Lazer nurlanishi nima? Lazer nurlanishi: uning manbalari va undan himoyalanish

Mundarija:

Lazer nurlanishi nima? Lazer nurlanishi: uning manbalari va undan himoyalanish
Lazer nurlanishi nima? Lazer nurlanishi: uning manbalari va undan himoyalanish
Anonim

Lazerlar tibbiyot, fizika, kimyo, geologiya, biologiya va muhandislik sohalarida tobora muhim tadqiqot vositalariga aylanmoqda. Noto'g'ri ishlatilsa, ular operatorlar va boshqa xodimlarga, shu jumladan tasodifiy laboratoriya tashrif buyuruvchilarga ko'zni qamashtirishi va shikastlanishiga (shu jumladan kuyish va elektr toki urishiga) olib kelishi va katta moddiy zarar etkazishi mumkin. Ushbu qurilmalardan foydalanuvchilar ular bilan ishlashda zarur xavfsizlik choralarini toʻliq tushunishlari va qoʻllashlari kerak.

Lazer nima?

"Lazer" so'zi (ing. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) qisqartma bo'lib, "induktsiyalangan nurlanish orqali yorug'likni kuchaytirish" degan ma'noni anglatadi. Lazer tomonidan yaratilgan nurlanish chastotasi elektromagnit spektrning ko'rinadigan qismida yoki yaqinida. Energiya "lazer induktsiyali nurlanish" deb ataladigan jarayon orqali juda yuqori intensivlik holatiga ko'tariladi.

"Radiatsiya" atamasi ko'pincha noto'g'ri tushuniladinoto'g'ri, chunki u radioaktiv materiallarni tasvirlash uchun ham ishlatiladi. Shu nuqtai nazardan, bu energiya uzatishni anglatadi. Energiya bir joydan ikkinchi joyga o'tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanish orqali uzatiladi.

Turli muhitda ishlaydigan koʻplab turdagi lazerlar mavjud. Ishchi muhit sifatida gazlar (masalan, argon yoki geliy va neon aralashmasi), qattiq kristallar (masalan, yoqut) yoki suyuq bo'yoqlardan foydalaniladi. Ish muhitiga energiya berilganda, u hayajonlangan holatga o'tadi va yorug'lik zarralari (fotonlar) shaklida energiya chiqaradi.

Muhrlangan trubaning ikkala uchidagi bir juft nometall lazer nurlari deb ataladigan konsentrlangan oqimdagi yorug'likni aks ettiradi yoki o'tkazadi. Har bir ish muhiti noyob toʻlqin uzunligi va rangdagi nurni hosil qiladi.

Lazer nurining rangi odatda toʻlqin uzunligi bilan ifodalanadi. U ionlashtiruvchi emas va spektrning ultrabinafsha (100-400 nm), ko'rinadigan (400-700 nm) va infraqizil (700 nm - 1 mm) qismini o'z ichiga oladi.

lazer nurlanishi
lazer nurlanishi

Elektromagnit spektr

Har bir elektromagnit toʻlqin ushbu parametr bilan bogʻliq boʻlgan noyob chastota va uzunlikka ega. Qizil yorug'likning o'ziga xos chastotasi va to'lqin uzunligi bo'lgani kabi, boshqa barcha ranglar - to'q sariq, sariq, yashil va ko'k - o'ziga xos chastotalar va to'lqin uzunliklariga ega. Odamlar bu elektromagnit to'lqinlarni idrok eta oladi, ammo spektrning qolgan qismini ko'ra olmaydi.

Gamma nurlari, rentgen nurlari va ultrabinafsha nurlar eng yuqori chastotaga ega. infraqizil,mikroto'lqinli nurlanish va radio to'lqinlar spektrning pastki chastotalarini egallaydi. Ko'rinadigan yorug'lik juda tor oraliqda joylashgan.

Lazer nurlanishi: inson ta'siri

Lazer kuchli yoʻn altirilgan yorugʻlik nurini hosil qiladi. Agar ob'ektga yo'n altirilsa, aks ettirilsa yoki yo'n altirilsa, nur qisman so'riladi va ob'ektning sirtini va ichki haroratini oshiradi, bu materialning o'zgarishi yoki deformatsiyasiga olib kelishi mumkin. Lazer jarrohlik va materiallarni qayta ishlashda qo'llanilgan bu fazilatlar inson to'qimalari uchun xavfli bo'lishi mumkin.

To'qimalarga termal ta'sir ko'rsatadigan nurlanishdan tashqari, lazer nurlanishi xavfli bo'lib, fotokimyoviy ta'sir ko'rsatadi. Uning holati etarlicha qisqa to'lqin uzunligi, ya'ni spektrning ultrabinafsha yoki ko'k qismidir. Zamonaviy qurilmalar lazer nurlanishini ishlab chiqaradi, uning insonga ta'siri minimallashtiriladi. Kam quvvatli lazerlar zarar yetkazish uchun yetarli energiyaga ega emas va ular xavf tug‘dirmaydi.

Inson to'qimalari energiyaga sezgir va ma'lum sharoitlarda elektromagnit nurlanish, jumladan lazer nurlanishi ko'z va teriga zarar etkazishi mumkin. Travmatik nurlanishning chegara darajalari boʻyicha tadqiqotlar oʻtkazildi.

lazer nurlanish manbalari
lazer nurlanish manbalari

Koʻz uchun xavf

Inson ko'zi teriga qaraganda shikastlanishga ko'proq moyil. Shox parda (ko'zning shaffof tashqi old yuzasi), dermisdan farqli o'laroq, atrof-muhit ta'siridan himoya qiluvchi o'lik hujayralarning tashqi qatlamiga ega emas. lazer va ultrabinafsharadiatsiya ko'zning shox pardasi tomonidan so'riladi, bu unga zarar etkazishi mumkin. Shikastlanish epiteliyning shishishi va eroziya bilan, og'ir jarohatlarda esa old kameraning xiralashishi bilan kechadi.

Ko'zning linzalari turli lazer nurlari - infraqizil va ultrabinafsha nurlar ta'sirida ham shikastlanishga moyil bo'lishi mumkin.

Biroq, eng katta xavf lazerning optik spektrning ko'rinadigan qismida - 400 nm (binafsha) dan 1400 nm (infraqizil)gacha bo'lgan to'r pardaga ta'siridir. Spektrning ushbu hududida kollimatsiyalangan nurlar to'r pardaning juda kichik joylariga qaratilgan. Ta'sir qilishning eng noqulay varianti ko'z uzoqqa qaraganida va unga to'g'ridan-to'g'ri yoki aks ettirilgan nur kirganda sodir bo'ladi. Bunda uning retinada konsentratsiyasi 100 000 martaga etadi.

Shunday qilib, 10 mVt/sm2 quvvatga ega ko'rinadigan nur 1000 Vt/sm2 quvvat bilan to'r pardaga ta'sir qiladi.. Bu zarar etkazish uchun etarli. Agar ko'z uzoqqa qaramasa yoki nur diffuz, ko'zgu bo'lmagan yuzadan aks etsa, ancha kuchli nurlanish jarohatlarga olib keladi. Teriga lazer effekti fokuslash effektidan mahrum, shuning uchun u bu toʻlqin uzunliklarida shikastlanishga kamroq moyil boʻladi.

lazer va ultrabinafsha nurlanish
lazer va ultrabinafsha nurlanish

Rentgen nurlari

15 kV dan yuqori kuchlanishli ba'zi yuqori voltli tizimlar katta quvvatli rentgen nurlarini yaratishi mumkin: lazer nurlanishi, bu manbalar yuqori quvvatli elektron pompalanadigan eksimer lazerlar, shuningdekplazma tizimlari va ion manbalari. Bu qurilmalar radiatsiya xavfsizligi, jumladan, toʻgʻri himoyalanish uchun sinovdan oʻtkazilishi kerak.

Tasnifi

Nurning kuchi yoki energiyasiga va nurlanishning to'lqin uzunligiga qarab, lazerlar bir necha sinflarga bo'linadi. Tasniflash to'g'ridan-to'g'ri nurga ta'sir qilganda yoki diffuz aks ettiruvchi yuzalardan aks ettirilganda qurilmaning ko'zlarga, teriga yoki yong'inga darhol shikast etkazish potentsialiga asoslanadi. Barcha tijorat lazerlari ularga qo'llaniladigan belgilar bilan identifikatsiya qilinishi kerak. Agar qurilma uy qurilishi bo'lsa yoki boshqa belgilanmagan bo'lsa, tegishli tasnif va etiketka bo'yicha maslahat olish kerak. Lazerlar quvvati, toʻlqin uzunligi va taʼsir qilish vaqti bilan ajralib turadi.

impulsli lazer nurlanishi
impulsli lazer nurlanishi

Xavfsiz qurilmalar

Birinchi toifadagi qurilmalar past intensivlikdagi lazer nurlanishini hosil qiladi. U xavfli darajaga chiqa olmaydi, shuning uchun manbalar ko'pchilik nazorat yoki kuzatuvning boshqa shakllaridan ozod qilinadi. Misol: lazerli printerlar va CD pleerlar.

Shartli xavfsiz qurilmalar

Ikkinchi toifadagi lazerlar spektrning ko'rinadigan qismida chiqaradi. Bu lazer nurlanishi, uning manbalari odamda juda yorqin nurni rad etishning normal reaktsiyasini keltirib chiqaradi (miltillovchi refleks). Nur ta'sirida inson ko'zi 0,25 soniyadan keyin miltillaydi, bu etarli darajada himoya qiladi. Biroq, ko'rinadigan diapazonda lazer nurlanishi doimiy ta'sir qilish bilan ko'zga zarar etkazishi mumkin. Misollar: lazer ko'rsatkichlari, geodezik lazerlar.

2a-sinf lazerlari chiqish quvvati 1mVt dan kam bo'lgan maxsus maqsadlar uchun mo'ljallangan qurilmalardir. Ushbu qurilmalar faqat 8 soatlik ish kunida 1000 soniyadan ko'proq vaqt davomida to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilishda zarar etkazadi. Misol: Shtrix-kodni oʻqish moslamalari.

past intensivlikdagi lazer nurlanishi
past intensivlikdagi lazer nurlanishi

Xavfli lazerlar

3a sinfi himoyalanmagan koʻzning qisqa muddatli taʼsirida shikastlanmaydigan qurilmalarga tegishli. Teleskop, mikroskop yoki durbin kabi fokusli optikadan foydalanganda xavfli bo'lishi mumkin. Misollar: 1-5 mVt He-Ne lazeri, ba'zi lazer ko'rsatkichlari va qurilish darajalari.

3b-sinf lazer nurlari to'g'ridan-to'g'ri qo'llanilsa yoki orqaga qaytarilsa, shikastlanishga olib kelishi mumkin. Misol: 5-500 mVt HeNe lazer, ko'plab tadqiqot va terapevtik lazerlar.

4-sinfga quvvat darajasi 500 mVt dan yuqori boʻlgan qurilmalar kiradi. Ular ko'zlar, terilar uchun xavfli, shuningdek, yong'in xavfi hisoblanadi. Nurga ta'sir qilish, uning ko'p yoki diffuz aks etishi ko'z va terining shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Barcha xavfsizlik choralarini ko'rish kerak. Misol: Nd:YAG lazerlari, displeylar, jarrohlik, metall kesish.

xavfli lazer nurlanishi
xavfli lazer nurlanishi

Lazer nurlanishi: himoya

Har bir laboratoriya lazer bilan ishlaydigan odamlar uchun tegishli himoyani ta'minlashi kerak. 2, 3 yoki 4-sinfdagi qurilmalardan radiatsiya o'tishi mumkin bo'lgan, zarar etkazadigan xonalarning derazalari. Bunday qurilmaning ishlashi paytida nazorat qilinmaydigan joylar qoplanishi yoki boshqa tarzda himoyalanishi kerak. Ko‘zni maksimal darajada himoya qilish uchun quyidagilar tavsiya etiladi.

  • Tasodifiy ta'sir qilish yoki yong'in xavfini minimallashtirish uchun nurni aks ettirmaydigan, yonmaydigan himoya qoplamasi bilan o'ralgan bo'lishi kerak. Nurni tekislash uchun lyuminestsent ekranlar yoki ikkinchi darajali ko'rinishlardan foydalaning; Toʻgʻridan-toʻgʻri koʻz bilan aloqa qilmang.
  • Nurni tekislash uchun eng kam quvvatdan foydalaning. Iloji bo'lsa, dastlabki tekislash protseduralari uchun past darajadagi qurilmalardan foydalaning. Lazer zonasida keraksiz aks ettiruvchi ob'ektlar bo'lishidan saqlaning.
  • Ishdan tashqari vaqtlarda, panjurlar va boshqa toʻsiqlar yordamida xavfli zonada nurning oʻtishini cheklang. 3b va 4-sinf lazer nurlarini tekislash uchun xona devorlarini ishlatmang.
  • Reflekssiz asboblardan foydalaning. Ko'rinadigan yorug'likni aks ettirmaydigan ba'zi inventarlar spektrning ko'rinmas qismida aylana bo'lib qoladi.
  • Reflektor taqinchoqlarni taqmang. Metall zargarlik buyumlari ham elektr toki urishi xavfini oshiradi.
lazer nurlanishidan himoya qilish
lazer nurlanishidan himoya qilish

Koʻzoynak

Ochiq xavfli hududga ega yoki aks etish xavfi mavjud boʻlgan 4-sinf lazerlari bilan ishlaganda himoya koʻzoynak taqish kerak. Ularning turi nurlanish turiga bog'liq. Ko'zoynaklar ko'zgularni, ayniqsa diffuz ko'zgulardan himoya qilish va tabiiy himoya refleksi ko'zning shikastlanishini oldini oladigan darajada himoya qilish uchun tanlanishi kerak. Bunday optik qurilmalarnurning biroz ko'rinishini saqlang, terining kuyishini oldini oling, boshqa baxtsiz hodisalar ehtimolini kamaytiring.

Koʻzoynak tanlashda eʼtiborga olinadigan omillar:

  • toʻlqin uzunligi yoki nurlanish spektrining hududi;
  • o'ziga xos to'lqin uzunligidagi optik zichlik;
  • maksimal yoritish (Vt/sm2) yoki nur kuchi (Vt);
  • lazer tizim turi;
  • quvvat rejimi - impulsli lazer nuri yoki uzluksiz rejim;
  • aks ettirish qobiliyatlari - ayyor va tarqoq;
  • koʻrish maydoni;
  • tuzatuvchi linzalarning mavjudligi yoki tuzatuvchi koʻzoynak taqish uchun yetarli oʻlchamdagi;
  • konfor;
  • tumanlanishni oldini olish uchun ventilyatsiya teshiklarining mavjudligi;
  • rangni koʻrishga taʼsiri;
  • zarbga chidamlilik;
  • kerakli vazifalarni bajarish qobiliyati.

Xavfsiz koʻzoynaklar shikastlanishi va eskirishi mumkinligi sababli, laboratoriyaning xavfsizlik dasturi ushbu himoya vositalarini davriy tekshirishni oʻz ichiga olishi kerak.

Tavsiya: