Lazer şüalanmasının parametrlərinə nəzarət üsulları. İşçi-ekspert.İdarəetmə. İşçilərin lazer radiasiyasından qorunması

LAZER ŞUALANMASI maddənin atomları tərəfindən elektromaqnit şüalanmasının hissələrinin-kvantlarının məcburi (lazer vasitəsilə) buraxılmasıdır. "Lazer" sözü ingilis dilində Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (induksiya edilmiş şüalanma ilə işığın gücləndirilməsi) ifadəsinin ilkin hərflərindən əmələ gəlmiş abbreviaturadır. Buna görə də (optik kvant generatoru) stimullaşdırılmış (stimullaşdırılmış) şüalanmanın istifadəsinə əsaslanan optik diapazonda elektromaqnit şüalanma generatorudur. Lazer qurğusuna optik rezonatoru olan aktiv (lazer) mühit, onun həyəcanlanması üçün enerji mənbəyi və bir qayda olaraq, soyutma sistemi daxildir. Lazer şüasının monoxromatikliyi və onun aşağı divergensiyasına (yüksək kolimasiya dərəcəsi) görə, yerli istilik effekti əldə etməyə imkan verən müstəsna yüksək enerji ekspozisiyaları yaranır. Bu, lazer sistemlərinin materialların emalında (kəsmə, qazma, səthi bərkitmə və s.), cərrahiyyədə və s.

L. və. xeyli məsafələrə yayıla və iki media arasındakı interfeysdən əks oluna bilər ki, bu da bu xassədən yerləşmə, naviqasiya, rabitə və s. məqsədlər üçün istifadə etməyə imkan verir. Müəyyən maddələri aktiv mühit kimi seçərək, demək olar ki, bütün təsirlərə səbəb ola bilər. ultrabənövşəyidən başlayaraq uzun dalğalı infraqırmızıya qədər dalğa uzunluqları. Sənayedə ən çox istifadə olunanlar dalğa uzunluğu 0,33 olan elektromaqnit şüalanma yaradan lazerlərdir; 0,49; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 µm.

L. və .-ni xarakterizə edən əsas fiziki kəmiyyətlər:

dalğa uzunluğu, µm;

mühafizə vasitələrinin tətbiqi;

radiasiyaya məruz qalma vaxtının məhdudlaşdırılması;

təyinat və işin təşkili və aparılması üçün məsul şəxslərin;

işə girişin məhdudlaşdırılması;

İş rejiminə nəzarət;

aydın fövqəladə hallara qarşı iş və fövqəladə hallarda işlərin aparılması qaydasının tənzimlənməsi;

Kadrlar.

Sanitar-gigiyenik və müalicə-profilaktika üsulları:

iş yerində zərərli və təhlükəli amillərin səviyyəsinə nəzarət;

şəxsi heyətin ilkin və dövri tibbi müayinələrdən keçməsinə nəzarət.

L.-dən və. radiasiyaya məruz qalmasının qarşısının alınmasını və ya onun miqyasının icazə verilən həddən artıq olmayan həddə qədər azaldılmasını təmin etməlidir. L.-dən SKZ-yə və. daxildir: hasarlar, qoruyucu ekranlar, qıfıllar və avtomatik panjurlar, gövdələr və s. L.-dən PPE və. daxildir: qalxanlar, maskalar və s.. SKZ lazerlərin layihələndirilməsi və quraşdırılması mərhələsində, iş yerlərini təşkil edərkən, əməliyyat parametrlərini seçərkən təmin edilməlidir. Qoruyucu vasitələrin seçimi lazerin sinfindən, iş zonasında radiasiyanın intensivliyindən, görülən işin xarakterindən asılı olaraq aparılmalıdır. Qoruyucu vasitələrin qoruyucu xüsusiyyətlərinin göstəriciləri digər zərərli və təhlükəli amillərin (vibrasiya, temperatur və s.) təsiri altında aşağı düşməməlidir. Qoruyucu vasitələrin dizaynı əsas elementlərin (işıq filtrləri, ekranlar, baxış eynəkləri və s.) dəyişdirilməsi imkanını təmin etməlidir. PPE gözləri və üz (və qalxan), L. və intensivliyi azaldılması. uzaqdan idarəetmə üçün, yalnız CPS kadr təmin etmədiyi hallarda (istismar, təmir və təcrübə işləri) istifadə edilməlidir.

Lazer şüalanması istehsal mühitində zərərli amil kimi

Lazer şüalanması maddənin atomları tərəfindən elektromaqnit şüalanmasının hissələrinin-kvantlarının məcburi (lazer vasitəsilə) emissiyasıdır. "Lazer" sözü ingilis dilində Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (induksiya edilmiş şüalanma ilə işığın gücləndirilməsi) ifadəsinin ilkin hərflərindən əmələ gəlmiş abbreviaturadır. Buna görə lazer (optik kvant generatoru) stimullaşdırılmış (stimullaşdırılmış) şüalanmanın istifadəsinə əsaslanan optik diapazonda elektromaqnit şüalanma generatorudur.

Foto mənbəyi: shutterstock.com.

Lazer qurğusuna optik rezonatoru olan aktiv (lazer) mühit, onun həyəcanlanması üçün enerji mənbəyi və bir qayda olaraq, soyutma sistemi daxildir. Lazer şüasının monoxromatikliyi və onun aşağı divergensiyasına (yüksək kolimasiya dərəcəsi) görə, yerli istilik effekti əldə etməyə imkan verən müstəsna yüksək enerji ekspozisiyaları yaranır. Bu, lazer sistemlərinin materialların emalında (kəsmə, qazma, səthi bərkitmə və s.), cərrahiyyədə və s.

Lazer şüalanması (xeyli məsafələrə yayıla bilər və iki mühit arasındakı interfeysdən əks oluna bilər ki, bu da bu xassədən yerləşmə, naviqasiya, rabitə və s. məqsədlər üçün istifadə etməyə imkan verir. Müəyyən maddələri aktiv mühit kimi seçərək, lazer ultrabənövşəyidən uzun dalğalı infraqırmızıya qədər demək olar ki, bütün dalğa uzunluqlarında radiasiya yarada bilir. Sənayedə ən geniş yayılmışları 0,33; 0,49; 0,63; 0,69; 1,06; 10,6 mikron dalğa uzunluğuna malik elektromaqnit şüalanma yaradan lazerlərdir.

LAZER ŞUALARININ BİOLOJİ TƏSİRİ

Fəaliyyət LI (bundan sonra Lİ adlandırılacaq)insan üçün çox çətindir. Bu, LI parametrlərindən, ilk növbədə dalğa uzunluğundan, şüalanmanın gücündən (enerjisindən), məruz qalma müddətindən, nəbzin təkrarlanma sürətindən, şüalanan sahənin ölçüsündən (“ölçülü effekt”) və şüalanan toxumanın anatomik və fizioloji xüsusiyyətlərindən (göz, dəri). Bioloji toxumanı təşkil edən üzvi molekullar geniş udulmuş tezlik diapazonuna malik olduğundan, LR monoxromatikliyinin toxuma ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda hər hansı xüsusi effekt yarada biləcəyinə inanmaq üçün heç bir əsas yoxdur.

Məkan uyğunluğu da radiasiya zədələnməsi mexanizmini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirmir, çünki toxumalarda istilik keçiriciliyi fenomeni və gözə xas olan daimi kiçik hərəkətlər bir neçə mikrosaniyədən çox məruz qalma müddəti ilə artıq müdaxilə modelini məhv edir. Beləliklə, LI bioloji toxumalardan qeyri-koherent Lİ ilə eyni qanunlara uyğun olaraq keçir və sorulur və toxumalarda heç bir spesifik təsir yaratmır.

Nəşr mənbəyi: shutterstock.com.

Dokular tərəfindən udulmuş LI enerjisi digər enerji növlərinə - istilik, mexaniki, fotokimyəvi proseslərin enerjisinə çevrilir, bu da bir sıra təsirlərə səbəb ola bilər: istilik, şok, işıq təzyiqi və s. LI görmə orqanı üçün təhlükəlidir. Gözün tor qişası görünən (0,38 - 0,7 mikron) və yaxın infraqırmızı (0,75 - 1,4 mikron) diapazonlarında lazerlərdən təsirlənə bilər. Lazer ultrabənövşəyi (0,18 - 0,38 mikron) və uzaq infraqırmızı (1,4 mikrondan çox) şüalanma retinaya çatmır, lakin buynuz qişaya, irisə, lensə zərər verə bilər.

Retinaya çatan LI gözün refraktiv sistemi tərəfindən fokuslanır, tor qişada güc sıxlığı buynuz qişadakı güc sıxlığı ilə müqayisədə 1000 - 10 000 dəfə artır. Lazerlərin yaratdığı qısa impulslar (0,1 s - 10-14 s) görmə orqanına qoruyucu fizioloji mexanizmlərin işə salınması üçün tələb olunandan daha qısa müddətdə zərər verə bilər (qırpma refleksi 0,1 s).

LI-nin hərəkəti üçün ikinci kritik orqan dəridir. Lazer radiasiyasının dəri ilə qarşılıqlı təsiri dalğa uzunluğundan və dərinin piqmentasiyasından asılıdır. Spektrin görünən bölgəsində dərinin əks etdirmə qabiliyyəti yüksəkdir. Uzaq infraqırmızı bölgənin LI dəri tərəfindən güclü şəkildə udulmağa başlayır, çünki bu radiasiya əksər toxumaların tərkibinin 80% -ni təşkil edən su ilə aktiv şəkildə udulur, dərinin yanması riski var.

Aşağı enerjili (LI-nin maksimum həddi səviyyəsində və ya ondan az) səpələnmiş radiasiyaya xroniki məruz qalma lazerlərə xidmət edən şəxslərin sağlamlıq vəziyyətində qeyri-spesifik dəyişikliklərin inkişafına səbəb ola bilər. Eyni zamanda, nevrotik vəziyyətlərin və ürək-damar xəstəliklərinin inkişafı üçün bir növ risk faktorudur. Lazerlərlə işləyənlərdə aşkar edilən ən xarakterik klinik sindromlar astenik, astenovegetativ və vegetovaskulyar distoniyadır.

LAZER ŞUALANANININ TƏNZİMLƏNMƏSİ

LI-nin standartlaşdırılmasına iki yanaşma elmi əsaslandırılmışdır: birincisi, birbaşa şüalanma yerində baş verən toxuma və ya orqanların zədələyici təsirlərinə əsaslanır; ikincisi - bilavasitə təsirlənməyən bir sıra sistem və orqanlarda aşkar edilə bilən funksional və morfoloji dəyişikliklər əsasında. Gigiyenik tənzimləmə ilk növbədə elektromaqnit spektrinin bölgəsi ilə müəyyən edilən bioloji fəaliyyət meyarlarına əsaslanır. Buna uyğun olaraq, LI diapazonu bir sıra sahələrə bölünür:

MRL dəyərinin müəyyən edilməsi LR-ə məruz qalma zamanı və ya ondan sonra müasir tədqiqat metodları ilə aşkar edilmiş şüalanmış toxumalarda (torlu qişa, buynuz qişa, dəri) minimum “ərəfəsində” zərərin müəyyən edilməsi prinsipinə əsaslanır. Normallaşdırılmış parametrlər enerjiyə məruz qalma H (J x (m / 100)) və şüalanma E (W x (m / 100)), həmçinin enerji W (J) və güc P (W).

Eksperimental və klinik-fizioloji tədqiqatların məlumatları görmə orqanında və dəridə yerli yerli dəyişikliklərlə müqayisədə LI-nin aşağı enerji səviyyələrinə xroniki məruz qalmasına cavab olaraq bədənin ümumi qeyri-spesifik reaksiyalarının üstünlük təşkil etdiyini göstərir. Eyni zamanda, spektrin görünən bölgəsində LI endokrin və immun sistemlərin, mərkəzi və periferik sinir sistemlərinin, zülalların, karbohidratların və lipidlərin metabolizmasının işində dəyişikliklərə səbəb olur. Dalğa uzunluğu 0,514 mikron olan LI simpatoadrenal və hipofiz-adrenal sistemlərin fəaliyyətində dəyişikliklərə səbəb olur.

Dalğa uzunluğu 1,06 μm olan LI-nin uzunmüddətli xroniki təsiri vegetativ-damar pozğunluqlarına səbəb olur. Lazerlərə xidmət edən şəxslərin sağlamlıq vəziyyətini tədqiq edən demək olar ki, bütün tədqiqatçılar onlarda astenik və vegetativ-damar xəstəliklərinin aşkarlanmasının daha yüksək tezliyini vurğulayırlar. Nəticə etibarilə, xroniki fəaliyyətdə olan aşağı enerjili LI, patologiyanın inkişafı üçün risk faktoru kimi çıxış edir, bu amilin gigiyenik standartlarda nəzərə alınması zərurətini müəyyən edir.

Rusiyada fərdi dalğa uzunluqları üçün LI üçün ilk PDU-lar 1972-ci ildə quraşdırılıb və 1981-ci ildə ilk sanitar norma və qaydalar qüvvəyə minib. ABŞ-da ANSI standartı var - Z 136. Beynəlxalq Elektrotexniki Komissiyanın (IEC) standartı - nəşr 825 də hazırlanmışdır, həm də orqanizmdə funksional dəyişikliklər.

Geniş dalğa uzunluqları, müxtəlif LR parametrləri və induksiya edilmiş bioloji təsirlər gigiyenik standartları əsaslandırmağı çətinləşdirir. Bundan əlavə, eksperimental və xüsusilə klinik yoxlama uzun müddət və pul tələb edir. Buna görə də, riyazi modelləşdirmə LI üçün uzaqdan idarəetmə sistemlərinin təkmilləşdirilməsi və inkişafı problemlərini həll etmək üçün istifadə olunur. Bu, laboratoriya heyvanları üzərində eksperimental tədqiqatların həcmini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verir. Riyazi modellər yaradılarkən enerji paylanmasının təbiəti və şüalanan toxumanın udma xüsusiyyətləri nəzərə alınır.

Nəbz müddəti ilə görünən və yaxın infraqırmızı diapazonlarda LE-nin təsiri altında göz dibinin toxumalarının məhvinə səbəb olan əsas fiziki proseslərin (termal və hidrodinamik təsirlər, lazer parçalanması və s.) riyazi modelləşdirilməsi üsulu. 1 ilə 10-12 s arasında, SNiP No 5804-91 (bundan sonra "Lazerlərin dizaynı və istismarı üçün sanitariya normaları və qaydaları" nın son nəşrinə daxil edilmiş LI-nin uzaqdan idarə edilməsini təyin edərkən və aydınlaşdırarkən istifadə edilmişdir. Qaydalar № 5804-91, təqribən. red.), elmi tədqiqatların nəticələri əsasında və aşağıdakı sənədlərin əsas müddəaları nəzərə alınmaqla hazırlanmışdır:

Bu normaların hal-hazırda tətbiq edilməli olması faktı Rospotrebnadzorun 16 may 2007-ci il tarixli 0100 / 4961-07-32 saylı məktubu ilə sübut olunur. Bu, əməyin gigiyenası ilə bağlı əsas aktual normativ və metodoloji sənədlərin siyahısını ehtiva edir və həmçinin aşağıdakıları söyləyir: Rusiya Federasiyasının qanunvericiliyinə uyğun olaraq, Rusiya Federasiyasının ərazisində sanitar qaydalar, normalar və gigiyena normaları qüvvədədir. qismən Rusiya Federasiyasının sanitar qanunvericiliyinə zidd olmayan, xüsusən də SSRİ Səhiyyə Nazirliyi tərəfindən təsdiq edilmişdir. Bu sənədlər qüvvədə olan normativ hüquqi aktlar ləğv edilənə və ya onların yerinə yeni normativ hüquqi aktlar qəbul edilənədək qüvvədədir.

5804-91 nömrəli Qaydalar insanın müxtəlif məruz qalma şəraitində lazer şüalanmasının icazə verilən maksimum səviyyələrini (MPL), onların yaratdığı şüalanmanın təhlükə dərəcəsinə görə lazerlərin təsnifatını, habelə tələbləri müəyyən edir:

Nəzərə almaq lazımdır ki, lazer texnologiyası ilə təchiz edilmiş iş yerində təhlükəli və zərərli istehsal amillərinin MPL dəyərləri də GOST, SNiP, SN və 5804-91 nömrəli Qaydalara 1 nömrəli Əlavədə sadalanan digər sənədlərlə tənzimlənir. . Lakin bu sənədlərin bir çoxu qüvvədən düşmüş və ya yeni qaydalarla əvəz edilmişdir. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, lazer şüalanmasının orqanizmə bioloji təsiri şüalanmanın dalğa uzunluğundan, nəbzin (məruz qalma) müddətindən, nəbzin təkrarlanma sürətindən, şüalanan sahənin sahəsindən, həmçinin bioloji təsirindən asılıdır. şüalanan toxuma və orqanların fiziki-kimyəvi xüsusiyyətləri. Radiasiyanın toxumalarla qarşılıqlı təsir mexanizmi istilik, fotokimyəvi, şok-akustik və s. ola bilər. Yaranan şüalanmanın təhlükə dərəcəsinə görə lazerlərin təsnifatı 5804-91 nömrəli Qaydaların 4-cü bölməsində verilmişdir. Lazer sinfi, yaranan radiasiyaya bir dəfə məruz qalma üçün onun gücü və uzaqdan idarə edilməsi nəzərə alınmaqla müəyyən edilir. Qaydalar yaranan radiasiyanın dörd təhlükə sinfini qeyd edir (aşağıdakı cədvələ baxın).

Lazerlərin yaratdığı radiasiyanın təhlükə sinifləri

Lazerlərin təsnifatı istehsalçı tərəfindən həyata keçirilir. Radiasiya çıxış xüsusiyyətlərinin təhlilinə əsaslanan hesablama metodundan istifadə edir. Hesablama nümunəsi 5804-91 nömrəli Əsasnamənin "Lazerlərlə işləyərkən təhlükəli və zərərli amillərin səviyyələrinə nəzarət" bölməsində verilmişdir. Bu bölmədə təhlükəli və zərərli amillərin lazer sinfindən asılılığını əks etdirən xüsusi cədvəl var (GOST 12.1.040).

LAZER ŞUALANANININ ÖLÇÜLMƏSİ VƏ NƏZARƏT ÜÇÜN ÜSULLARA, APARATLARA TƏLƏBLƏR.

LI dozimetriyası insan orqanizmi üçün təhlükə və zərər dərəcəsini müəyyən etmək üçün kosmosda müəyyən bir nöqtədə lazer şüalanma parametrlərinin dəyərlərini təyin etmək üçün metodlar kompleksidir. Lazer dozimetriyası iki bölmədən ibarətdir:

- hesablanmış və ya nəzəri dozimetriya (operatorların mümkün yerləşmə zonasında Lİ-nin parametrlərinin hesablanması üsullarını və onun təhlükə dərəcəsinin hesablanması üsullarını nəzərdən keçirir);
- eksperimental dozimetriya (fəzanın müəyyən nöqtəsində LR parametrlərinin birbaşa ölçülməsi üsullarını və vasitələrini nəzərdən keçirir).

Dozimetrik nəzarət üçün nəzərdə tutulmuş ölçmə vasitələrinə lazer dozimetrləri deyilir. Dozimetrik nəzarət əks olunan və səpələnmiş şüalanmanın qiymətləndirilməsi üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb edir, belə ki, lazer qurğularının çıxış xüsusiyyətlərinin məlumatlarına əsaslanan lazer dozimetriyasının hesablama üsulları müəyyən bir nəzarət nöqtəsində LR səviyyələrinin çox təxmini dəyərlərini verir. .

Hesablama metodlarının istifadəsi bütün lazer texnologiyaları üçün LR parametrlərini ölçmək mümkün olmaması ilə diktə edilir. Lazer dozimetriyasının hesablama metodu hesablamalarda pasport məlumatlarından istifadə etməklə kosmosda müəyyən bir nöqtədə radiasiya təhlükəsi dərəcəsini qiymətləndirməyə imkan verir. Metod nadir hallarda təkrarlanan qısamüddətli radiasiya impulsları ilə işləmək üçün əlverişlidir, o zaman maksimum məruz qalma dəyərini ölçmək, lazer təhlükəli zonaları təyin etmək və lazerləri onların yaratdığı radiasiyanın təhlükə dərəcəsinə görə təsnif etmək imkanı məhduddur.

Dozimetrik nəzarət üsulları 5309-90 nömrəli “Sanitar-epidemioloji xidmət orqanları və müəssisələri üçün dozimetrik nəzarətin aparılması və lazer şüalanmasının gigiyenik qiymətləndirilməsi üçün metodiki göstərişlər”də müəyyən edilir və 5804-91 nömrəli Qaydalarda da qismən nəzərə alınır. .

Lazer dozimetriya üsulları ən böyük risk prinsipinə əsaslanır, ona görə təhlükə dərəcəsinin qiymətləndirilməsi bioloji təsirlər baxımından ən pis məruz qalma şəraiti üçün aparılmalıdır, yəni. lazer şüalanma səviyyələrinin ölçülməsi lazer iş şəraiti ilə müəyyən edilmiş maksimum güc çıxışı (enerji) rejimində işləyərkən aparılmalıdır. Ölçmə qurğusunun radiasiya obyektinə yönəldilməsi və axtarışı prosesində maksimum LI səviyyələrinin qeydə alındığı mövqe tapılmalıdır. Lazer təkrarlanan impuls rejimində işləyərkən, seriyanın maksimum impulsunun enerji xüsusiyyətləri ölçülür.

Lazer qurğularının gigiyenik qiymətləndirilməsində çıxış radiasiya parametrlərini deyil, bioloji təsir dərəcəsinə təsir edən kritik insan orqanlarının (gözlər, dəri) şüalanma intensivliyini ölçmək tələb olunur. Bu ölçmələr xidmət personalının mövcudluğunun lazer qurğusunun proqramı ilə müəyyən edildiyi və əks olunan və ya səpələnmiş LI səviyyələrini sıfıra endirmək mümkün olmayan xüsusi nöqtələrdə (zonalarda) aparılır.

Dozimetrlərin ölçü hədləri uzaqdan idarəetmənin qiymətləri və müasir fotometrik avadanlıqların texniki imkanları ilə müəyyən edilir. Rusiyada LI - lazer dozimetrlərinin dozimetrik nəzarəti üçün xüsusi ölçü alətləri hazırlanmışdır. Onlar praktikada istifadə olunan əksər lazer sistemlərinin həm istiqamətli, həm də səpələnmiş davamlı, monopulslu və təkrar impulslu şüalanmalarını idarə etmək qabiliyyətindən ibarət yüksək universallığı ilə seçilirlər.

Lazer dozimetri ILD-2M (ILD-2) 0,49 - 1,15 və 2 - 11 mikron spektral diapazonlarında lazer şüalanma parametrlərinin ölçülməsini təmin edir. ILD-2M monopulse və təkrar impulslu şüalanmadan enerji (W) və enerji məruz qalma (H), davamlı lazer şüalanmasından güc (P) və şüalanma (E) ölçməyə imkan verir. ILD-2M cihazının çatışmazlıqlarına nisbətən böyük ölçülər və çəki daxildir. Sənaye tədqiqatları üçün 0,2 - 20 μm spektral diapazonda əks olunan və səpələnmiş lazer şüalarının ölçülməsini təmin edən LD-4 və LADIN portativ lazer dozimetrləri daha uyğundur.

Digər təhlükəli və zərərli istehsal amillərinin mövcudluğu əsasən lazerin təhlükə sinfi ilə müəyyən edilir. Onların nəzarəti qüvvədə olan normativ-metodiki sənədlərə uyğun olaraq həyata keçirilir.

LAZER ŞUALARININ ZƏRƏRLİ TƏSİRİNİN QARŞI ALINMASI