|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Текущая страница: 1
|
|
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени Н. Э. Баумана.
_____________________________________________________________
Факультет РЛ
Кафедра РЛ 2
Реферат по теме "Вопросы лазерной безопасности"
студента
Майорова Павла Леонидовича, группа РЛ 3-81.
Руководитель
Щетинкин Владимир Савельевич. 1. Физиологические эффекты при воздействии лазерного излучения на человека.
Непосредственное воздействие на человека оказывает лазерное излучение любой длины волны, однако в связи со спектральными особенностями поражаемых органов и существенно различными предельно допустимыми дозами облучения обычно различают воздействие на глаза и кожные покровы человека.
1.1. Воздействие лазерного излучения на органы зрения
Основной элемент зрительного аппарата человека — сетчатка глаза — может быть поражена лишь излучением видимого ( от 0.4 мкм ) и ближнего ИК-диапазонов ( до 1.4 мкм ), что объясняется спектральными характеристиками человеческого глаза ( рис. 1 ). При этом хрусталик и глазное яблоко, действуя как дополнительная фокусирующая оптика, существенно повышают концентрацию энергии на сетчатке, что, в свою очередь, на несколько порядков понижает максимально допустимый уровень ( МДУ ) облученности зрачка.
1.1.1. МДУ прямого облучения сетчатки
Кроме длины волны (, необходимо учитывать также длительность воздействия светового излучения. При очень коротких импульсах ( когда не успевают сработать механизмы теплопроводности в области сетчатки ) нормируют плотность энергии для видимого излучения ( 0.4<(<0.7 мкм ) при (t< 2(10-5 c МДУ облучения роговицы глаза составляет 5(10-3 Дж/м2; для ИК-излучения ( 1.05<(<1.4 мкм ) при 2(10-5<(t<5(10-5 с — на порядок больше, то есть 5(10-2 Дж/м2. Если длительность импульса превышает 20 мкс для видимого и 20(50 мкс для ближнего ( до 1.4 мкм ) излучения, то нормируют в первом приближении плотность мощности: для видимого излучения МДУ составляет 18(t0.75 Вт/м2; для ИК-излучения — почти порядок больше, то есть 90(t0.75 Вт/м2.
Рисунок 1. Спектральные характеристики глаза: (1 — относительное пропускание глазной среды; (2 — произведение пропускания глазной среды на поглощение всеми слоями сетчатки
Во всех рассматриваемых далее случаях переходная область спектра — от темно-красного ( (>700 нм ) до полностью невидимого ближнего ИК-излучения ( (<1050 нм ) — характеризуется монотонным повышением МДУ от минимального значения ( для темно-красного излучения ) до максимального ( для полностью невидимого ИК-излучения ) по закону С4=10((-700)/500.
Приведенные данные по МДУ охватывают область наиболее критических значений параметров облучения зрачка глаза, когда в интервале от 10-9 до 10 с причиной повреждения сетчатки является тепловое действие сфокусированного света при прямом наблюдении лазерного пучка, тогда как сверхкороткие лазерные импульсы вызывают в основном термоакустическое воздействие — протоплазма клеток из-за быстрого разогрева закипает и разрывает оболочку. В этом случае нормируют плотность мощности: для видимого излучения МДУ составляет 5(106 Вт/м2, для ИК-излучения — 5(107 Вт/м2.
Длительное ( (t>10 с ) прямое воздействие лазерного излучения на сетчатку приводит в основном к фотохимическим процессам ее разрушения. Чтобы избежать этого (как и в случае сверхкоротких импульсов), нормируют энергетическую освещенность (экспозицию). Для зеленого ((=550 нм) и более коротковолнового ((>400 нм) видимого света МДУ составляет 100 Дж/м2. Что касается "теплых" цветов (550<(<700 нм), то фотохимические процессы начинают играть заметную роль только при больших временных воздействиях лазерного излучения (T2=100.02((-500)+1 c), и в этом случае МДУ нужно уменьшить в С3 раз (C3=100.015((-550)).
Сверхдлительное ((t>103(104 c) прямое воздействие лазерного излучения характеризуется малым значением МДУ, а именно 0.01 Вт/м2 для сине-зеленого (0.4<(<0.55 мкм) излучения. Более длинноволновое видимое излучение (550<(<700 нм) допускает МДУ=100.015((-500)+2 Вт/м2. В случае ИК излучения переход от экспозиционного к мощностному ограничению (когда существенную роль играют регенерационные процессы, компенсирующие фотохимическое разрушение) осуществляется при (t>10 c: для 1.05<(<1.4 мкм МДУ составляет 16 Вт/м2; для (>700 нм (темно-красное излучение) и (<1050 нм (ближнее ИК излучение) монотонно возрастающий МДУ составляет 3.2(10((-700)/500 Вт/м2.
На перечисленные МДУ облучения ориентируются при однократном воздействии на глаз прямого лазерного излучения, фокусируемого хрусталиком в очень незначительное пятно на сетчатке.
При наличии последовательности импульсов не только ни один из них, но и усредненная облученность не должны превышать МДУ. При усреднении воздействия последовательности импульсов с длительностью (t<10 мкс и частотой повторения f>1 Гц МДУ одиночного импульса должен быть уменьшен в С5 раз:
(1.1)
Если длительность отдельных импульсов (t в последовательности превышает 10 мкс ( а частота следования f>1 Гц), то для импульса длительностью N(t за ограничение облученности принимают (1/N)-ю часть МДУ.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
