Предельно допустимые уровни лазерного излучения при воздействии на глаза и кожу

Устройство и эксплуатация лазеров

Введение

Воздействие лазерного излучения на организм человека

Использование лазерных приборов связано с определенной опасностью для человека. В данной работе будут рассмотрены только особенности практического применения лазерных приборов и способы защиты, связанные с возможностью поражения глаз и кожных покровов человека. При этом основополагающими нормативными документами является: СН5804-91 под названием "Устройство и эксплуатация лазеров".

Можно выделить два направления применения лазеров и отрасли. Первое направление связано с целенаправленным воздействием на обрабатываемое вещество (микросварка, термообработка, резка хрупких и твердых материалов, подгонка параметров микросхем и др.), второе направление -медицина - находит все большее развитие.

Так же в нашей работе рассмотрим воздействие радиации на организм человека и способы защиты от радиоактивного излучения, для разных категорий населения. Ионизирующее излучение - любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию положительно и отрицательно заряженных частиц, называемых ионами.

Ионизирующие излучения постоянно наблюдаются в естественных условиях. Это либо космическое излучение, либо излучение от радиоизотопов, рассеянных в окружающей природной среде.

Наибольшую долю естественного фона (около 70 %) ионизирующего излучения составляют природные источники, доля источников, связанных с приборами медицинских учреждений, - 29%, а всех остальных - около 1%.

Наибольший вклад в радиационный фон Земли вносит радон, который поступает из земной коры, образуясь при распаде радия - 226.

Основополагающим нормативным документом, используемым в данной работе, является: НРБ – 96 «Норма радиационной безопасности».

Непосредственно на человека оказывает лазерное излучение любой длины волны; однако в связи со спектральными особенностями поражения органов и существенно различными предельно допустимыми дозами облучения обычно различают воздействие на глаза и кожные покровы человека.

Биологические эффекты, возникающие при воздействии лазерного излучения на организм человека, делятся на две группы:

· Первичные эффекты - органические изменения, возникающие непосредственно в облучаемых тканях;

· Вторичные эффекты - неспецифические изменения, появляющиеся в организме в ответ на облучение.

· Наиболее подвержен поражению лазерным излучениям глаз человека. Сфокусированный на сетчатке хрусталиком глаза лазерный луч будет иметь вид малого пятна с еще более плотной концентрацией энергии, чем падающее на глаз излучение. Поэтому попадание лазерного излучения в глаз опасно и может вызвать повреждение сетчатой и сосудистой оболочек с нарушением зрения. При малых плотностях энергии происходит кровоизлияние, а при больших - ожег, разрыв сетчатой оболочки, появление пузырьков глаза в стекловидном теле.

· Лазерное излучение может вызвать также повреждение кожи и внутренних органов человека. Повреждение кожи лазерным излучением схоже с термическим ожогом. На степень повреждения влияют как входные характеристики лазеров, так и цвет, и степень пигментации кожи. Интенсивность излучения, которая вызывает повреждение кожи, намного выше интенсивности, приводящей к повреждению глаза.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения - однократного и хронического для трех диапазонов длин волн:

I 180 < λ 380 нм

II 380 < λ 1400 нм

III 1400 < λ 10⁵ нм

Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция H(Дж*м²) и облученность E(Вт*м^-2), усредненные по ограничивающей апертуре.

Для определения предельно допустимых уровней H_пду и E_пду при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 *10³ м (площадь апертуры S_а = 10⁶ м²).

Для определения предельно допустимых уровней Hпду и Eпду при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1* 10^-3 м, а в диапазоне II - по апертуре диаметром 7 *10^-3м.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W(Дж) и мощность P(Вт) излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.

При оценке воздействия на глаза лазерного излучения в диапазоне II (380 < λ 1400 нм) нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром 7*10^-3 м, является первостепенным.

Указанные выше энергетические параметры связаны соотношениями:

Н_пду = W_пду/S_a; Е_пду = P_пду/S_a;

Параметры H_пду, E_пду и W_пду, P_пду могут использоваться независимо в соответствии с решаемой задачей.

Дата добавления: 2014-01-04