Гигиеническое нормирование лазерного излучения.
В соответствии со СНиП 5804-91 регламентируют ПДУ для каждого режима работы лазера и его спектрального диапазона. Нормируемыми параметрами с точки зрения опасности лазерного излучения являются энергия W и мощность P излучения, прошедшего ограничивающую апертуру диаметрами dа=1.1 мм (в спектральных диапазонах I и II) и dа=7 мм (в диапазоне II); энергетическая экспозиция H и облученность E, усредненные по ограничивающей апертуре:
H=W/Sa; E=P/Sa (3.1)
где Sa — площадь ограничивающей апертуры.
Угловой размер l протяженного источника излучения определяется по формуле
(3.2)
где S0 — площадь источника, l — расстояние от точки наблюдения до источника, Q — угол между нормалью к поверхности источника и направлением визирования.
В случае протяженного источника излучения вводят дополнительный коэффициент В³1 для всего диапазона возможных интервалов облучения при l>lпред — углового размере точечного источника.
ПДУ лазерного излучения устанавливают для двух условий — однократного и хронического облучения. Под хроническим понимают "систематически повторяющееся воздействие, которому подвергаются люди, профессионально связанные с лазерным излучением". ПДУ при этом определяют как:
уровни лазерного излучения, при которых "существует незначительная вероятность возникновения обратимых отклонений в организме" человека;
уровни излучения, которые "при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводят к травме (повреждению), заболеванию или отклонению в состоянии здоровья как самого работающего, так и последующих его поколений".
ПДУ хронического воздействия рассчитывают путем уменьшения в 5¸10 раз ПДУ однократного воздействия.
ПДУ при одновременном воздействии излучений с разными длинами волн устанавливают так: для кожи и передних сред глаза — в спектральных диапазонах I и III (длина волн 180<l£380 нм и 1400<l£105 нм соответственно); для сетчатки глаза — в диапазоне II (длина волн 380<l£1400 нм). В каждом из этих случаев действие различных источников считают аддитивным:
(3.3)
где n — число источников излучения, действие которых аддитивно, i — условный порядковый номер источника, — предельно допустимые значения энергии (или мощности) каждого источника; Сi — относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) источника с порядковым номером i к суммарной энергии (мощности) всех источников.
ПДУ лазерного излучения УФ диапазона
Для УФ излучения с длиной волны l=180¸380 нм (как коллимированного, так и рассеянного) при однократном воздействии на глаза и кожу человека нормируют Hпду, Eпду и Wпду, Рпду. В этом спектральном диапазоне диаметр ограничивающей апертуры da=1.1×10-3 м. Поэтому
(3.4)
где ПДУ облучения зависит от длительности воздействия и длины волны
Таблица 3.2
Предельные дозы при однократном воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения
Длина волны l, нм |
Длительность воздействия t, с |
HПДУ, Дж×м-2; EПДУ, Вт×м-2 |
180<l£380 |
t£10 |
HПДУ |
380<l£302.5 |
10<t£3×104 |
HПДУ=25; EПДУ=25/t |
302.5<l£315 |
10<t£T1 |
HПДУ |
302.5<l£315 |
T1<t£3×104 |
HПДУ=0.8×100.2(l-295); EПДУ=0.8×100.2(l-295)/t |
315<l£380 |
10-9<t£10 |
HПДУ |
315<l£380 |
10<t£3×104 |
HПДУ=8×103; EПДУ=8×103/t |
Примечания: 1. Во всех случаях Wпду=Hпду×10-6; Pпду=Eпду×10-6.
2. Для второго спектрального поддиапазона T1=105×100.8(l-295), где l в нанометрах.
3. Ограничивающая апертура составляет 1.1×10-3 м.
На практике важное значение имеет предельно допустимая однократная суточная доза.
Таблица 3.3
Предельные однократные суточные дозы при облучении глаз и кожи лазерным излучением
Длина волны l, нм |
HSПДУ (3×104) Дж×м-2; |
180<l£380 |
25 |
302.5<l£315 |
0.8×100.2(l-295) |
305 |
80 |
307.5 |
250 |
310 |
8×102 |
312.5 |
2.5×103 |
315 |
8×103 |
315<l£380 |
8×103 |
ПДУ лазерного излучения при облучении глаз в диапазоне 380<l£1400 нм
Таблица 3.4
Предельные дозы при однократном воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения
Длина волны l, нм |
Длительность воздействия t, с |
WПДУ, Дж |
380<l£600 |
t£2.3×10-11 |
|
2.3×10-11<t£5×10-5 |
8×10-8 | |
5×10-5<t£1 |
| |
600<l£750 |
t£6.5×10-11 |
|
6.5×10-11<t£5×10-5 |
1.6×10-7 | |
5×10-5<t£1 |
| |
750<l£1000 |
t£2.5×10-10 |
|
2.5×10-10<t£5×10-5 |
4×10-7 | |
5×10-5<t£1 |
| |
1000<l£1400 |
t£10-9 |
|
10-9<t£5×10-5 |
10-6 | |
5×10-5<t£1 |
|