сучасних уявлень про вплив лазерного випромінювання на організм людини розроблений і затверджений ряд нормативних документів, що забезпечують безпечну експлуатацію лазерних виробів. Ці документи встановлюють єдину систему забезпечення лазерної безпеки. У таку систему входять: технічні засоби зниження небезпечних і шкідливих виробничих чинників, організаційні заходи, контроль умов праці на лазерних установках. У сучасній вітчизняній науково-технічній і нормативній літературі дано декілька варіантів класифікації лазерних виробів. З позиції забезпечення лазерної безпеки їх класифікують по основним фізико-технічним параметрам і ступеню небезпеки випромінювання, що генерується.
Залежно від конструкції лазера і конкретних умов його експлуатації обслуговуючий його персонал може бути схильний до дії небезпечних і шкідливих виробничих чинників. Рівні небезпечних і шкідливих виробничих чинників на робочому місці не повинні перевищувати значень, встановлених по електробезпеці, вибухонебезпеці, шуму, рівням іонізуючого випромінювання, концентрації токсичних речовин та ін.
Ступінь дії лазерного випромінювання на оператора залежить від фізико-технічних характеристик лазера — щільності потужності (енергії випромінювання), довжини хвилі, часу опромінювання, тривалості і періодичності імпульсів, площі опромінюваної поверхні. Біологічний ефект лазерного опромінювання залежить як від виду дії випромінювання на тканині організму (теплове, фотохімічне), так і від біологічних і фізико-хімічних особливостей самих тканин і органів.
Найнебезпечніше лазерне випромінювання із завдовжки хвилі:
3801400 нм — для сітківки ока
180380 нм і понад 1400 нм — для передніх середовищ ока
180105 нм (тобто у всьому даному діапазоні) — для шкіри.
Гігієністами висунуті вимоги, відповідно до яких, в основу проектування, розробки і експлуатації лазерної техніки повинен бути покладений принцип виключення дії на людину (окрім лікувальної мети) лазерного випромінювання, як прямого, так і дзеркально або дифузно відбитого.
Лазерний виріб по ступені небезпеки випромінювання, що генерується, підрозділяють на 4 класи. При цьому клас небезпеки лазерного виробу визначається класом небезпеки використовуваного в ньому лазера. Класифікацію лазерів з погляду безпеки проводить підприємство-виробник шляхом порівняння вихідних характеристик випромінювання з гранично допустимими рівнями при одноразовій дії. Визначаючи приналежність лазерного виробу до того або іншому класу по ступені небезпеки лазерного випромінювання, необхідно враховувати дію прямого або відбитого лазерного пучка на очі і шкіру людини і просторові характеристики лазерного випромінювання (при цьому розрізняють колімоване випромінювання, тобто поміщене в обмеженому просторі, і неколімоване, тобто розсіяне або дифузно відбите). Використання додаткових оптичних систем не входить в поняття "колімація", а обмовляється окремо. Лазерні вироби з погляду техніки безпеки класифікують в основному по ступені небезпеки випромінювання, що генерується.
Встановлені наступні 4 класи лазерів:
1 —
до нього відносять повністю безпечні лазери, вихідне випромінювання яких не представляє небезпеки для очей і шкіри людини;
2 —
до нього відносять лазери, вихідне випромінювання яких представляє небезпеку при опромінюванні шкіри або очей людини колімованим пучком. У той же час дифузне відбите випромінювання лазерів цього класу безпечно як для шкіри, так і для очей;
3 —
до нього відносять лазерні пристрої, що працюють у видимій області спектру і вихідне випромінювання яких представляє небезпеку при опромінюванні як очей (колімованими дифузно відбитим випромінюванням на відстані менше 10 см від тієї, що відображає поверхні), так і шкіри (тільки колімованим пучком);
4 —
найбільш небезпечний — до нього відносять лазерні пристрої, навіть дифузно відбите випромінювання яких представляє небезпеку для очей і шкіри на відстані менше 10 див.
При визначенні класу небезпеки лазерного випромінювання враховуються три спектральні діапазони.
Таблиця 4.1 – Діапазони лазерного випромінювання
Клас
небезпеки | 180380 нм | 3801400 нм | 1400105 нм
лазерного | Діапазон
випромінювання | I | II | III
1 | + | + | +
2 | + | + | +
3— | +—
4 | + | + | +
Відповідно для кожного режиму роботи лазера і його спектрального діапазону. Нормованими параметрами з погляду небезпеки лазерного випромінювання є енергія W і потужність P випромінювання, що пройшло що обмежує апертуру діаметрами dа =1.1 мм (у спектральних діапазонах I і II) і dа=7 мм (у діапазоні II); енергетична експозиція H і опроміненість E, всереднені по обмежуючій апертурі:
H=W/Sa; E=P/Sa (4.1)
де Sa - площа що обмежує апертуру.
Таблиця 4.2 - Граничні дози при одноразовій дії на очі лазерного випромінювання.
Довжина хвилі, нм | Тривалість дії t, з | WПДУ, Дж
380600 | t2.310-11
2.310-11t510-5 | 810-8
510-5t1
600750 | t6.510-11
6.510-11t510-5 | 1.610-7
510-5t1
7501000 | t2.510-10
2.510-10t510-5 | 410-7
510-5t1
10001400 | t10-9
10-9t510-5 | 10-6
510-5t1
Межі лазерного випромінювання встановлюють для двох умов - одноразового і постійного опромінювання. Під постійним розуміють дію, що систематично повторюється, якій піддаються люди, професійно пов'язані з лазерним випромінюванням.
Дозу опромінення при цьому визначають як:
1)
рівні лазерного випромінювання, при яких існує незначна вірогідність виникнення оборотних відхилень в організмі людини;
2)
рівні випромінювання, які при роботі встановленої тривалості протягом всього трудового стажу не призводять до травми захворювання або відхилення в стані здоров'я як що самого працює, так і подальших його поколінь.
Дозу постійної дії розраховують шляхом зменшення в 5-10 разів одноразової дії.
Розміщення лазерних виробів у кожному конкретному випадку проводиться з урахуванням класу небезпеки виробів, умов і режиму праці персоналу, особливостей технологічного процесу, підведення комунікацій.
Вимоги для класу лазерних приладів:
Відстань між лазерними виробами повинна забезпечувати безпечні умови праці і зручність експлуатації, ремонту і обслуговування. Рекомендується:
- З боку органів управління: при однорядному розташуванні–1,5 м;
- при дворядному не менше - 2,0 м.
- з іншого боку не менше – 1,0 м.
- Траєкторія проходження лазерного пучка повинна бути поміщена в оболонку з матеріалу, що не згорає, або мати огорожу, що знижують рівень лазерного випромінювання і що виключають попадання лазерного пучка на дзеркальну поверхню. Відкриті