Lasers word al hoe belangriker navorsingsinstrumente in medisyne, fisika, chemie, geologie, biologie en ingenieurswese. As dit misbruik word, kan hulle verblinding en beserings (insluitend brandwonde en elektriese skok) aan operateurs en ander personeel, insluitend toevallige laboratoriumbesoekers, veroorsaak en aansienlike skade aan eiendom veroorsaak. Gebruikers van hierdie toestelle moet die nodige veiligheidsmaatreëls ten volle verstaan en toepas wanneer hulle dit hanteer.
Wat is 'n laser?
Die woord "laser" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) is 'n afkorting wat staan vir "amplification of light by induced radiation." Die frekwensie van die straling wat deur 'n laser gegenereer word, is binne of naby die sigbare deel van die elektromagnetiese spektrum. Die energie word tot 'n toestand van uiters hoë intensiteit versterk deur 'n proses genaamd "laser-geïnduseerde straling".
Die term "straling" word dikwels verkeerd verstaanverkeerd, want dit word ook gebruik om radioaktiewe materiale te beskryf. In hierdie konteks beteken dit die oordrag van energie. Energie word van een plek na 'n ander vervoer deur geleiding, konveksie en bestraling.
Daar is baie verskillende soorte lasers wat in verskillende omgewings werk. Gasse (byvoorbeeld argon of 'n mengsel van helium en neon), soliede kristalle (byvoorbeeld robyn) of vloeibare kleurstowwe word as die werkmedium gebruik. Wanneer energie aan die werksomgewing verskaf word, gaan dit in 'n opgewekte toestand en stel energie vry in die vorm van deeltjies lig (fotone).
'n Paar spieëls aan albei kante van die verseëlde buis reflekteer of stuur lig in 'n gekonsentreerde stroom wat 'n laserstraal genoem word. Elke werksomgewing produseer 'n straal van unieke golflengte en kleur.
Die kleur van laserlig word gewoonlik in terme van golflengte uitgedruk. Dit is nie-ioniserend en sluit ultraviolet (100-400 nm), sigbare (400-700 nm) en infrarooi (700 nm - 1 mm) deel van die spektrum in.
Elektromagnetiese spektrum
Elke elektromagnetiese golf het 'n unieke frekwensie en lengte wat met hierdie parameter geassosieer word. Net soos rooi lig sy eie frekwensie en golflengte het, so het alle ander kleure – oranje, geel, groen en blou – unieke frekwensies en golflengtes. Mense is in staat om hierdie elektromagnetiese golwe waar te neem, maar is nie in staat om die res van die spektrum te sien nie.
Gammastrale, X-strale en ultraviolet het die hoogste frekwensie. infrarooi,mikrogolfstraling en radiogolwe beslaan die laer frekwensies van die spektrum. Sigbare lig lê in 'n baie nou reeks tussenin.
Laserbestraling: menslike blootstelling
Die laser produseer 'n intens gerigte ligstraal. As dit gerig, gereflekteer of op 'n voorwerp gefokus word, sal die straal gedeeltelik geabsorbeer word, wat die oppervlak en binnetemperature van die voorwerp verhoog, wat kan veroorsaak dat die materiaal verander of vervorm. Hierdie eienskappe, wat toepassing gevind het in laserchirurgie en materiaalverwerking, kan gevaarlik wees vir menslike weefsel.
Benewens bestraling, wat 'n termiese effek op weefsels het, is laserstraling gevaarlik, wat 'n fotochemiese effek produseer. Die toestand daarvan is 'n voldoende kort golflengte, dit wil sê die ultraviolet of blou deel van die spektrum. Moderne toestelle produseer laserstraling, waarvan die impak op 'n persoon tot die minimum beperk word. Laekraglasers het nie genoeg energie om skade te veroorsaak nie, en dit hou nie 'n gevaar in nie.
Menslike weefsels is sensitief vir energie, en onder sekere omstandighede kan elektromagnetiese bestraling, insluitend laserstraling, die oë en vel beskadig. Studies is gedoen oor drempelvlakke van traumatiese bestraling.
Ooggevaar
Die menslike oog is meer vatbaar vir besering as die vel. Die kornea (die deursigtige buitenste vooroppervlak van die oog), anders as die dermis, het nie 'n buitenste laag dooie selle wat teen omgewingsinvloede beskerm nie. laser en ultravioletdie bestraling word deur die kornea van die oog geabsorbeer, wat dit kan beskadig. Die besering gaan gepaard met edeem van die epiteel en erosie, en by ernstige beserings - vertroebeling van die voorste kamer.
Die lens van die oog kan ook geneig wees tot besering wanneer dit aan verskeie laserstraling blootgestel word – infrarooi en ultraviolet.
Die grootste gevaar is egter die impak van die laser op die retina in die sigbare deel van die optiese spektrum – van 400 nm (violet) tot 1400 nm (naby infrarooi). Binne hierdie gebied van die spektrum fokus gekollimeerde strale op baie klein areas van die retina. Die mees ongunstige variant van blootstelling vind plaas wanneer die oog in die verte kyk en 'n direkte of gereflekteerde straal dit binnedring. In hierdie geval bereik sy konsentrasie op die retina 100 000 keer.
Dus, 'n sigbare balk met 'n krag van 10 mW/cm2 werk op die retina in met 'n krag van 1000 W/cm2. Dit is meer as genoeg om skade te veroorsaak. As die oog nie in die verte kyk nie, of as die straal van 'n diffuse, nie-spieëloppervlak weerkaats word, lei baie kragtiger bestraling tot beserings. Die laser-effek op die vel is sonder die fokus-effek, so dit is baie minder geneig tot besering by hierdie golflengtes.
X-strale
Sommige hoëspanningstelsels met spannings bo 15 kV kan X-strale van beduidende krag opwek: laserstraling, welke bronne hoëkrag-elektrongepompte eksimerlasers is, asookplasmastelsels en ioonbronne. Hierdie toestelle moet vir bestralingsveiligheid getoets word, insluitend om behoorlike afskerming te verseker.
Klassifikasie
Afhangende van die krag of energie van die straal en die golflengte van die straling, word lasers in verskeie klasse verdeel. Die klassifikasie is gebaseer op die potensiaal vir die toestel om onmiddellike besering aan die oë, vel of vuur te veroorsaak wanneer dit direk aan die straal blootgestel word of wanneer dit van diffuse reflektiewe oppervlaktes weerkaats word. Alle kommersiële lasers is onderhewig aan identifikasie deur merke wat daarop aangebring is. Indien die toestel tuisgemaak is of nie andersins gemerk is nie, moet advies ingewin word oor toepaslike klassifikasie en etikettering. Lasers word deur krag, golflengte en blootstellingstyd onderskei.
Veilige toestelle
Eersteklas toestelle genereer lae-intensiteit laserstraling. Dit kan nie gevaarlike vlakke bereik nie, so bronne is vrygestel van die meeste kontroles of ander vorme van toesig. Voorbeeld: laserdrukkers en CD-spelers.
Voorwaardelik veilige toestelle
Lasers van die tweede klas straal in die sigbare deel van die spektrum uit. Dit is laserstraling, waarvan die bronne veroorsaak dat 'n persoon 'n normale reaksie van verwerping van te helder lig (kniprefleks) het. Wanneer dit aan die straal blootgestel word, knip die menslike oog na 0,25 s, wat voldoende beskerming bied. Laserbestraling in die sigbare reeks kan egter die oog beskadig met konstante blootstelling. Voorbeelde: laserwysers, geodetiese lasers.
Klas 2a-lasers is spesialedoeltoestelle met 'n uitsetkrag van minder as 1mW. Hierdie toestelle veroorsaak slegs skade wanneer dit direk vir meer as 1000 s in 'n 8-uur werksdag blootgestel word. Voorbeeld: Streepkodelesers.
Gevaarlike lasers
Klas 3a verwys na toestelle wat nie beseer met korttermyn blootstelling aan die onbeskermde oog nie. Kan gevaarlik wees wanneer fokusoptika soos teleskope, mikroskope of verkykers gebruik word. Voorbeelde: 1-5 mW He-Ne laser, sommige laserwysers en bouvlakke.
Klas 3b laserstraal kan besering veroorsaak as dit direk toegepas word of teruggekaats word. Voorbeeld: 5-500mW HeNe-laser, baie navorsings- en terapeutiese lasers.
Klas 4 sluit toestelle in met kragvlakke groter as 500 mW. Hulle is gevaarlik vir die oë, vel, en is ook 'n brandgevaar. Blootstelling aan die straal, sy spiegelende of diffuse refleksies kan oog- en velbeserings veroorsaak. Alle veiligheidsmaatreëls moet getref word. Voorbeeld: Nd:YAG-lasers, skerms, chirurgie, metaalsny.
Laserbestraling: beskerming
Elke laboratorium moet voldoende beskerming bied vir persone wat met lasers werk. Vensters van kamers waardeur bestraling van toestelle van klas 2, 3 of 4 kan deurgaan, wat skade aanrig aanonbeheerde gebiede moet bedek of andersins beskerm word tydens die werking van so 'n apparaat. Vir maksimum oogbeskerming word die volgende aanbeveel.
- Die balk moet in 'n nie-reflektiewe, nie-vlambare beskermende omhulsel toegemaak word om die risiko van toevallige blootstelling of brand te verminder. Om die balk in lyn te bring, gebruik fluoresserende skerms of sekondêre besienswaardighede; Vermy direkte oogkontak.
- Gebruik die laagste krag vir die straalbelyningsprosedure. Indien moontlik, gebruik lae-end toestelle vir voorlopige belyningsprosedures. Vermy die teenwoordigheid van onnodige reflekterende voorwerpe in die laserarea.
- Beperk die deurgang van die balk in die gevaarsone gedurende nie-werksure, deur luike en ander hindernisse te gebruik. Moenie die mure van die kamer gebruik om die straal van klas 3b- en 4-lasers in lyn te bring nie.
- Gebruik nie-reflektiewe gereedskap. Sommige voorraad wat nie sigbare lig reflekteer nie, word spiegelend in die onsigbare gebied van die spektrum.
- Moenie reflektiewe juweliersware dra nie. Metaaljuweliersware verhoog ook die risiko van elektriese skok.
Goggles
Wanneer daar met Klas 4-lasers met 'n oop gevaararea gewerk word of waar daar 'n risiko van weerkaatsing is, moet 'n veiligheidsbril gedra word. Hul tipe hang af van die tipe bestraling. Brille moet gekies word om teen refleksies te beskerm, veral diffuse refleksies, en om beskerming te bied tot op 'n vlak waar die natuurlike beskermende refleks oogbesering kan voorkom. Sulke optiese toestellehandhaaf 'n mate van sigbaarheid van die balk, voorkom velbrandwonde, verminder die moontlikheid van ander ongelukke.
Faktore om in ag te neem wanneer jy 'n bril kies:
- golflengte of streek van die stralingspektrum;
- optiese digtheid by 'n spesifieke golflengte;
- maksimum beligting (W/cm2) of straalkrag (W);
- laserstelseltipe;
- kragmodus - gepulseerde laserlig of deurlopende modus;
- refleksievermoëns - spiegelend en diffuus;
- gesigsveld;
- teenwoordigheid van korrektiewe lense of van voldoende grootte om die dra van korrektiewe bril moontlik te maak;
- comfort;
- teenwoordigheid van ventilasiegate om misvorming te voorkom;
- effek op kleurvisie;
- slagweerstand;
- vermoë om nodige take uit te voer.
Omdat veiligheidsbril vatbaar is vir beskadiging en slytasie, moet die laboratorium se veiligheidsprogram periodieke ondersoeke van hierdie beskermende kenmerke insluit.
