Меры безопасности при работе с мощными лазерами

Для определения воздействия лазерного излучения на тот или иной оптический элемент глаза, рассматривая спектральные характеристики глазных сред, установлено: видимые и инфракрасные лучи почти без потерь достигают сетчатки. Сфокусированный на сетчатке хрусталиком лазерный луч имеет вид малого пятна с еще большей, чем падающий на глаз луч, плотностью энергии. Поэтому падающее излучение даже не столь большой плотности энергии вызывает повреждение сетчатой и сосудистой оболочек с нарушением зрения.

Импульсное излучение лазеров более опасно для кожи, чем непрерывное инфракрасное, так как тепло не успевает распространиться в соседние ткани. При этом возникают ожоги с резко очерченными границами, очаги ограниченного омертвления (некроза ткани, пузырьки, наполнение серозной жидкостью – результат нарушения целостности капилляра). При воздействии излучения импульсных лазеров с энергией до 100 Дж на коже возникают кровоизлияния различных размеров. При воздействии и прямого, и отраженного излучения на отдельные органы, а также диффузно-отраженного излучения на весь организм человека могут иметь место функциональные изменения центральной нервной системы, сердечно сосудистой системы, эндокринных желез, увеличение физического утомления. Степень воздействия излучения зависит от длины волны излучения и его интенсивности. Предельно допустимый уровень лазерного излучения для роговицы глаза и кожи (длина волны = 10,6 мкм и длительность импульса = 2 мс) – 2 Дж/см2.

Способы защиты персонала от лазерного излучения подразделяются на коллективные и индивидуальные. Рассмотрим коллективные средства защиты, применяемые при эксплуатации лазерной установки. Попаданию излучения за пределы рабочей зоны препятствует защитный экран, изготовленный из огнестойкого материала (сталь). Внутренняя поверхность помещения окрашена водоэмульсионной краской голубого цвета, обеспечивающей максимальное рассеяние излучения лазера. Рабочее помещение ярко освещают люминесцентные лампы (300 – 400 лк). Это необходимо, для того чтобы препятствовать темной адаптации глаз. Доступ на лазерный участок посторонним лицам ограничен. Входные двери помещений для лазеров III – IV класса оборудуются внутренними замками, знаком лазерной опасности и табло «Посторонним вход воспрещен».

На участке отсутствуют блестящие предметы, для предотвращения поражения зеркально и диффузно отраженным излучением. Для предотвращения поражения оператора отраженным лазерным излучением части корпуса, на которые попадает луч, имеют черное матовое покрытие. На кожухе излучателя установлены предупреждающие таблички, содержащие информацию о виде и мощности излучения. Окна для визуального наблюдения выполнены из защитных стекол [3, 4].

К средствам индивидуальной защиты от воздействия лазерного излучения, используемым только в комплексе со средствами коллективной защиты, относятся защитные очки и маски со светофильтрами.

Выбор защитных очков проводится с учетом многих факторов: длины волны излучения; энергетической экспозиции или облученности; предельно допустимого уровня излучения (ПДУ), максимально допустимого уровня облучения (МДУ); их способности пропускания видимого света. Защитные противолазерные очки должны соответствовать существующим требованиям безопасности. Светофильтры и защитные противолазерные очки обеспечивают снижение уровней облучения до нормативных требований.

Согласно 3 в качестве средств защиты использовать защитные экраны из бесцветного или безосколочного стекла БС-15 непрозрачные для длины волны лазерного излучения 10,6 мкм.

Освещение

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомляемости. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Но в то же время лазерный участок освещён достаточно ярко, чтобы препятствовать тёмной адаптации глаз (300 – 400 лк).

На участке применяется естественное и искусственное освещение в светлое время суток и искусственное – в темное. Естественным освещением является свет, проходящий сквозь 2 окна размерами 1,4х1,4м. Разряд зрительной работы – 2, что не позволяет обеспечить нормативную величину КЕО (2,5%), поэтому недостаток естественного освещения восполняется искусственным. Рассчитаем параметры искусственного освещения необходимого для безопасной работы в этом помещении (разряд зрительной работы – 2 , подразряд – г, контраст объекта с фоном большой, характеристика фона светлый). Для обеспечения искусственного освещения используются люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют ряд существенных преимуществ:

по спектральному составу света они близки к дневному, естественному свету;

обладают более высоким КПД (в 1,5 – 2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

обладают повышенной светоотдачей (в 3 – 4 раза выше, чем у ламп накаливания);

более длительный срок службы[2, 3].

Расчет искусственного освещения

Расчет общего равномерного освещения производится для участка площадью 31,5м2 , ширина которой 4,5м, длина – 7,0м. Воспользуемся методом светового потока.

Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на рабочую поверхность по формуле:

,

где – рассчитываемый световой поток, лм;

– количество светильников, штук

– число ламп в светильнике

– нормированная минимальная освещенность, лк [3].

Согласно существующим требованиям, минимальная освещенность для лазерного участка:

;

– площадь освещаемого помещения ( = 31,5м2);

– отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1,1…1,2, пусть = 1,1);

– коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в нашем случае = 1,5);

– коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка). Значение определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле: