Повышение мощности используемых лазеров является ещё одной проблемой для производителей защитных очков, но на практике безопасность для персонала обеспечивается обычно полным экранированием мощного лазера, переводом его в Класс 1.

     Наблюдение  за рабочей зоной (при обработке  лучом чего-либо) ведётся при этом через толстые защитные стёкла, к  которым предъявляются те же требования, что и к защитным очкам. Кроме того, на многих лазерных установках в промышленности для транспортировки луча используются оптические волокна, что исключает возможность для обслуживающего персонала увидеть рассеянное по пути луча излучение.

     Защита  для глаз требуется тогда только очень малому числу специалистов - тем, кто ведет монтаж и/или сервисное обслуживание лазерной установки.

     Отдельной проблемой является всё более  широкое использование лазерных источников ультракоротких импульсов  излучения (УКИ). Инновационные применения таких источников становятся всё более многообразными. Защитные фильтры для лазерных систем с источниками УКИ изготавливаются исходя из специального рейтинга таких систем, т.н. «М-рейтинга». ¹⁸

     Главным параметром, который определяет этот рейтинг (будь система пикосекундной или фемтосекундной), является пиковая мощность излучения. В последние несколько лет выполнен очень большой объем специальных исследований и разработок и сегодня производители защитных очков могут предложить лазерному сообществу широкий спектр таких очков, различающихся по М-рейтингу.

      4.3 Другие средства защиты от лазерного излучения

 

     Процесс сертификации средств обеспечения  лазерной безопасности в Европе может  быть выполнен только в специальном  испытательном центре.

     Средства, импортированные из США, должны быть ресертифицированы в одном из этих центров, прежде чем они получат  «СЕ»- маркировку для продажи в странах Евросоюза. Тесты для оборудования защиты глаз хорошо отработаны, но по мере создания новой защитной продукции должны использоваться и новые тесты.

     С этой проблемой недавно столкнулась  немецкая компания «Laser Vision», разработавшая новое средство лазерной безопасности - специальные перчатки, защищающие от лазерных ожогов.

     Хотя  случаи прямого попадания мощного лазерного луча на кожу редки, тем не менее, каждый год случается несколько серьезных инцидентов. А ведь ожоги, нанесенные лазером, требуют для лечения многих месяцев.

     Длина волны излучения определяет при  этом глубину поражения, причем среди  мощных лазеров, только СО2-лазеры воздействуют лишь на кожные покровы.

     Твердотельные, например, наносят более глубокие раны. Поэтому защитные перчатки, так  же как и защитные очки, различаются  по длинам волн излучения, от которого они должны защищать.

     До  недавнего времени не было стандартов, определяющих требования к одежде, защищающей от лазерного луча. Европейские (ЕС) директивы по оборудованию персональной защиты (РРЕ - от «personal protective equipment») требуют для продукта, претендующего на «СЕ»-маркировку, внешнего, не зависящего от производителя подтверждения качества, и потому «Laser Vision» была должна тесно сотрудничать с одним из сертификационных центров, чтобы разработать необходимый стандарт испытаний.

     Процедура тестирования была официально принята  и основана на использовании специального измерителя энергии лазерного излучения, на который помещается испытываемый материал. В процессе испытания регистрируется рост температуры сенсора при лазерном обучении ткани. Условием обеспечения безопасности считается достаточно медленный рост температуры - настолько медленный, чтобы человек и успел осознать, что подвергается воздействию луча, и успел убрать руки из зоны воздействия до того, как произойдет ожог кожи.

     Критерий  установлен следующий: от начала ощущения боли носителем защитных перчаток до момента, когда может начаться реальное повреждение кожи, должно проходить не менее четырех секунд.

     В «Laser Vision» было испытано несколько различных тканей, и оказалось, что легче всего выполнить указанные требования при использовании в качестве материала защитных перчаток ткань из волокон, вытянутых из силикатного стекла. Дополнительным преимуществом такой ткани является её прочность по отношению к разрезам.

     Ткань из полиамидных волокон оказалась менее пригодной - из-за её малой теплопроводности человек не успевал почувствовать, что подвергается тепловому воздействию.

     В будущем, возможно, защитные перчатки будут изготавливать из ткани, состоящей  из нескольких слоёв различных материалов.

     По  мнению разработчиков, в ближайшее  время можно ожидать появления специальных защитных халатов, закрывающих от воздействия лазерного излучения всё тело. Но пока не известен даже объём рынка для защитных перчаток, т.к. это совершенно новый продукт на рынке средств защиты от лазерного луча.

     Как упоминалось выше, лазеры различных классов требуют различных мер безопасности - помимо персональных средств защиты, используемых оператором.

     Например, лазеры 3-го и 4-го классов должны быть оборудованы клавишными (кнопочными) выключателями и защитной блокировкой, чтобы только обладающие необходимыми полномочиями (и знаниями) специалисты могли использовать такие лазеры и чтобы лазер немедленно выключался при случайном открытии двери в то помещение, где он расположен (или при возникновении опасной нештатной ситуации). Английская компания «Lasermet» организовала свой бизнес именно на поставках оборудования, которое необходимо, чтобы удовлетворить всем требованиям стандартов безопасности при эксплуатации лазерных установок - блокировок, систем отключения, отражающих экранов, ограждений, предупредительных знаков, табличек.

     В совокупности они позволяют обеспечить безопасность для 30 комбинаций «класс лазера - мощность излучения», дополнительно могут потребоваться лишь предупредительные наклейки (стикеры). Компания установила блокировочные системы более чем в тысяче исследовательских организаций и университетов по всей Великобритании.

     В наше время общепризнано, что инфраструктура, обеспечивающая лазерную безопасность, так же важна, как и персональные средства защиты. Она вдвойне важна, если лазерная установка используется в загроможденном помещении или в помещении, в котором работает и другое оборудование. Сохранение безопасности. Прежде, чем будет нажата кнопка включения, необходимо обеспечить персональную ответственность за безопасность персонала.¹⁹

     Необходима  уверенность, что каждый сотрудник  или сотрудница имеет адекватные средства защиты и знает, как нужно  действовать при возникновении  опасности. В обществе, где всё  большее распространение получает судебное разбирательство спорных ситуаций, и работодатели, и работники должны хорошо знать о своей личной ответственности за технику безопасности, за выполнение всех требований, задаваемых стандартами лазерной безопасности для конкретных условий использования лазерного излучения. Для получения дополнительной информации можно обратиться к стандарту ЕN 60825-14, который является инструкцией ЕС по обеспечению лазерной безопасности. 
 

      Заключение

 

     История изобретения лазера началась в 1916 году, когда Альберт Эйнштейн создал теорию взаимодействия излучения с веществом, где прослеживалась мысль о возможности создания квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн.

     Слово лазер является сокращением от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER), т.е. усиление света путем вынужденной эмиссии излучения.

     Существуют  лазеры с длинами волн от ультрафиолетовых до инфракрасных, а мощность лазеров  может варьироваться от нескольких долей милливатта для медицинских  применений до киловатт - для лазеров, применяемых в промышленности.

     Лазер состоит из источника энергии (механизм накачки), активной среды и системы  зеркал (резонатора). Источником энергии  может быть электрический разрядник, импульсная или дуговая лампа, другой лазер, химическая реакция и т.д. Активной средой может быть газ (углекислый, аргон, криптон) или смесь газов (гелий-неон или ксенон хлор), жидкость (краситель), пары металла (медь, золото), твёрдые тела (кристаллы, стекло), полупроводники и др.

     С практической точки зрения лазер - это  источник света, который испускает узкий пучок света. Этот пучок света имеет определенную длину волны и распространяется с маленькой расходимостью.

     В медицинских целях используются, в основном, твердотельные и газовые  лазеры.

     Основные  принципы взаимодействия света и  биоткани это:

     - отражение, поглощение, рассеяние  и пропускание света вглубь  кожи;

     - нагрев за счет поглощения  света; 

     - ответная реакция биоткани на  воздействие.

     Решающее  значение в реакции биоткани на лазерное воздействие имеют следующие  параметры лазерного излучения:

     - длина волны;

     - плотность энергии;

     - длительность экспозиции.

     Самая большая потенциальная опасность  существует для человеческого глаза. При неправильном использование  лазерных технологий, даже самые низкие уровни энергии способны вызвать  необратимые повреждения на сетчатке из-за особенности фокусировки оптической системы глаза. Характер потенциальных повреждений существенно зависит от длины волны лазера.

     Так выглядит сокращённая версия классификации  лазерных устройств по степени опасности:

     Класс 1: Доступная лазерная радиация не опасна.

     Класс 2: Доступная лазерная радиация ограничена видимым спектром диапазона от 400нм до 700нм. В случае кратковременной  экспозиции (до 0.25 с), это неопасно даже для человеческого глаза (срабатывает  рефлекс мигания).

     Класс 3A: Доступная лазерная радиация становится опасной для человеческого глаза, если сечение луча уменьшено оптическими  инструментами. Если это не так, испускаемая  лазерная радиация не опасна в видимом  спектральном диапазоне (от 400нм до 700нм) для кратковременной экспозиции (до 0.25с), и в других спектральных диапазонах также для долговременной экспозиции.

     Класс 3В: Доступная лазерная радиация опасна для человеческого глаза и  в некоторых специфических случаях  также для кожи.

     Класс 4: Доступное лазерное излучение очень опасно для человеческого глаза и опасно для кожи. Даже рассеянное излучение может нести угрозу.

      Список  литературы

 
     

1. Аникина Е.Б., Орбачевский Л.С., Шапиро Е.Ш. Низкоинтенсивные лазерные технологии в офтальмологии // Лазерная медицина. 2006. т.2.
2. Бердышев Г.Д., Карипова М.О. Системная природа биологического действия лазерного излучения // Системность морфологических процессов в норме и патологии: сб. науч. тр. – Пермь, 2007. – С. 58-63.
3. Березин Ю.Д., Прочуханов Р.А., Ростовцева Т.И. Структурные особенности действия низкоинтенсивного лазерного излучения переживающие ткани человека // Медицина. Т. 273. № 3. – С. 734-736.
4. Борейшо А. С. Лазеры. Устройство и применение. Учебное пособие. Мех. ин-т. СПб, 2009. 215 с.
5. Давыдов В. МКЛ в условиях всеобщей компьютеризации // Веко. 2005. № 7.
6. Дунская И.М. Возникновение квантовой электроники. М., Наука, 2007
7. Голубев В. С., Лебедев В. Ф. Физические основы технологических лазеров . Изд-во Киев, 2006. С. 191.
8. Горбунов Л.М. Зачем нужны сверхмощные лазерные импульсы?// Природа. 2007. № 4
9. ГОСТ Р 50723-94 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий. - М.: Издательство стандартов, 2004. - 34с.
10. Малов А.М. Действие лазерного излучения// Лазер и здоровье – 99: материалы Междунар. Конгр., – М., 2008. – С. 427-428.
11. Павлова Р.Н., Резников Л.Л., Гринберг В.Г. и др. К механизму действия низкоинтенсивного лазерного излучения на интенсивность перекисного окисления липидов // Лазерная и магнитная терапия в экспериментальных и клинич. исследованиях: тез. докл. Всерос. симпоз. –Обнинск, 2005. – С. 31-32.
12. Панасюк Е.Н., Мороз А.М., Гаталяк Б.В. Взаимодействие между низкоинтенсивным лазерным излучением и биологическими системами // Применение лазеров в медицине: тез. докл. Киев, 2004. 101-102.
13. Плохоцкий З. Что такое лазер? Минск, Высшая школа. 2007. С 187.
14. Транковский С. Книга о лазерах. М.,2007
15. Шелухин Г. Г.. Теория лазеров: Учебное пособие. Ч. 1, 2. 2005г