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Qu'est-ce que la lumière laser? Le rayonnement laser: ses sources et la protection contre elle

Les lasers deviennent des outils importants pour la recherche de plus en plus dans les domaines de la médecine, la physique, la chimie, la géologie, la biologie et la technologie. Si elle est utilisée de manière incorrecte, ils peuvent être appliqués aux aveugles et aux traumatismes des opérateurs (en t. H. Burns et électrocutions) et autres membres du personnel, y compris les visiteurs occasionnels laboratoires, ainsi que causer des dommages matériels importants. Les utilisateurs de ces appareils doivent comprendre et appliquer les mesures de sécurité nécessaires lors de la manipulation.

Qu'est-ce qu'un laser?

Le mot « laser » (angl. Laser, lumière d'amplification par émission stimulée de rayonnement) est un acronyme qui signifie « amplification de la lumière d'émission stimulée ». La fréquence du rayonnement produit par laser se situe dans ou proche de la partie visible du spectre électromagnétique. L'énergie est améliorée à un état d'intensité extrêmement élevée par un procédé qui est appelé « émission induite par laser ».

Le terme « rayonnement » est souvent mal compris , car il est également utilisé dans la description des matières radioactives. Dans ce contexte, cela signifie que la transmission de l'énergie. L'énergie est transférée d'un endroit à un autre par conduction, convection et rayonnement.

Il existe de nombreux types de lasers fonctionnant dans des environnements différents. Les gaz (par exemple, l'argon ou un mélange d'hélium et de néon) sont utilisés comme fluide de travail, des cristaux solides (par exemple rubis) ou des colorants liquides. Lorsque le courant est fourni à l'environnement de travail, il va à un état excité et libère de l'énergie sous la forme de particules de lumière (photons).

Une paire de miroirs aux deux extrémités du tube scellé soit réfléchit ou transmet la lumière en tant que courant concentré, appelé le faisceau laser. Chaque environnement d'exploitation produit une longueur d'onde de faisceau unique et la couleur.

Couleur faisceau laser, longueur d'onde généralement exprimée. Il est non-ionisant et comprend ultraviolet (100-400 nm), visible (400-700 nm) et infrarouge (700 nm – 1 mm) partie du spectre.

spectre électromagnétique

Chacun a une fréquence de l'onde électromagnétique unique et la longueur associée à cette option. Tout comme la lumière rouge a sa propre fréquence et longueur d'onde, et toutes les autres couleurs – orange, jaune, vert et bleu – avec des fréquences uniques et des longueurs d'onde. Les utilisateurs peuvent percevoir ces ondes électromagnétiques, mais ne sont pas en mesure de voir le reste du spectre.

La plus grande fréquence sont des rayons gamma, des rayons X et la lumière ultraviolette. Infrarouge, le rayonnement micro-ondes et les ondes radio occupent les basses fréquences du spectre. La lumière visible est dans une gamme entre celles-ci très étroite.

Le rayonnement laser: effets sur l'homme

Le laser produit un faisceau de lumière intense est dirigé. Si elle est vers l'avant, réfléchie, ou pour se concentrer sur l'objet, le faisceau est partiellement absorbée par élévation de la température de surface et la partie interne de l'objet qui peut provoquer un changement ou une déformation du matériau. Ces qualités qui ont été utilisés dans les matériaux de chirurgie et de traitement laser, peuvent être dangereux pour les tissus humains.

En plus de rayonnement, ce qui rend l'effet thermique sur les tissus lumière laser dangereux, produit un effet photochimique. Son état est suffisamment courte longueur d' onde, à savoir. E. partie UV ou bleue du spectre. Les appareils modernes produisent une émission laser, les effets sur les humains est réduite au minimum. De laser à faible énergie ne suffit pas de causer des dommages, et les dangers qu'ils posent.

Les tissus humains sont sensibles à l'énergie, et dans certains cas, le rayonnement électromagnétique, y compris laser, peuvent causer des dommages aux yeux et la peau. seuils d'études de rayonnement traumatiques ont été menées.

Danger pour les yeux

L'œil humain est plus sensible aux blessures que la peau. La cornée (surface frontale extérieure transparente de l'œil), en contraste avec le derme, possède une couche externe de cellules mortes qui protègent contre les influences de l'environnement. Laser et le rayonnement ultraviolet est absorbé par la cornée de l'œil qui peut causer un préjudice. Le traumatisme est accompagnée d'un œdème et l'érosion épithéliale, et des blessures graves – opacification de la chambre antérieure.

Objectif de l'œil peut également être sujettes à des blessures lorsqu'il est exposé à un rayonnement laser différent – infrarouge et ultraviolet.

Le plus grand danger, cependant, est l'impact du laser sur la rétine dans le spectre optique visible – 400 nm (violet) à 1400 nm (proche infrarouge). Dans cette région du spectre des faisceaux collimatés se concentrent sur une très petites zones de la rétine. l'exposition du pire se produit lorsque l'œil se penche sur la distance et le faisceau direct ou réfléchi frappe. Dans ce cas, sa concentration sur la rétine atteint 100.000 fois.

Ainsi, un faisceau visible de 10 mW / cm 2 agit sur la rétine avec une puissance de 1000 W / cm2. Ceci est plus que suffisant pour causer des dommages. Si l'œil ne regarde pas dans la distance, ou si le faisceau est réfléchi par une lumière diffuse et non la surface du miroir, conduit à des blessures est beaucoup plus puissant rayonnement. L'effet laser sur la peau dépourvue d'effet de focalisation, il est donc beaucoup moins sensible aux blessures à ces longueurs d'onde.

Rayons X

Certains systèmes à haute tension avec des tensions supérieures à 15 kV peuvent générer des rayons X d'une puissance considérable: la source de lumière laser – un laser à excimère puissants avec pompage d'électrons, ainsi que les sources de plasma et d'ions du système. Ces appareils doivent être vérifiés pour la sécurité des radiations, y compris pour le blindage approprié.

classification

En fonction de la puissance ou l'énergie du faisceau et la longueur d'onde du rayonnement, les lasers sont divisés en plusieurs classes. La classification est basée sur la capacité potentielle de l'appareil de causer un dommage immédiat aux yeux, la peau, l'inflammation de l'exposition directe au faisceau ou réflexion diffuse des surfaces réfléchissantes. Tous les lasers commerciaux sont soumis à l'identification par leurs étiquettes infligées à. Si l'appareil a été fabriqué ou autrement maisons marqué, il faut obtenir des conseils en correspondant à sa classification et l'étiquetage. Les lasers sont distingués par la puissance, la longueur d'onde et la durée de l'exposition.

Dispositifs de sécurité

des premiers dispositifs de classe génèrent un rayonnement laser de faible intensité. Il ne peut pas atteindre un niveau dangereux, de sorte que les sources sont exemptés de la plupart des mesures de contrôle ou d'autres formes de surveillance. Exemple: les imprimantes laser et lecteur de CD.

dispositif conditionnellement sécurité

second lasers de classe émettent dans le spectre visible. Cette source de lumière laser qui provoquent la réaction humaine normale de rejet est la lumière trop lumineux (réflexe de clignement). Lorsqu'il est exposé à un faisceau oeil humain clignote 0,25 s, qui fournit une protection suffisante. Cependant, le rayonnement laser est dans la plage visible peut faire mal aux yeux, l'impact constant. Exemples: pointeurs laser, arpentage laser.

2a lasers de classe sont des dispositifs à usage spécifique avec une puissance de sortie inférieure à 1 mW. Ces dispositifs ne causent des dommages à l'impact direct sur 1000 pour une journée de travail de 8 heures. Exemple de code à barres lecteur.

lasers dangereux

Par classe 3a comprennent des dispositifs qui ne nuisent pas par une brève exposition à l'œil non protégé. Peut être dangereux lors de l'utilisation optique de focalisation, par exemple des télescopes, des microscopes et des jumelles. Exemples: une puissance laser hélium-néon de 1-5 mW, des pointeurs laser et les niveaux de construction.

3b faisceau laser de classe peut provoquer des blessures ou par contact direct avec son image miroir. Exemple: une puissance laser hélium-néon de 5-500 mW, de nombreuses recherches et lasers thérapeutiques.

Classe 4 comprend un dispositif avec des niveaux de puissance de plus de 500 mW. Ils sont dangereux pour les yeux, la peau, ainsi qu'un risque d'incendie. L'exposition au faisceau de son spéculaire ou des réflexions diffuses peut provoquer des lésions oculaires et cutanées. toutes les mesures de sécurité doivent être prises. EXEMPLE: Nd: YAG-lasers, des écrans, la chirurgie, la coupe des métaux.

Le rayonnement laser: Protection

Chaque laboratoire doit fournir une protection adéquate pour les personnes travaillant avec des lasers. fenêtre d'amélioration à travers laquelle le rayonnement peut passer des dispositifs 2, 3 ou 4 classes avec rédhibitoire dans les zones non contrôlées doivent être couverts ou non protégée pendant le fonctionnement d'un tel dispositif. Pour une protection maximale, il est recommandé que les yeux.

  • Le faisceau doit être enfermé dans une housse de protection résistant à la flamme non réfléchissante pour minimiser le risque d'exposition accidentelle ou un incendie. Pour aligner le faisceau d'utiliser des écrans fluorescents ou des viseurs secondaires; Evitez toute exposition directe.
  • Pour les procédures d'alignement faisceau utiliser la plus faible puissance. Si possible pour les procédures d'alignement préliminaires utiliser un bas de gamme. Évitez la présence inutile d'objets réfléchissants dans la zone laser.
  • Restreindre le passage du faisceau dans une zone dangereuse après les heures, à l'aide d'un volet et d'autres obstacles. Ne pas utiliser les parois de la chambre afin d'aligner la classe de faisceau laser 3b et 4.
  • Utiliser des instruments non réfléchissants. Certains équipements ne reflète pas la lumière visible, il devient un miroir dans la partie invisible du spectre.
  • Ne portez pas de bijoux réfléchissants. décorations métalliques augmentent également le risque de choc électrique.

des lunettes de protection

Lorsque l'on travaille avec des lasers 4 classes avec la zone de danger ouvert, ou à risque de réflexion devrait utiliser des lunettes de protection. Tapez les dépend du type de rayonnement. Les points doivent être sélectionnés pour se protéger contre les reflets, diffuse en particulier, ainsi que pour fournir une protection à un niveau où le réflexe de défense naturelle peut prévenir des lésions oculaires. De tels dispositifs optiques pour garder un semblant du faisceau, pour éviter les brûlures de la peau, réduire les risques d'autres accidents.

Les facteurs à prendre en compte lors du choix des lunettes:

  • ou la région de longueurs d'onde du spectre de rayonnement;
  • absorbance à une longueur d'onde particulière;
  • éclairement maximale (W / cm 2) ou la puissance du faisceau (W);
  • Type de système laser;
  • Mode d'alimentation – rayonnement laser pulsé ou en mode continu;
  • capacités de réflexion – spéculaires et diffus;
  • le champ de vision;
  • la disponibilité des verres correcteurs ou assez grand pour permettre le port de lunettes de correction de la vision;
  • confort;
  • ouvertures de ventilation pour éviter antibuée;
  • effet sur la vision des couleurs;
  • la résistance aux chocs;
  • la capacité d'exécuter les tâches nécessaires.

Étant donné que les lunettes sont sujettes à des dommages et l'usure, le programme de sécurité de laboratoire devraient comprendre des inspections périodiques de ces éléments de protection.