Lazerler tıp, fizik, kimya, jeoloji, biyoloji ve mühendislikte giderek daha önemli araştırma araçları haline geliyor. Yanlış kullanılırlarsa, operatörlerin ve sıradan laboratuvar ziyaretçileri dahil diğer personelin gözlerinin kamaşmasına ve yaralanmasına (yanmalar ve elektrik çarpması dahil) neden olabilir ve önemli maddi hasara neden olabilir. Bu cihazların kullanıcıları, bunları kullanırken gerekli güvenlik önlemlerini tam olarak anlamalı ve uygulamalıdır.
Lazer nedir?
"Lazer" kelimesi (eng. LAZER, Uyarılmış Radyasyon Emisyonu ile Işık Amplifikasyonu), "indüklenmiş radyasyon ile ışığın amplifikasyonu" anlamına gelen bir kıs altmadır. Bir lazer tarafından üretilen radyasyonun frekansı, elektromanyetik spektrumun görünür kısmı içinde veya yakınındadır. Enerji, "lazer kaynaklı radyasyon" adı verilen bir işlemle son derece yüksek yoğunluk durumuna yükseltilir.
"Radyasyon" terimi genellikle yanlış anlaşılıryanlış, çünkü radyoaktif maddeleri tanımlamak için de kullanılıyor. Bu bağlamda enerji transferi anlamına gelmektedir. Enerji iletim, konveksiyon ve radyasyon yoluyla bir yerden başka bir yere taşınır.
Farklı ortamlarda çalışan birçok farklı lazer türü vardır. Çalışma ortamı olarak gazlar (örneğin argon veya helyum ve neon karışımı), katı kristaller (örneğin yakut) veya sıvı boyalar kullanılır. Çalışma ortamına enerji verildiğinde uyarılmış duruma geçer ve ışık parçacıkları (fotonlar) şeklinde enerji açığa çıkarır.
Kapalı tüpün her iki ucundaki bir çift ayna, lazer ışını adı verilen yoğun bir akışta ışığı ya yansıtır ya da iletir. Her çalışma ortamı, benzersiz dalga boyuna ve renge sahip bir ışın üretir.
Lazer ışığının rengi genellikle dalga boyu cinsinden ifade edilir. İyonlaştırıcı değildir ve spektrumun ultraviyole (100-400 nm), görünür (400-700 nm) ve kızılötesi (700 nm - 1 mm) kısmını içerir.
Elektromanyetik spektrum
Her elektromanyetik dalganın bu parametreyle ilişkili benzersiz bir frekansı ve uzunluğu vardır. Kırmızı ışığın kendi frekansı ve dalga boyu olduğu gibi, diğer tüm renklerin (turuncu, sarı, yeşil ve mavi) benzersiz frekansları ve dalga boyları vardır. İnsanlar bu elektromanyetik dalgaları algılayabilir, ancak spektrumun geri kalanını göremezler.
Gama ışınları, X ışınları ve ultraviyole en yüksek frekansa sahiptir. kızılötesi,mikrodalga radyasyonu ve radyo dalgaları, spektrumun daha düşük frekanslarını işgal eder. Görünür ışık, aradaki çok dar bir aralıkta yer alır.
Lazer radyasyonu: insan maruziyeti
Lazer yoğun bir yönlendirilmiş ışık demeti üretir. Bir nesneye yönlendirilirse, yansıtılırsa veya odaklanılırsa, ışın kısmen emilecek ve nesnenin yüzey ve iç sıcaklıklarını yükselterek malzemenin değişmesine veya deforme olmasına neden olabilir. Lazer cerrahisinde ve malzeme işlemede uygulama bulan bu nitelikler insan dokusu için tehlikeli olabilir.
Dokular üzerinde termal etkisi olan radyasyona ek olarak, lazer radyasyonu tehlikelidir ve fotokimyasal bir etki oluşturur. Durumu, yeterince kısa bir dalga boyu, yani. spektrumun ultraviyole veya mavi kısmı. Modern cihazlar, bir kişi üzerindeki etkisi en aza indirilen lazer radyasyonu üretir. Düşük güçlü lazerlerin zarar verecek kadar enerjisi yoktur ve tehlike oluşturmazlar.
İnsan dokuları enerjiye duyarlıdır ve belirli koşullar altında lazer radyasyonu dahil elektromanyetik radyasyon gözlere ve cilde zarar verebilir. Travmatik radyasyonun eşik seviyeleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır.
Göz tehlikesi
İnsan gözü yaralanmaya deriden daha duyarlıdır. Kornea (gözün şeffaf dış ön yüzeyi), dermisin aksine, çevresel etkilere karşı koruma sağlayan bir dış ölü hücre tabakasına sahip değildir. lazer ve ultraviyoleradyasyon gözün korneası tarafından emilir ve bu da ona zarar verebilir. Yaralanmaya epitel ödemi ve erozyon eşlik eder ve ciddi yaralanmalarda - ön kamaranın bulanıklaşması.
Göz merceği çeşitli lazer radyasyonuna (kızılötesi ve ultraviyole) maruz kaldığında da yaralanmaya eğilimli olabilir.
Bununla birlikte, en büyük tehlike, lazerin optik spektrumun görünür kısmında retina üzerindeki etkisidir - 400 nm'den (mor) 1400 nm'ye (yakın kızılötesi). Spektrumun bu bölgesi içinde, paralel ışınlar retinanın çok küçük alanlarına odaklanır. En olumsuz maruz kalma çeşidi, göz uzaklığa baktığında ve doğrudan veya yansıyan bir ışın girdiğinde ortaya çıkar. Bu durumda retinadaki konsantrasyonu 100.000 katına ulaşır.
Böylece 10 mW/cm2 gücünde görünür bir ışın retinaya 1000 W/cm gücünde etki eder2. Bu, hasara neden olmak için fazlasıyla yeterli. Göz, mesafeye bakmazsa veya ışın, dağınık, ayna olmayan bir yüzeyden yansırsa, çok daha güçlü radyasyon yaralanmalara yol açar. Cilt üzerindeki lazer etkisi odaklama etkisinden yoksundur, bu nedenle bu dalga boylarında yaralanmaya çok daha az eğilimlidir.
X-ışınları
15 kV'un üzerindeki voltajlara sahip bazı yüksek voltajlı sistemler, önemli güçte X-ışınları üretebilir: kaynakları yüksek güçlü elektron pompalı excimer lazerler olan lazer radyasyonu veplazma sistemleri ve iyon kaynakları. Bu cihazlar, uygun korumanın sağlanması da dahil olmak üzere radyasyon güvenliği açısından test edilmelidir.
Sınıflandırma
Işının gücüne veya enerjisine ve radyasyonun dalga boyuna bağlı olarak lazerler birkaç sınıfa ayrılır. Sınıflandırma, cihazın doğrudan ışına maruz kaldığında veya dağınık yansıtıcı yüzeylerden yansıdığında gözlerde, ciltte veya yangında ani yaralanmaya neden olma potansiyeline dayanmaktadır. Tüm ticari lazerler, üzerlerine uygulanan işaretlerle tanımlamaya tabidir. Cihaz ev yapımıysa veya başka bir şekilde işaretlenmemişse, uygun sınıflandırma ve etiketleme konusunda tavsiye alınmalıdır. Lazerler güç, dalga boyu ve maruz kalma süresi ile ayırt edilir.
Güvenli Cihazlar
Birinci sınıf cihazlar düşük yoğunluklu lazer radyasyonu üretir. Tehlikeli seviyelere ulaşamaz, bu nedenle kaynaklar çoğu kontrolden veya diğer gözetim biçimlerinden muaftır. Örnek: lazer yazıcılar ve CD oynatıcılar.
Koşullu olarak güvenli cihazlar
İkinci sınıf lazerler, tayfın görünür kısmında yayılır. Bu, kaynakları bir kişinin çok parlak ışığı reddetme (yanıp sönme refleksi) için normal bir tepki vermesine neden olan lazer radyasyonudur. Işına maruz kaldığında, insan gözü 0,25 s sonra yanıp söner, bu da yeterli koruma sağlar. Bununla birlikte, görünür aralıktaki lazer radyasyonu, sürekli maruz kalma durumunda göze zarar verebilir. Örnekler: lazer işaretçiler, jeodezik lazerler.
Sınıf 2a lazerler, çıkış gücü 1 mW'den az olan özel amaçlı cihazlardır. Bu cihazlar, yalnızca 8 saatlik bir iş gününde 1000 saniyeden fazla doğrudan maruz kaldıklarında hasara neden olur. Örnek: Barkod okuyucular.
Tehlikeli lazerler
Sınıf 3a, korunmasız göze kısa süreli maruz kalma ile yaralanmayan cihazları ifade eder. Teleskop, mikroskop veya dürbün gibi odaklama optiklerini kullanırken tehlikeli olabilir. Örnekler: 1-5 mW He-Ne lazer, bazı lazer işaretçiler ve bina seviyeleri.
Sınıf 3b lazer ışını, doğrudan uygulanırsa veya geri yansıtılırsa yaralanmaya neden olabilir. Örnek: 5-500mW HeNe lazer, birçok araştırma ve terapötik lazer.
Sınıf 4, 500 mW'den daha yüksek güç seviyelerine sahip cihazları içerir. Gözler ve cilt için tehlikelidirler ve ayrıca yangın tehlikesi oluştururlar. Işına maruz kalmak, aynasal veya dağınık yansımaları göz ve cilt yaralanmalarına neden olabilir. Tüm güvenlik önlemleri alınmalıdır. Örnek: Nd:YAG lazerler, ekranlar, cerrahi, metal kesme.
Lazer radyasyonu: koruma
Her laboratuvar lazerlerle çalışan kişiler için yeterli koruma sağlamalıdır. 2., 3. veya 4. sınıf cihazlardan gelen radyasyonun geçebileceği ve çevreye zarar verebilecek odaların pencereleri.kontrol edilmeyen alanlar, bu tür bir cihazın çalışması sırasında örtülmeli veya başka bir şekilde korunmalıdır. Maksimum göz koruması için aşağıdakiler önerilir.
- Işın, kazara maruz kalma veya yangın riskini en aza indirmek için yansıtıcı olmayan, yanıcı olmayan koruyucu bir kılıfla kapatılmalıdır. Işını hizalamak için floresan ekranlar veya ikincil manzaralar kullanın; Doğrudan göz temasından kaçının.
- Işın hizalama prosedürü için en düşük gücü kullanın. Mümkünse, ön hizalama prosedürleri için düşük kaliteli cihazlar kullanın. Lazer alanında gereksiz yansıtıcı nesnelerin bulunmasından kaçının.
- Çalışma saatleri dışında, kepenk ve diğer engelleri kullanarak tehlike bölgesindeki ışın geçişini sınırlayın. Sınıf 3b ve 4 lazerlerin ışınlarını hizalamak için odanın duvarlarını kullanmayın.
- Yansıtıcı olmayan araçlar kullanın. Görünür ışığı yansıtmayan bazı envanter, tayfın görünmez bölgesinde aynasal hale gelir.
- Yansıtıcı takılar takmayın. Metal takılar da elektrik çarpması riskini artırır.
Gözlük
Açık tehlike alanı olan veya yansıma riski olan Sınıf 4 lazerlerle çalışırken koruyucu gözlük takılmalıdır. Tipleri radyasyon tipine bağlıdır. Gözlükler, yansımalara, özellikle dağınık yansımalara karşı koruma sağlayacak ve doğal koruyucu refleksin göz yaralanmasını önleyebileceği bir düzeyde koruma sağlayacak şekilde seçilmelidir. Bu tür optik cihazlarışının bir miktar görünürlüğünü koruyun, cilt yanıklarını önleyin, diğer kaza olasılığını az altın.
Gözlük seçerken göz önünde bulundurulması gereken faktörler:
- dalga boyu veya radyasyon spektrumunun bölgesi;
- belirli bir dalga boyunda optik yoğunluk;
- maksimum aydınlatma (W/cm2) veya ışın gücü (W);
- lazer sistem tipi;
- güç modu - darbeli lazer ışığı veya sürekli mod;
- yansıma yetenekleri - aynasal ve dağınık;
- görüş alanı;
- düzeltici lenslerin varlığı veya düzeltici gözlüklerin takılmasına izin verecek büyüklükte;
- konfor;
- sislenmeyi önlemek için havalandırma deliklerinin varlığı;
- renk görme üzerindeki etkisi;
- darbe direnci;
- gerekli görevleri gerçekleştirme yeteneği.
Güvenlik gözlükleri hasara ve aşınmaya karşı hassas olduğundan, laboratuvarın güvenlik programı bu koruyucu özelliklerin periyodik kontrollerini içermelidir.
