Լազերները դառնում են ավելի ու ավելի կարևոր հետազոտական գործիքներ բժշկության, ֆիզիկայի, քիմիայի, երկրաբանության, կենսաբանության և ճարտարագիտության մեջ: Եթե դրանք չարաշահվեն, դրանք կարող են առաջացնել շլացում և վնասվածքներ (ներառյալ այրվածքներ և էլեկտրական ցնցումներ) օպերատորներին և այլ անձնակազմին, ներառյալ լաբորատորիայի պատահական այցելուներին, և զգալի գույքային վնաս պատճառել: Այս սարքերի օգտագործողները պետք է լիովին հասկանան և կիրառեն անվտանգության անհրաժեշտ նախազգուշական միջոցները դրանց հետ աշխատելիս:
Ի՞նչ է լազերը:
«Լազեր» բառը (անգլ. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) հապավում է, որը նշանակում է «լույսի ուժեղացում առաջացած ճառագայթման միջոցով»։ Լազերի կողմից առաջացած ճառագայթման հաճախականությունը գտնվում է էլեկտրամագնիսական սպեկտրի տեսանելի մասի ներսում կամ մոտ: Էներգիան ուժեղացվում է մինչև ծայրահեղ բարձր ինտենսիվության մի գործընթացի միջոցով, որը կոչվում է «լազերային ճառագայթում»:
«Ճառագայթում» տերմինը հաճախ սխալ է հասկացվումսխալ է, քանի որ այն նաև օգտագործվում է ռադիոակտիվ նյութերը նկարագրելու համար: Այս համատեքստում դա նշանակում է էներգիայի փոխանցում։ Էներգիան տեղափոխվում է մի վայրից մյուսը հաղորդման, կոնվեկցիայի և ճառագայթման միջոցով:
Գոյություն ունեն տարբեր տեսակի լազերներ, որոնք գործում են տարբեր միջավայրերում: Որպես աշխատանքային միջավայր օգտագործվում են գազեր (օրինակ՝ արգոն կամ հելիումի և նեոնի խառնուրդ), պինդ բյուրեղներ (օրինակ՝ ռուբին) կամ հեղուկ ներկանյութեր։ Երբ էներգիան մատակարարվում է աշխատանքային միջավայր, այն անցնում է գրգռված վիճակի և էներգիա է արձակում լույսի մասնիկների (ֆոտոնների) տեսքով։
Կնքված խողովակի երկու ծայրերում գտնվող զույգ հայելիները կամ արտացոլում կամ փոխանցում են լույսը կենտրոնացված հոսքով, որը կոչվում է լազերային ճառագայթ: Յուրաքանչյուր աշխատանքային միջավայր արտադրում է յուրահատուկ ալիքի երկարության և գույնի ճառագայթ:
Լազերային լույսի գույնը սովորաբար արտահայտվում է ալիքի երկարությամբ: Այն ոչ իոնացնող է և ներառում է սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն (100-400 նմ), տեսանելի (400-700 նմ) և ինֆրակարմիր (700 նմ - 1 մմ) մաս:
Էլեկտրամագնիսական սպեկտր
Յուրաքանչյուր էլեկտրամագնիսական ալիք ունի յուրահատուկ հաճախականություն և երկարություն՝ կապված այս պարամետրի հետ: Ինչպես կարմիր լույսն ունի իր հաճախականությունը և ալիքի երկարությունը, այնպես էլ մնացած բոլոր գույները՝ նարնջագույն, դեղին, կանաչ և կապույտ, ունեն յուրահատուկ հաճախականություններ և ալիքի երկարություն: Մարդիկ կարողանում են ընկալել այս էլեկտրամագնիսական ալիքները, բայց չեն կարողանում տեսնել սպեկտրի մնացած մասը։
Գամմա ճառագայթները, ռենտգենյան ճառագայթները և ուլտրամանուշակագույնն ունեն ամենաբարձր հաճախականությունը։ ինֆրակարմիր,միկրոալիքային ճառագայթումը և ռադիոալիքները զբաղեցնում են սպեկտրի ցածր հաճախականությունները: Տեսանելի լույսն ընկած է շատ նեղ միջակայքում՝ դրանց միջև։
Լազերային ճառագայթում. մարդու ազդեցություն
Լազերը արտադրում է լույսի ինտենսիվ ուղղորդված ճառագայթ: Եթե ուղղորդվի, արտացոլվի կամ կենտրոնանա որևէ առարկայի վրա, ճառագայթը մասամբ կլանվի՝ բարձրացնելով օբյեկտի մակերեսի և ներքին ջերմաստիճանը, ինչը կարող է հանգեցնել նյութի փոփոխության կամ դեֆորմացման: Այս հատկությունները, որոնք կիրառություն են գտել լազերային վիրաբուժության և նյութերի մշակման մեջ, կարող են վտանգավոր լինել մարդու հյուսվածքի համար։
Հյուսվածքների վրա ջերմային ազդեցություն ունեցող ճառագայթումից բացի, լազերային ճառագայթումը վտանգավոր է, որն առաջացնում է ֆոտոքիմիական էֆեկտ։ Դրա պայմանը բավականաչափ կարճ ալիքի երկարություն է, այսինքն՝ սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն կամ կապույտ հատվածը: Ժամանակակից սարքերն արտադրում են լազերային ճառագայթում, որի ազդեցությունը մարդու վրա նվազագույնի է հասցվում։ Ցածր հզորության լազերները վնաս պատճառելու համար բավարար էներգիա չունեն և վտանգ չեն ներկայացնում։
Մարդկային հյուսվածքները զգայուն են էներգիայի նկատմամբ, և որոշակի հանգամանքներում էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը, ներառյալ լազերային ճառագայթումը, կարող է վնասել աչքերը և մաշկը: Ուսումնասիրություններ են իրականացվել տրավմատիկ ճառագայթման շեմային մակարդակների վերաբերյալ։
Աչքի վտանգ
Մարդու աչքն ավելի ենթակա է վնասվածքների, քան մաշկը: Եղջերաթաղանթը (աչքի թափանցիկ արտաքին առջևի մակերեսը), ի տարբերություն դերմիսի, չունի մեռած բջիջների արտաքին շերտ, որը պաշտպանում է շրջակա միջավայրի ազդեցությունից: լազերային և ուլտրամանուշակագույնճառագայթումը կլանում է աչքի եղջերաթաղանթը, որը կարող է վնասել նրան։ Վնասվածքն ուղեկցվում է էպիթելի այտուցով և էրոզիայով, իսկ ծանր վնասվածքների դեպքում՝ առաջի խցիկի պղտորում։
Աչքի ոսպնյակը կարող է նաև հակված լինել վնասվածքների, երբ այն ենթարկվում է տարբեր լազերային ճառագայթման՝ ինֆրակարմիր և ուլտրամանուշակագույն:
Ամենամեծ վտանգը, սակայն, լազերի ազդեցությունն է ցանցաթաղանթի վրա օպտիկական սպեկտրի տեսանելի մասում՝ 400 նմ (մանուշակագույն) մինչև 1400 նմ (ինֆրակարմիր մոտ): Սպեկտրի այս հատվածում համընկնող ճառագայթները կենտրոնանում են ցանցաթաղանթի շատ փոքր տարածքների վրա: Մերկացման ամենաանբարենպաստ տարբերակը տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ աչքը նայում է հեռավորությանը, և ուղիղ կամ արտացոլված ճառագայթը մտնում է դրա մեջ: Այս դեպքում նրա կոնցենտրացիան ցանցաթաղանթի վրա հասնում է 100000 անգամ։
Այսպիսով, տեսանելի ճառագայթը 10 մՎտ/սմ հզորությամբ2 գործում է ցանցաթաղանթի վրա 1000 Վտ/սմ հզորությամբ2. Սա ավելի քան բավարար է վնաս պատճառելու համար: Եթե աչքը չի նայում հեռավորությանը, կամ եթե ճառագայթը արտացոլվում է ցրված, ոչ հայելային մակերեսից, շատ ավելի հզոր ճառագայթումը հանգեցնում է վնասվածքների: Մաշկի վրա լազերային ազդեցությունը զուրկ է կենտրոնացման էֆեկտից, ուստի այն շատ ավելի քիչ է հակված վնասվածքների այս ալիքի երկարություններում:
Ռենտգենյան ճառագայթներ
15 կՎ-ից բարձր լարման որոշ բարձր լարման համակարգեր կարող են առաջացնել նշանակալի հզորության ռենտգենյան ճառագայթներ.պլազմային համակարգեր և իոնային աղբյուրներ: Այս սարքերը պետք է փորձարկվեն ճառագայթային անվտանգության համար, այդ թվում՝ պատշաճ պաշտպանություն ապահովելու համար:
Դասակարգում
Կախված ճառագայթի հզորությունից կամ էներգիայից և ճառագայթման ալիքի երկարությունից՝ լազերները բաժանվում են մի քանի դասերի։ Դասակարգումը հիմնված է այն պոտենցիալի վրա, որ սարքը կարող է անմիջական վնասվածք պատճառել աչքերին, մաշկին կամ կրակին, երբ ենթարկվում է ուղիղ ճառագայթին կամ երբ արտացոլվում է ցրված արտացոլող մակերեսներից: Բոլոր առևտրային լազերները ենթակա են նույնականացման՝ դրանց վրա կիրառվող գծանշումների միջոցով: Եթե սարքը ինքնաշեն է կամ այլ կերպ նշված չէ, ապա պետք է խորհրդատվություն ստանալ համապատասխան դասակարգման և պիտակավորման վերաբերյալ: Լազերները տարբերվում են հզորությամբ, ալիքի երկարությամբ և ազդեցության ժամանակով։
Ապահով սարքեր
Առաջին կարգի սարքերը առաջացնում են ցածր ինտենսիվության լազերային ճառագայթում: Այն չի կարող հասնել վտանգավոր մակարդակների, ուստի աղբյուրները զերծ են վերահսկողության մեծ մասից կամ հսկողության այլ ձևերից: Օրինակ՝ լազերային տպիչներ և CD նվագարկիչներ։
Պայմանական անվտանգ սարքեր
Երկրորդ կարգի լազերները արձակում են սպեկտրի տեսանելի մասում։ Սա լազերային ճառագայթումն է, որի աղբյուրները մարդու մոտ առաջացնում են չափազանց պայծառ լույսի մերժման նորմալ ռեակցիա (թարթման ռեֆլեքս): Ճառագայթին ենթարկվելիս մարդու աչքը թարթում է 0,25 վրկ հետո, ինչը ապահովում է բավարար պաշտպանություն: Այնուամենայնիվ, տեսանելի տիրույթում լազերային ճառագայթումը կարող է վնասել աչքը մշտական ազդեցության դեպքում:Օրինակներ՝ լազերային ցուցիչներ, գեոդեզիական լազերներ։
2a դասի լազերները հատուկ նշանակության սարքեր են, որոնց ելքային հզորությունը 1 մՎտ-ից պակաս է: Այս սարքերը վնաս են հասցնում միայն այն դեպքում, երբ 8-ժամյա աշխատանքային օրվա ընթացքում անմիջականորեն 1000 վայրկյանից ավելի են ենթարկվում: Օրինակ՝ շտրիխ կոդերի ընթերցիչներ։
Վտանգավոր լազերներ
Դաս 3ա վերաբերում է սարքերին, որոնք չեն վնասում անպաշտպան աչքին կարճատև ազդեցությամբ: Կարող է վտանգավոր լինել, երբ օգտագործում եք կենտրոնացնող օպտիկա, ինչպիսիք են աստղադիտակները, մանրադիտակները կամ հեռադիտակները: Օրինակներ. 1-5 մՎտ He-Ne լազեր, որոշ լազերային ցուցիչներ և շենքի մակարդակներ:
3b դասի լազերային ճառագայթը կարող է վնասվածք պատճառել, եթե ուղղակիորեն կիրառվի կամ ետ արտացոլվի: Օրինակ՝ 5-500 մՎտ HeNe լազեր, բազմաթիվ հետազոտական և բուժական լազերներ:
4-րդ դասը ներառում է 500 մՎտ-ից ավելի հզորության մակարդակ ունեցող սարքեր: Դրանք վտանգավոր են աչքերի, մաշկի համար, ինչպես նաև հրդեհի վտանգ են ներկայացնում: Ճառագայթին, նրա սպեկուլյար կամ ցրված անդրադարձումները կարող են առաջացնել աչքերի և մաշկի վնասվածքներ: Պետք է ձեռնարկվեն անվտանգության բոլոր միջոցները։ Օրինակ՝ Nd:YAG լազերներ, դիսփլեյներ, վիրահատություն, մետաղի կտրում։
Լազերային ճառագայթում. պաշտպանություն
Յուրաքանչյուր լաբորատորիա պետք է ապահովի համապատասխան պաշտպանություն լազերներով աշխատող անձանց համար: Սենյակների պատուհաններ, որոնց միջով կարող է անցնել 2, 3 կամ 4 դասի սարքերի ճառագայթումը` վնաս պատճառելովՆման սարքի շահագործման ընթացքում չվերահսկվող տարածքները պետք է ծածկվեն կամ այլ կերպ պաշտպանված լինեն: Աչքերի առավելագույն պաշտպանության համար խորհուրդ է տրվում հետևյալը.
- Ճառագայթը պետք է փակված լինի չարտացոլող, չդյուրավառ պաշտպանիչ պատյանով, որպեսզի նվազագույնի հասցվի պատահական ազդեցության կամ հրդեհի վտանգը: Ճառագայթը հարթեցնելու համար օգտագործեք լյումինեսցենտային էկրաններ կամ երկրորդական տեսարաններ; Խուսափեք աչքերի անմիջական շփումից։
- Օգտագործեք ամենացածր հզորությունը ճառագայթների հավասարեցման ընթացակարգի համար: Հնարավորության դեպքում օգտագործեք ցածրորակ սարքեր նախնական հավասարեցման ընթացակարգերի համար: Խուսափեք լազերային տարածքում ավելորդ արտացոլող առարկաների առկայությունից:
- Սահմանափակեք ճառագայթի անցումը վտանգավոր գոտում ոչ աշխատանքային ժամերին՝ օգտագործելով փեղկեր և այլ խոչընդոտներ։ Մի օգտագործեք սենյակի պատերը 3b և 4 դասի լազերների ճառագայթը հավասարեցնելու համար:
- Օգտագործեք չարտացոլող գործիքներ: Որոշ գույքագրում, որը չի արտացոլում տեսանելի լույսը, դառնում է սպեկուլյար սպեկտրի անտեսանելի հատվածում:
- Մի կրեք արտացոլող զարդեր: Մետաղական զարդերը նույնպես մեծացնում են էլեկտրական ցնցումների վտանգը։
Ակնոցներ
4-րդ դասի լազերների հետ աշխատելիս բաց վտանգի գոտում կամ որտեղ առկա է արտացոլման վտանգ, պետք է կրել անվտանգության ակնոցներ: Նրանց տեսակը կախված է ճառագայթման տեսակից։ Ակնոցները պետք է ընտրվեն արտացոլումներից, հատկապես ցրված արտացոլումներից պաշտպանվելու և այնպիսի մակարդակի պաշտպանություն ապահովելու համար, որ բնական պաշտպանիչ ռեֆլեքսը կարողանա կանխել աչքի վնասվածքը: Նման օպտիկական սարքերպահպանել ճառագայթի որոշակի տեսանելիությունը, կանխել մաշկի այրվածքները, նվազեցնել այլ վթարների հավանականությունը:
Գործոններ, որոնք պետք է հաշվի առնել ակնոցներ ընտրելիս.
- ալիքի երկարություն կամ ճառագայթման սպեկտրի շրջան;
- օպտիկական խտություն որոշակի ալիքի երկարության վրա;
- առավելագույն լուսավորություն (Վտ/սմ2) կամ ճառագայթի հզորություն (Վտ);
- լազերային համակարգի տեսակ;
- ուժային ռեժիմ - իմպուլսային լազերային լույս կամ շարունակական ռեժիմ;
- արտացոլման հնարավորություններ՝ տեսողական և ցրված;
- տեսադաշտ;
- ուղղիչ ոսպնյակների առկայություն կամ բավականաչափ չափսեր՝ ուղղիչ ակնոցներ կրելու համար;
- հարմարավետություն;
- օդափոխման անցքերի առկայություն՝ մառախուղը կանխելու համար;
- ազդեցություն գունային տեսողության վրա;
- ազդեցության դիմադրություն;
- անհրաժեշտ առաջադրանքները կատարելու ունակություն։
Քանի որ անվտանգության ակնոցները ենթակա են վնասման և կրելու, լաբորատորիայի անվտանգության ծրագիրը պետք է ներառի այս պաշտպանիչ հատկանիշների պարբերական ստուգումները:
