ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАЗЕРОВ

Электромагнитное излучение, генерируемое лазером в диапазоне длин волн 0,2—1000 мкм, может быть разбито в соответствии с биологическим действием на ряд областей спектра: 0,2—0,4 мкм — ультрафиолетовая область; 0,4—0,75 мкм — область видимого света; 0,75—1,4 мкм — ближняя инфракрасная; 1,4—400 мкм — дальняя инфракрасная область; 400—1000 мкм — субмиллиметровая область. В настоящее время чаще всего применяют лазеры с длинами волн 0,34; 0,49-0,51; 0,53; 0,694; 1,06 и 10,6 мкм.

Основными энергетическими параметрами лазерного излучения являются: энергия излучения W, Дж; мощность излучения Р, Вт; облученность Е, Вт/м2; энергетическая экспозиция Н, Дж/м2.

Облученность — отношение потока излучения, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка. Энергетическая экспозиция — физическая величина, определяемая интегралом облученности по времени.

Излучение также характеризуется временными параметрами: длительностью импульса ти, с; частотой повторения импульса/^, Гц; длительностью воздействия излучения t, с; длиной волны X, мкм.

Лазеры могут быть квалифицированы следующим образом:

• по конструктивному исполнению (стационарные, передвижные,

открытые, закрытые);

  • • по мощности излучения (сверхмощные, мощные, средней мощности, маломощные);
  • • по режиму работы (непрерывные, импульсные);
  • • по способу отвода тепла (с естественным охлаждением, с принудительным охлаждением водой, с принудительным охлаждением специальной жидкостью);
  • • по назначению (технологические, специальные, исследовательские, уникальные);
  • • по методу накачки (с химическим возбуждением, с пропусканием высокочастотного тока, с пропусканием импульсного тока, с пропусканием постоянного тока, с возбуждением импульсным светом, с возбуждением постоянным светом);
  • • по длине генерируемой волны (ультрафиолетовые, видимого света, инфракрасные, субмиллиметровые);
  • • по активному элементу (жидкостные, полупроводниковые, твердотельные, газодинамические).

Различают также закрытые и открытые лазерные установки. Закрытыми являются лазерные установки с экранированным пучком лазерного излучения, при работе которых исключено воздействие на человека лазерного излучения любых уровней. Конструкция открытых лазерных установок допускает выход излучения в рабочую зону.

Кроме этого, в соответствии с ГОСТ 12.1.040-83 «ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения» лазеры классифицируются по степени опасности генерируемого излучения (от малоопасных — I класс, до высокоопасных — IV класс).

Лазеры I класса — выходное излучение не представляет опасности для глаз и кожи.

Лазеры II класса — выходное излучение опасно для глаз при облучении прямым или зеркально отраженным излучением.

Лазеры III класса — выходное излучение представляет опасность при облучении глаз прямым, зеркально отраженным, а также диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности и (или) при облучении кожи прямым и зеркально отраженным излучением.

Лазеры IV класса — выходное излучение представляет опасность при облучении глаз и кожи диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.

Зеркально отраженным называют лазерное излучение, отраженное под углом, равным углу падения. Диффузно отраженное лазерное излучение — излучение, отраженное от поверхности, соизмеримой с длиной волны, по всевозможным направлениям в пределах полусферы.

В зависимости от типа, конструкции и целевого назначения лазеров и лазерных установок на обслуживающий персонал могут воздействовать следующие опасные и вредные факторы:

  • а) лазерное излучение (прямое, зеркально или диффузно отраженное);
  • б) повышенный уровень ультрафиолетового излучения, источником которого являются импульсные лампы накачки или кварцевые газоразрядные трубки;
  • в) повышенная яркость света, излучаемого импульсными лампами или материалом мишени под воздействием лазерного излучения;
  • г) повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов от генераторов накачки;
  • д) повышенный уровень инфракрасного излучения в рабочей зоне;
  • е) повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне;
  • ж) повышенная температура поверхностей оборудования;
  • з) высокое напряжение электрического тока в зарядных устройствах, питающих батареи конденсаторов в цепи питания ламп накачки;
  • и) повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте, возникающих при работе лазера (лазерной установки);
  • к) взрывоопасность систем накачки лазеров;
  • л) запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, возникающие при взаимодействии лазерного излучения с мишенью и радиолиза воздуха (озон, окислы азота и др.).

Перечень опасных и вредных факторов, воздействующих на персонал, зависит от конструкции лазерной установки и особенностей выполняемых с ее помощью технологических операций. Чем выше класс лазерной установки, тем выше опасность воздействия излучения на персонал и тем большее число факторов опасного и вредного воздействия проявляется одновременно (табл. 11.1).

 
Посмотреть оригинал