ЗАЩИТА ПРИ РАБОТЕ С ЛАЗЕРАМИ

Работы с оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) — лазера­ми — следует проводить в отдельных, специально выделенных поме­щениях или отгороженных ча-стях помещений. Само помещение изнутри, оборудование и предметы, находящиеся в нем, не должны иметь зеркально отражающихся поверхностей, если на них может па-дать прямой или отраженный луч лазера. Эти поверхности лучше окрашивать в мато-вые тона с коэффициентом отражения не более 0,4. Искусственное освещение в поме-щении должно быть комбинирован­ным и обеспечивать освещенность, соответствую-щую санитарным нормам. В помещение или в зону помещения с действующими лазер­ными установками должен быть ограничен доступ лиц, не имеющих отношение к рабо-те установок.

Лазерная установка должна быть максимально экранирована: а) лазерный луч целесообразно передавать к мишени по волноводу (све­товоду) или по огражденному экранному пространству; б) линзы,; призмы и другие с твердой зеркальной поверхно-стью предметы на пути луча должны снабжаться блендами; в) в конце луча следует устанавли­вать диафрагмы, предупреждающие отражение от мишени в стороны на боль-шие расстояния. Генератор и лампа накачки должны быть заключены в светонепрони-цаемую камеру. Лампы накачки должны иметь блокировку, исключающую возмож-ность вспышки лампы при открытом положении ее экрана. Устройства для визуальной юстировки необходимо оборудовать постоянно вмонтированными защитными свето-фильтрами, поглощающими излучение как на основной частоте, так и наиболее интен-сивное излучение на высших гармониках. Для основного луча каждого ОКГ в помеще-нии необходимо выбирать направление в зоны, в которых пребывание людей должно быть исключено.

При изготовлении экранирующих щитов, ширм, штор, занавесей следует применять непрозрачные теплостойкие материалы. При отсут­ствии опасности возникновения пожара от луча лазера ограждения могут быть сделаны из плотной ткани. Приведение ОКГ в рабочее положение полезно блокировать с установкой экранирующих уст­ройств. Следует избегать работ с лазерными установками при затем­нении помещения, поскольку при пониженной освещенности зрачок расширяется и увеличивается вероятность попадания лазерного излу­чения в глаз.

Производить или проверять юстировку лазерной установки необ­ходимо только при отключенном питании возбуждающего устройства (батареи конденсаторов в твердотельных ОКГ и источников электри­ческого тока в газовых ОКГ). Уменьшение уровней шумов, интенсив­ности излучения высокочастотных генераторов, рентгеновского излучения и концентрации вредных газов и паров необходимо осуще­ствлять согласно соответствующим правилам.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуются защит­ные очки из специального стекла (табл. 4.7). Очки целесообразно монтировать в маску или полумаску, защищающую лицо. Руки защи­щаются хлопчатобумажными перчатками. Для защиты остальных час­тей тела достаточна обычная одежда.

Таблица 4.7. Характеристика стекол, рекомендуемых для изготовления защитных очков (толщина 3 мм)

Для оценки опасности действия лазерного излучения в производ­ственных условиях необходимо провести расчет лазерно опасной зоны.

Расчет границ лазерно опасной зоны. Доста­точно надежным и простым методом определения границы лазерно опасной зоны может быть расчет плотности потока излучения (облу­ченности) в различных точках пространства вокруг лазерных установок. При проведении такого расчета необходимо знать выходные характе­ристики лазерного излучения и коэффициент отражения (альбедо) излучения от мишени р. Наиболее важными характеристиками лазер­ного излучения, определяющими его воздействие на биологические объекты, являются: длина волны, диаметр и расходимость пучка, длительность и частота повторения импульсов, энергия (мощность) излучения. Как правило, эти параметры известны из паспортных данных лазерной установки с достаточной точностью.

При определении границ лазерно опасной зоны исходят из пред­положения, что воздействие на человека прямых и зеркально отражен­ных лучей исключено конструкцией установки. Расчет лазерно опасной зоны начинают с определения границ зоны Rt, внутри которой источ­ник излучения (отражающая поверхность) является для глаза протя­женным. Отражающая поверхность будет протяженным источником в том случае, если она видна под углом большим или равным . Угол определяется из условия, когда поверхность с энергетической яркостью, равной ПДУ для диффузно отраженного излучения, создает на роговице глаза энергетическую освещенность, соответствующую ПДУ для коллимированного излучения, т.е.

, (4.1)

где q — угол между направлением визирования и нормалью к поверх­ности.

Значения для различных длительностей экспозиций приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Предельный угол видения протяженного источника

Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	рад
10-9	8,0	10-4	2,2	101
10-8	5,4	10-3	3,6	102
10-7	3,7	10-2	5,7	103
10-6	2,5	10-1	9,2	104
10-5	1,7	100

Угол видения отражающей поверхности а вычисляется по формуле:

(4.2)

где S_q — площадь пятна на отражающей поверхности; R — расстояние от поверхности до наблюдателя.

Подставив в формулу (4.2) выражение для (4.1), определим значение R₁:

, (4.3)

где — энергетическая освещенность на роговице глаза, равная ПДУ для коллимированного излучения; — энергетическая яркость поверхности, равная ПДУ для диффузионно отраженного излучения.

Граница лазерно опасной зоны определяется в каждом конкретном случае по следующей схеме:

1) рассчитывается угол видения отражающей поверхности по фор­муле (4.2);

2) полученное по формуле (4.2) значение угла a сравнивается с предельным углом видения протяженного источника , при этом могут возникнуть две ситуации:

а) угол видения отражающей поверхности меньше (точечный источник); в этом случае граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле:

; (4.4)

б) угол видения отражающей поверхности больше (протя­женный источник). В этом случае повреждение органов зрения оп­ределяется энергетической ярко­стью отражающей поверхности . Если энергетическая яркость диффузно отражающей поверхно­сти меньше ПДУ, то источник является безопасным. Если энергетическая яркость равна ПДУ, то граница лазерно опасной зоны совпадает с границей зоны I (рис. 4.13), вычисляемой по формуле (4.3). И наконец, если энергети­ческая яркость превышает ПДУ, то граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле (4.4).

Рис. 4.13. Схема к расчету лазерно опас­ной зоны:

I — граница зоны 1; II—граница лазерно опас­ной зоны; III —граница зоны, внутри которой излучение представляет опасность для кожи; 1 — лазер; 2 — мишень

Лазерное излучение может представлять опасность и для ко­жи. В этом случае опасность ла­зерного излучения определяется величиной облученности кожных покро-вов и не зависит от геомет­рических размеров источников излучения. Граница зоны, внутри которой необходимо использовать средства защиты кожи, вычисляется по фор-муле (4.4), в которую необходимо вместо ПДУ для глаз подставить значение ПДУ для кожи.

Расчет лазерно опасной зоны при длине волны излучения, находя­щейся вне интервала 0,4...1,4 мкм, проводится по формуле (4.4) независимо от геометрических размеров источника излучения.

Расчетный метод оценки границ лазерно опасной зоны является ориентировоч-ным (рис. 4.13), так как он требует знаний энергетических характеристик лазерного из-лучения, коэффициента отражения излу­чения, закона отражения и не учитывает допол-нительно отраженного от различных предметов (оптических элементов и т.п.) излуче-ния. Более точным является экспериментальный метод, позволяющей по результатам измерений строить истинную картину поля излучения вокруг лазерных установок.