Cómo funciona la red de protección láser. ¿Qué es la radiación láser? Radiación láser: sus fuentes y protección frente a ella

El láser se considera una de las visiones más perfectas de Albert Einstein. Habló activamente sobre el hecho de que los átomos pueden emitir luz. Esta teoría se confirmó medio siglo después, cuando Prokhorov y Basov inventaron el generador cuántico. El láser es capaz de producir una radiación especial. V mundo moderno son ampliamente utilizados en medicina, en diversos campos de la tecnología, en espectáculos y representaciones teatrales. A pesar de la loca popularidad, es importante entender qué efecto tiene en el cuerpo humano.

Especificaciones de la radiación

La radiación láser nace en los átomos, al igual que la luz simple. Sin embargo, esto requiere procesos físicos especiales, por lo que se produce la influencia necesaria de un campo externo, uno electromagnético. Por eso se considera que la radiación es estimulada, forzada. Para medir su potencia, se usa un dispositivo especial: un medidor usa muchos métodos para esto.

En términos simples, la radiación láser son ondas electromagnéticas que se propagan paralelas entre sí. Es por eso que el rayo láser tiene una directividad aguda, un ángulo de dispersión muy pequeño, así como una mayor intensidad de influencia en la superficie que está expuesta a la radiación.

¿Cuál es la diferencia entre la radiación láser y la que se obtiene de una lámpara? Cabe señalar que la pata de acumulación se considera una fuente de iluminación hecha por el hombre, que emite ondas electromagnéticas, que difieren del láser. El ángulo de propagación en el rango espectral es de trescientos sesenta grados.

El impacto del láser en el cuerpo humano.

Debido a los diferentes usos del generador cuántico, muchos científicos y médicos han decidido estudiar la radiación láser, así como sus efectos en el cuerpo humano. Gracias a numerosas experiencias, trabajo científico, se supo que la radiación láser tiene las siguientes propiedades:

  • en el proceso de interacción con una fuente de tal radiación, la instalación y los rayos reflejados pueden actuar como un factor dañino;
  • la gravedad de la lesión está directamente relacionada con los parámetros de localización de la exposición, ondas electromagnéticas;
  • la energía que es absorbida por tales tejidos provoca una lista de efectos negativos y dañinos, a saber, luz, calor y otros.

En el momento de la acción biológica de dicha radiación, el daño ocurre en una secuencia determinada:

  • La temperatura corporal aumenta bruscamente, lo que se acompaña de quemaduras.
  • Entonces hierve el líquido celular intersticial.
  • El vapor que se forma como resultado de tal proceso ejerce una presión increíble, por lo que todo termina con una explosión, una especie de onda de choque que destruye los tejidos.

La radiación de intensidad baja y media tiene un efecto dañino en la piel. Si se produce una exposición más grave, el daño se manifiesta por edema en la piel, necrosis de partes del cuerpo y hemorragia. En cuanto a los tejidos internos, están fuertemente transformados. El peligro principal proviene de la radiación directa reflejada especularmente. Tal proceso provoca cambios serios en el trabajo de todos los sistemas y órganos internos.

Los órganos de la visión más afectados son los ojos, por lo que cuando se trabaja con un láser, es necesario usar gafas protectoras especiales.

El láser genera pulsos cortos de radiación que causan daños graves en la córnea y la retina, el cristalino y el iris.

Hay tres razones principales para tales fenómenos:

  • Durante un breve período de tiempo durante el cual se activa la radiación láser, el reflejo de parpadeo no tiene tiempo para funcionar a tiempo.
  • La córnea y el caparazón se consideran los más vulnerables.
  • El efecto dañino es provocado por el sistema óptico del ojo, que enfoca la radiación en el fondo del ojo. El punto láser golpea los vasos de la retina, bloqueándolos. Dado que no existen receptores responsables del dolor, el daño en la retina es casi imperceptible. Si la parte quemada del ojo se agranda, las imágenes de los objetos que caen sobre ella simplemente se evaporan.

Signos típicos de daño a los órganos de la visión:

  • hay hemorragia en el tejido;
  • hinchazón de los párpados;
  • dolor en los ojos;
  • nubosidad, imagen borrosa;
  • espasmos de los párpados.

¡Como resultado de tal daño, es imposible restaurar las células de la retina! La fuerza de la radiación que causa daño a los ojos está en un nivel más bajo que la radiación que afecta la piel. El principal peligro lo llevan todos los láseres infrarrojos. Además, ¡todos los dispositivos que emiten radiación en el espectro visible con una potencia de más de 5 mW son extremadamente peligrosos para los humanos!

Los principales métodos de protección en la producción.

La mayoría de las personas pensarán de inmediato que solo necesitan gafas de seguridad de radiación láser pero no serán suficientes. Teniendo en cuenta que muchas personas trabajan en empresas con generadores cuánticos, es importante conocer las principales regulaciones, normas sobre protección contra dicha exposición. Consisten en protección individual, general, ya que todo depende del grado de peligrosidad que conlleva la instalación láser.

Hay cuatro grupos de peligros sobre los que el fabricante debe advertir. Para el cuerpo humano, los láseres que se incluyen en el segundo, tercer y cuarto grupo son peligrosos. Los medios colectivos de protección incluyen cubiertas, pantallas protectoras y guías de luz, bloqueo y señalización, métodos de seguimiento telemétrico, cercado de un lugar con exposición que excede la norma permisible.

Sobre protección personal trabajadores, se les debe proporcionar ropa especial. En cuanto a los ojos, necesitará gafas protectoras con un recubrimiento especial. Los anteojos lo ayudarán a reducir el nivel de impacto negativo, mantener la visión y la salud ocular. La prevención ideal de tal exposición es una visita moderna al médico, el cumplimiento de todas las reglas de seguridad.

Es importante usar siempre gafas protectoras, overoles, para que pueda protegerse a sí mismo y a su salud de los problemas.

Medidas de protección contra dispositivos láser

Los casos se han vuelto más frecuentes cuando las personas usan lámparas, láseres caseros, linternas láser y punteros de luz en la vida cotidiana sin mucho control, sin darse cuenta del peligro que representan. Incluso al usarlos, se deben usar gafas protectoras. Para evitar tristes consecuencias, es importante recordar siempre:

  • use anteojos de seguridad;
  • de particular peligro son aquellos rayos que se reflejan en hebillas, vidrios, objetos;
  • las gafas deben coincidir con la longitud de onda de toda la radiación del láser;
  • Puedes “jugar” con un láser donde no hay gente;
  • si un rayo de baja intensidad entra en los ojos de un atleta, piloto o conductor, puede ocurrir una tragedia;
  • almacenamiento de dichos dispositivos - en un lugar inaccesible para niños, adolescentes;
  • Está prohibido mirar a través de la lente, que es una fuente de radiación.

Vale la pena recordar que los dispositivos láser, los generadores cuánticos, son capaces de representar una gran amenaza para los demás, así como para sus propietarios. La observación cuidadosa de las reglas de seguridad le permitirá protegerse. Las gafas no son un accesorio, sino una protección fiable y eficaz.

Beneficios de la radiación de baja intensidad

En la dermatología moderna, la cosmetología, la radiación láser de baja intensidad es especialmente popular. En el proceso de exposición a dicha radiación en el cuerpo humano, se pueden observar transformaciones positivas:

  • se eliminan todos los procesos inflamatorios que ocurren en el cuerpo;
  • retarda el envejecimiento de células y tejidos;
  • se fortalece la inmunidad general, local;
  • hay un efecto antibacteriano;
  • aumenta la elasticidad de la piel;
  • la capa epidérmica se espesa;
  • se reconstruye la dermis;
  • el número de glándulas sudoríparas sebáceas aumenta debido a la normalización de su actividad completa;
  • se fija la acumulación de grasa, aumenta la masa muscular debido a la mejora de los procesos metabólicos;
  • debido a la buena nutrición de los tejidos y las células, se observa un aumento de la circulación sanguínea y un crecimiento activo del cabello.

Tal efecto positivo es posible debido al tratamiento sistemático a largo plazo. El primer resultado se nota después de tres sesiones, pero generalmente se requieren al menos 10-30 tratamientos. Para consolidar el resultado, la prevención se realiza tres veces al año durante 10 sesiones.

Medición de la potencia de radiación

En cuanto a la energía y el poder de la radiación, estos son cantidades completamente diferentes, pero interconectadas, se denominan parámetros de energía. La medida de energía, potencia, se realiza de diferentes formas, así como las que se utilizan en el rango de microondas. Necesitará un medidor especial.

El medidor de potencia es el siguiente:

  • Medidor de potencia de radiación láser fotoeléctrica. Prácticamente todos los fotodetectores que tengan una señal de salida proporcional al flujo incidente permitirán medir la potencia de la radiación continua. Para este propósito, necesita un fotodetector de semiconductores.
  • Medidor de alta potencia de radiación. Para ello, se requerirán efectos en cristales. Por ejemplo, un medidor de energía ferroeléctrica. Cuando los rayos caen sobre él, luego en un cristal o resistencia especial, puede ver un voltaje que se puede medir. El titanato de bario o plomo puede actuar como ferroeléctrico. Este medidor es muy eficiente.
  • Medidor de potencia con efecto electro-óptico inverso. Cuando la radiación monocromática toca un cristal, se produce la polarización. Cuando un cristal de este tipo se coloca en un capacitor especial, es poderoso para medir la potencia asociada con un voltaje particular.

El medidor ayudará a determinar la fuerza de la radiación láser. Es importante recordar que cuando se trabaja con láseres, especialmente en la producción a gran escala, se deben observar todas las medidas de seguridad posibles. No olvides llevar gafas y ropa especiales.

Radiación láser y protección frente a ella en producción.

La radiación láser es radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,2 ... 1000 micrones: de 0,2 a 0,4 micrones - región ultravioleta; más de 0,4 a 0,75 micrones - área visible; más de 0,75 a 1 micra - región del infrarrojo cercano; por encima de 1,4 micras - región del infrarrojo lejano.


Las fuentes de radiación láser son generadores cuánticos ópticos: láseres, que se utilizan ampliamente en ciencia, tecnología, tecnología (comunicaciones, ubicación, tecnología de medición, holografía, separación de isótopos, fusión termonuclear, soldadura, corte de metales, etc.).


La radiación láser se caracteriza exclusivamente nivel alto concentraciones de energía: densidad de energía - 1010...1012 J/cm3; densidad de potencia — 1020..1022 W/cm3. Según el tipo de radiación, se divide en directa (contenida en un ángulo sólido limitado); disperso (disperso de una sustancia que es parte del medio a través del cual pasa el rayo láser); reflejado especularmente (reflejado desde la superficie en un ángulo igual al ángulo de incidencia del haz); a difusamente reflejada (reflejada desde la superficie en todas las direcciones posibles).


Durante el funcionamiento de los sistemas láser Personal de servicio pueden estar expuestos a un gran grupo de factores físicos y factores químicos peligroso y efectos dañinos. Los siguientes factores son los más característicos en el mantenimiento de una instalación láser: a) radiación láser (directa, dispersa o reflejada); b) radiación ultravioleta, cuya fuente son lámparas de bomba pulsada o tubos de descarga de gas de cuarzo; c) brillo de la luz emitida por lámparas de destellos o material objetivo bajo la influencia de la radiación láser; d) radiación electromagnética en los rangos de HF y microondas; e) radiación infrarroja; g) temperatura de la superficie del equipo; h) corriente eléctrica de los circuitos de control y alimentación; i) ruido y vibraciones; j) destrucción de sistemas de bombeo láser como resultado de una explosión; k) contaminación del aire por polvo y gas resultante del impacto de la radiación láser sobre el objetivo y radiólisis del aire (se liberan ozono, óxidos de nitrógeno y otros gases).


La simultaneidad del impacto de estos factores y el grado de su manifestación dependen del diseño, las características de la instalación y las características de las operaciones tecnológicas realizadas con su ayuda. Dependiendo del peligro potencial de dar servicio a los sistemas láser, se dividen en cuatro clases. Cuanto mayor sea la clase de la instalación, mayor será el riesgo de exposición a la radiación para el personal y mayor el número de factores de efectos peligrosos y nocivos que se manifiestan simultáneamente.


Si la clase de peligro 1 de una instalación láser generalmente se caracteriza solo por el peligro de exposición a un campo eléctrico, entonces la clase 2 también se caracteriza por el peligro de la radiación reflejada directa y especular; para la 3ra clase - también el peligro de reflexión difusa, radiación ultravioleta e infrarroja, brillo de la luz, alta temperatura, ruido, vibración, polvo y contaminación por gas del aire del área de trabajo.


La instalación láser de la 4ª clase de peligro se caracteriza por la presencia completa de peligros potenciales listados arriba.


El grado de cambio que ocurre bajo su influencia en los órganos de la visión y la piel humana se elige como criterio principal para la regulación de la radiación láser. La seguridad al trabajar con láseres se evalúa por la probabilidad de lograr uno u otro efecto patológico, determinado por:

Рsin = 1 - Рpat (3.47)

donde Рbez es la probabilidad de trabajo seguro con el láser en condiciones específicas; RPat es el efecto patológico real medido cuando se expone a la radiación láser.


En la actualidad, se ha comprobado que cuando se expone a la radiación láser (especialmente con uno solo), existe una relación inequívoca entre el indicador cuantitativo de la intensidad de la exposición al campo y el efecto producido por la misma.


Para asegurar condiciones seguras trabajo del personal, se han establecido los niveles máximos permisibles (MPL) de radiación láser que, con la exposición diaria de una persona, no provocan desviaciones en el estado de salud durante el trabajo o a largo plazo, detectadas por métodos modernos de medicina investigar.

1 - láser, 2 - parasol, 3 - lente, 4 - diafragma, 5 - objetivo


Los efectos biológicos de la exposición a la radiación láser dependen no solo de la energía de exposición, por lo que los límites máximos de control de la radiación láser se establecen teniendo en cuenta la longitud de onda de la radiación, la duración de los pulsos, la frecuencia de su repetición, la exposición tiempo y el área de las áreas irradiadas, así como las características biológicas y fisicoquímicas de los tejidos y órganos irradiados.


El control de los niveles de factores peligrosos y dañinos durante el funcionamiento de los láseres se realiza periódicamente (al menos una vez al año), cuando se reciben nuevas instalaciones, cuando se cambia el diseño de la instalación láser o el equipo de protección, cuando se organizan nuevos trabajos. .


Dependiendo de la clase de instalación láser, se utilizan varios equipos de protección, incluido el procedimiento para operar la instalación, definido " Normas sanitarias y reglas para el diseño y operación de láseres.


Un conjunto de medidas para garantizar la seguridad de trabajar con un láser incluye técnicas, sanitarias e higiénicas y arreglos organizacionales y está dirigido a prevenir la exposición del personal a niveles superiores al MPC.


Esto se logra dotando a los láseres de dispositivos que excluyen los efectos de la radiación directa y reflejada (pantallas); utilizando medios de control remoto, señalización y apagado automático; creación locales especiales para trabajar con un láser, su diseño correcto con la provisión del espacio libre necesario, sistemas para monitorear los niveles de radiación; equipos de lugares de trabajo con ventilación de escape local.


Como dispositivos de protección contra la radiación directa y reflejada, se instalan campanas en la trayectoria del haz y se instalan diafragmas cerca del objeto irradiado.


Las personas no menores de 18 años de edad, que no tengan contraindicaciones médicas, que hayan sido instruidas y capacitadas en métodos de trabajo seguros (que tengan el grupo de calificación adecuado para las precauciones de seguridad) pueden reparar los láseres.


Durante la operación de las instalaciones, la administración tiene encomendada la responsabilidad de vigilar la realización segura de los trabajos, así como prevenir el uso de métodos de trabajo prohibidos.


Al equipo de protección personal contra la radiación láser, utilizado solo en combinación con medios defensa colectiva, incluyen gafas y máscaras con filtros de luz.


Su elección en cada caso específico se lleva a cabo teniendo en cuenta la longitud de onda de la radiación generada.

Métodos de protección contra la radiación láser.

Las medidas de protección organizacional incluyen:

· Organización de los lugares de trabajo con la definición de todas las medidas de protección necesarias y teniendo en cuenta las particularidades de las circunstancias específicas del uso de sistemas láser;

· Capacitación del personal y control del conocimiento de las normas de seguridad;

Las medidas técnicas y los medios de protección se dividen en colectivos e individuales. Los colectivos incluyen:

· Medios de normalización del ambiente externo;

· Sistemas automáticos administración proceso tecnológico;

· Uso dispositivos de seguridad, dispositivos, varias vallas láser - zona peligrosa;

· Uso de sistemas de telemetría y vigilancia por televisión;

· Aplicación de puesta a tierra, puesta a tierra, bloqueo, etc.

El efecto biológico de la radiación láser en el cuerpo se divide en dos grupos:

* efectos primarios o cambios orgánicos que ocurren directamente en los tejidos expuestos del personal;

* efectos secundarios - varios cambios no específicos que ocurren en los tejidos en respuesta a la radiación.

Las principales manifestaciones negativas en el cuerpo humano: térmicas, fotoeléctricas, luminiscentes, fotoquímicas.

Cuando la radiación láser golpea la superficie de metal, vidrio, etc., los rayos se reflejan y se dispersan.

peligroso y factores nocivos trabajo JCG:

* irradiación láser (directa, dispersa, reflejada);

* emisión de luz de lámparas de destello;

* radiación ultravioleta de los tubos de descarga de cuarzo;

* efectos de sonido;

* radiación ionizante;

* Campos electromagnéticos de RF y microondas de generadores de bombeo;

* radiación infrarroja y generación de calor de equipos y superficies calentadas;

* sustancias agresivas y tóxicas utilizadas en diseños láser.

El grado de impacto de la radiación láser en el cuerpo humano depende de la longitud de onda, la intensidad (potencia y densidad) de la radiación, la duración del pulso, la frecuencia del pulso, el tiempo de exposición, las características biológicas de los tejidos y órganos. La más biológicamente activa es la radiación ultravioleta, que provoca reacciones fotoquímicas.

Debido a la acción térmica de la radiación láser, se producen quemaduras en la piel y, a una energía de más de 100 J, se produce la destrucción y combustión del tejido biológico. Con la exposición prolongada a la radiación pulsada en los tejidos irradiados, la energía de la radiación se convierte rápidamente en calor, lo que conduce a la destrucción instantánea del tejido.

La acción no térmica de la radiación láser está asociada con efectos eléctricos y fotoeléctricos.

El flujo de energía, al caer sobre los tejidos biológicos, provoca ellos cambian que son perjudiciales para la salud humana. Esta radiación también es peligrosa para los órganos de la visión. Es especialmente peligroso si el rayo láser pasa a lo largo del eje visual del ojo. Si el rayo láser se fija en la retina, se puede producir la coagulación de la retina, lo que puede provocar ceguera en el área afectada de la retina. Al mismo tiempo, debe recordarse que no sólo el rayo láser directo sino también el reflejado es un peligro para los órganos de la visión, incluso si la superficie reflectante no es un espejo.

* realizar un control visual del grado de radiación, generación;

* radiación láser directa a una persona;

* personal para usar artículos brillantes (pendientes, joyas);

* servir equipo láser por una sola persona;

* ser por personas no autorizadas en la zona de radiación;

* coloque objetos en el área del haz que provoquen el reflejo del espejo.

Los lugares de trabajo deben estar equipados con ventilación por extracción.

Con seguridad insuficiente medios colectivos se utiliza equipo de protección personal. El equipo de protección personal incluye gafas especiales antiláser (filtros de luz), pantallas, máscaras, batas tecnológicas y guantes (negro algodón ordinario tejidos).

El uso de gafas protectoras con filtros de luz (Tabla 2.6.8) proporciona una reducción intensa en la exposición de los ojos a la radiación láser. Los filtros de luz deben cumplir con la densidad óptica especial, la respuesta espectral y el nivel máximo de radiación permitido.

Los anteojos deben ser transparentes en el rango de 400-700 nm para que el usuario pueda ver a través de ellos y trabajar, pero cuantas más partes del espectro deban ser bloqueadas, filtradas por tales anteojos, menos transparentes y aceptables para el usuario serán. convertirse en. La sensibilidad máxima del ojo cae entre 530 y 550 nm, y cuanto más se acerca a este intervalo la longitud de onda a bloquear, más oscuras se vuelven las gafas. Todavía no se ha inventado una forma de sortear esta dificultad fundamental y, por lo tanto, los usuarios que trabajan con varias fuentes de radiación láser tienen que abastecerse no solo de una, sino de un juego completo de gafas para garantizar un equilibrio entre protección confiable de la radiación láser y buena transparencia de los vidrios utilizados en el rango visible.

Aumentar la potencia de los láseres utilizados es otro "dolor de cabeza" para los fabricantes de gafas, pero en la práctica, la seguridad del personal suele garantizarse blindando completamente un láser potente, transfiriéndolo a Clase 1.

Las gafas se clasifican según los rangos de longitud de onda de la luz que filtran. A saber, 190-366nm - Luz ultravioleta, 405 - Luz violeta, 445-450 - Luz azul, 532 - Verde, 635-650 - Rojo, 780-1064 y más - Luz infrarroja. Algunas gafas pueden tener solo un rango de protección de este tipo, como naranja (190-540nm), lo que significa que también protegen contra la luz ultravioleta, violeta, azul y verde. También existen gafas con doble rango de protección, por ejemplo, para las gafas color té, el rango se bifurca en 200-540nm y 800-1700nm. Esto significa que funcionan con láseres azul, verde e infrarrojo, lo que puede ser útil si tiene varios láseres diferentes. clasificación láser

Otro parámetro de los anteojos es su densidad óptica (OD-Optical densidad), pasa a ser OD4, OD5, OD5+, OD7, cada anteojo tiene su propia gráfica de distribución de densidad para diferentes longitudes de onda, es decir, algunos anteojos pueden tener diferente densidad óptica para Sveta diferente. Las mismas gafas, por ejemplo, pueden tener una densidad de OD5+ para luz azul, pero para verde OD4.

Un aspecto importante de las gafas láser es la densidad óptica. Es básicamente lo fuertes que son las gafas. Cuanto más fuerte sea su rayo láser, mayor será el OD que requiere para mantener sus ojos seguros. Sin embargo, la energía del haz no es la única variable que afecta la OD.

De todo lo anterior, se puede la única conclusión: somos dueños de un solo par de ojos y nos interesa prolongar su integridad y salud el mayor tiempo posible. Por lo tanto, no descuidamos la regla de seguridad más simple: no mire el rayo láser. Si realmente lo desea, o si es necesario, en este caso le sugerimos que recurra a la elección de gafas. Por cierto, dado que la empresa Gistroy se preocupa por la seguridad de su vista, complete con cada grabador comprado en sin fallar hay gafas, y en todos los modelos, excepto en las máquinas con diodo de 5,5 W, también se proporcionan puertas protectoras para amortiguar la radiación láser.