Выбор средств защиты от лазерных излучений (1023376)
Текст из файла
ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ
ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
1. Основные положения
Лазером называют оптический квантовый генератор в соответствии с начальными буквами английского названия – Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что означает «усиление света за счет создания стимулированного излучения».
Биологическое действие лазерных излучений зависит от мощности излучения и длины волны, а также от характера импульса, частоты следования импульсов, продолжительности облучения, величины облучаемой поверхности, анатомических и функциональных особенностей облучаемых тканей. Лазерные излучения могут вызывать органические изменения непосредственно в облучаемых тканях (первичные биологические эффекты) и изменения, возникающие в организме в ответ на облучение (вторичные биологические эффекты).
В соответствии с нормативными документами по способности излучения вызывать повреждения глаз и кожи лазеры подразделяются на четыре класса:
Ι класс – к лазерам Ι класса относятся такие, выходное излучение которых не представляет опасности для глаз и кожи;
ΙΙ класс – к лазерам ΙΙ класса относятся такие лазеры, эксплуатация которых связана с опасностью воздействия прямого и зеркально отраженного излучения только на глаза;
ΙΙΙ класс – к лазерам ΙΙΙ класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на глаза прямого, зеркально и диффузно отраженного излучения на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности, а также прямого и зеркально отраженного излучения на кожу;
ΙV класс – к лазерам ΙV класса относятся лазеры, характеризующиеся опасностью воздействия на кожу диффузно отраженного излучения на расстоянии 10 см от диффузно отражающей поверхности.
Использование лазеров может сопровождаться действием и других опасных и вредных производственных факторов в зависимости от класса лазера (таблица 1).
Таким образом, для анализа опасных и вредных производственных факторов, возникающих при эксплуатации лазеров, необходимо определить класс опасности лазера. Класс опасности лазера зависит от диапазона спектра излучения (длины волны λ, мкм).
Таблица 1 – Опасные и вредные производственные факторы, возникающие при эксплуатации лазеров различных классов
| Опасные и вредные производственные факторы | Класс опасности | |||
| Ι | ΙΙ | ΙΙΙ | ΙV | |
| Лазерное излучение: | ||||
| – прямое, зеркально отраженное | – | + | + | + |
| –диффузно отраженное | – | – | + | + |
| Повышенная напряженность электрического поля | – (+) | + | + | + |
| Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны | – | – | – (+) | + |
| Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации | – | – | – (+) | + |
| Повышенная яркость света | – | – | – (+) | + |
| Повышенные уровни шума и вибрации | – | – | – (+) | + |
| Повышенный уровень ионизирующих излучений | – | – | – | – (+) |
| Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов | – | – | – | – (+) |
| Повышенный уровень инфракрасной радиации | – | – | – (+) | – (+) |
| Повышенная температура поверхностей оборудования | – | – | – (+) | – (+) |
| Химические | При работе с токсичными веществами | |||
Обозначения: « + » имеет место всегда; « – » отсутствует; « – (+) » наличие зависит от условий эксплуатации или технических характеристик.
Различают четыре диапазона спектра излучения лазеров:
1. Ультрафиолетовый(УФ) диапазон спектра с длиной волны
0,2 мкм ≤ λ < 0,4 мкм;
2. Видимый диапазон спектра с длиной волны
0,4 мкм ≤ λ < 0,75 мкм;
3. Ближний инфракрасный (ИК) диапазон с длиной волны
0,75 мкм ≤ λ < 1,4 мкм;
4. Дальний инфракрасный (ИК) диапазон с длиной волны
1,4 мкм ≤ λ < 20 мкм.
2. Методика расчета
Класс опасности лазера в каждом диапазоне спектра излучения определяется по своей методике.
2.1. Ультрафиолетовый диапазон спектра
Вычисляется безразмерный параметр U по формуле:
| | (1) |
где PΣ – энергия, генерируемая лазером за рабочий день, Дж
(справочная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см
(справочная величина – задается по варианту);
НΣ – суммарная энергетическая экспозиция, Дж/см2
(нормативная величина; зависящая от длины волны λ – выбирается по таблице 2).
Таблица 2 – Зависимость значения НΣ от длины волны λ
| λ, мкм | От 0,200 до 0, 210 | Св. 0,210 до 0,215 | Св. 0,215 до 0,290 | Св. 0,290 до 0,300 | Св. 0,300 до 0,370 | Св. 0,370 до 0,400 |
| НΣ , Дж/см2 | 1.10-8 | 1.10-7 | 1.10-6 | 1.10-5 | 1.10-4 | 2.10-3 |
Класс опасности лазера определяется с помощью рисунка 1, где на оси ординат отложены значения радиуса пучка r, а на оси абсцисс – значения безразмерного параметра U. Кривые 1 и 2 определяют зависимости максимального значения U от r для Ι и ΙΙ классов опасности лазера соответственно.
2.2. Видимый диапазон спектра
Вычисляется безразмерный параметр Uk по формуле:
|
| (2) |
где Ро – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
Hk – предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции кожи ,Дж/см2 (нормативная величина – задается по варианту);
k1 – коэффициент, зависящий от частоты повторения импульсов и длительности серии импульсов (задается по варианту).
Затем с помощью графика на рисунке 2 определяют, принадлежит или не принадлежит лазер к ΙV классу опасности. График на рисунке 2 определяет зависимость минимального значения безразмерного параметра Uk от r для лазеров ΙV класса опасности.
| Рисунок 1 — Зависимость максимального значения параметра U от r | Рисунок 2 — Зависимость минимального значения параметра Uk от r |
Если лазер не относится к ΙV классу опасности, то последующие классы определяют с учетом первичных (Uп) и вторичных (Uв) биологических эффектов.
Для этого необходимо вычислить безразмерные параметры Uп и Uв по формулам:
|
| (3) |
где Po – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
H1 – предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции на роговице глаза в зависимости от длительности импульса и длины волны излучения, Дж/см2 (нормативная величина – задается по варианту);
k2 – поправочный коэффициент на частоту повторения импульсов и длительность воздействия серии импульсов (задается по варианту).
|
| (4) |
где Po – энергия, генерируемая за время однократного воздействия, Дж (паспортная величина – задается по варианту);
n – количество излучений на глаз за рабочий день (принять n = 5);
r – радиус пучка (источника) излучения, см (справочная величина – задается по варианту);
H2 – предельно допустимый уровень ПДУ энергетической экспозиции роговицы глаза за рабочий день, Дж/см2 (нормативная величина, зависящая от длины волны – задается по варианту).
Затем с помощью рисунка 3 и рисунка 4 определяют класс опасности лазера по первичным и вторичным биологическим эффектам соответственно. На рисунке 3 и рисунке 4 кривые 1 и 2 определяют зависимость максимального значения Uп и Uв для лазеров Ι и ΙΙ классов опасности.
2.3. Ближний инфракрасный (ИК) диапазон спектра
Для излучения ближнего ИК-диапазона спектра класс опасности лазера определяют без учета вторичных биологических эффектов аналогично видимому диапазону спектра (формулы (2) и (3); рисунок 2 и рисунок 3).
| Рисунок 3 — Зависимость максимального значения параметра Un от r | Рисунок 4 — Зависимость минимального значения параметра Ub от r |
2.4. Дальний инфракрасный (ИК) диапазон спектра
Сначала вычисляется безразмерный параметр Uk по формуле (2), затем определяют класс опасности лазера с помощью рисунка 1.
2.5. Выбор средств защиты от лазерного излучения
Выбор средств защиты от лазерного излучения осуществляется с учетом класса опасности лазера по таблице 3.
Таблица 3 – Средства защиты от лазерных излучений
| Средства защиты | Класс опасности лазера | Примечание | |||
| Ι | ΙΙ | ΙΙΙ | ΙV | ||
| Оградительные устройства (кожухи, экраны и др.) | – | – (+) | + | + | Должны снижать уровни опасных и вредных факторов до безопасных значений |
| Дистанционное управление | – | – | + | + | Применяется всюду, где возможно |
| Устройства сигнализации (световой или звуковой сигнал) | – | – | – | + | Для лазеров ИК-диапазона |
| – | – (+) | + | + | Для лазеров УФ-диапазона | |
| Маркировка знаков лазерной опасности | – | + | + | Лазеры, установки, зоны прохождения луча, ЛОЗ | |
| Кодовый замок | – | – | + | + | На дверях помещения, на пульте управления |
| Защитный очки, снижающие уровень диффузного излучения на роговицы глаза по ПДУ | – | + | + | + | При времени воздействия больше 0,25 с |
| – | – | + | + | Всегда, когда средства коллективной защиты не обеспечивают безопасных условий труда | |
| Защитные запоры оградительного устройства или его частей | – | + | + | + | Необходимы, если при снятии оградительного устройства возможно воздействие излучения больше ПДУ |
| Защитная одежда | – | – | – | + | При соответствующей опасности |
| Юстировочные очки (снижающие уровень излучения на роговицы глаза до ПДУ) | – | + | + | + | Применяются при выполнении юстировки, наладке и ремонтных работах |
Обозначения: « + » имеет место всегда; « – » отсутствует; « – (+) » наличие зависит от условий эксплуатации или технических характеристик.
3. Порядок выполнения задания
3.1. Выбрать вариант по таблице вариантов и привести его данные.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
