +…+ C_nW_{n ПДУ} = ; (11.2)

Р_{ ПДУ} = С₁Р_{1 ПДУ} +…+ С_iP_{i ПДУ} +…+ С_п Р _пПДУ = , (11.3)

где n – число источников излучения, действие которых аддитивно; i – условный порядковый номер источника; С – относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) i-го источника к суммарной энергии (мощности) всех источников:

. (11.4)

Приведенные формулы применимы в тех случаях, когда длительность экспозиции или импульсов излучения рассматриваемых источников имеют один и тот же порядок. При проведении практических расчетов значения энергии (мощности) могут быть заменены эквивалентными значениями энергетической экспозиции (облученности).