Lasers ay nagiging mas mahalagang mga tool sa pananaliksik sa medisina, pisika, chemistry, geology, biology at engineering. Kung maling gamitin, maaari silang magdulot ng pagsilaw at pinsala (kabilang ang mga paso at pagkabigla ng kuryente) sa mga operator at iba pang tauhan, kabilang ang mga kaswal na bisita sa laboratoryo, at magdulot ng malaking pinsala sa ari-arian. Ang mga gumagamit ng mga device na ito ay dapat na ganap na maunawaan at mailapat ang mga kinakailangang pag-iingat sa kaligtasan kapag hinahawakan ang mga ito.
Ano ang laser?
Ang salitang "laser" (eng. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ay isang abbreviation na nangangahulugang "amplification of light by induced radiation." Ang dalas ng radiation na nabuo ng isang laser ay nasa loob o malapit sa nakikitang bahagi ng electromagnetic spectrum. Ang enerhiya ay pinalakas sa isang estado ng napakataas na intensity sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na "laser induced radiation".
Ang terminong "radiation" ay madalas na hindi maintindihanmali, dahil ginagamit din ito upang ilarawan ang mga radioactive na materyales. Sa kontekstong ito, nangangahulugan ito ng paglipat ng enerhiya. Dinadala ang enerhiya mula sa isang lugar patungo sa isa pa sa pamamagitan ng conduction, convection at radiation.
Maraming iba't ibang uri ng laser na gumagana sa iba't ibang kapaligiran. Ang mga gas (halimbawa, argon o pinaghalong helium at neon), mga solidong kristal (halimbawa, ruby) o mga likidong tina ay ginagamit bilang daluyan ng pagtatrabaho. Kapag ang enerhiya ay ibinibigay sa working environment, ito ay napupunta sa isang excited na estado at naglalabas ng enerhiya sa anyo ng mga particle ng liwanag (photon).
Ang isang pares ng salamin sa magkabilang dulo ng sealed tube ay maaaring sumasalamin o nagpapadala ng liwanag sa isang concentrated stream na tinatawag na laser beam. Ang bawat kapaligiran sa trabaho ay gumagawa ng isang sinag ng natatanging wavelength at kulay.
Ang kulay ng laser light ay karaniwang ipinahayag sa mga tuntunin ng wavelength. Ito ay non-ionizing at may kasamang ultraviolet (100-400 nm), visible (400-700 nm) at infrared (700 nm - 1 mm) na bahagi ng spectrum.
Electromagnetic spectrum
Ang bawat electromagnetic wave ay may natatanging frequency at haba na nauugnay sa parameter na ito. Kung paanong ang pulang ilaw ay may sariling frequency at wavelength, kaya lahat ng iba pang mga kulay - orange, dilaw, berde at asul - ay may natatanging mga frequency at wavelength. Nakikita ng mga tao ang mga electromagnetic wave na ito, ngunit hindi nila nakikita ang iba pang spectrum.
Ang Gamma ray, X-ray at ultraviolet ay may pinakamataas na dalas. infrared,Sinasakop ng microwave radiation at radio wave ang mas mababang frequency ng spectrum. Ang nakikitang liwanag ay nasa isang napakakitid na hanay sa pagitan.
Laser radiation: pagkakalantad sa tao
Ang laser ay gumagawa ng matinding sinag ng liwanag. Kung nakadirekta, naaaninag, o nakatutok sa isang bagay, ang sinag ay bahagyang maa-absorb, na nagpapataas sa ibabaw at panloob na temperatura ng bagay, na maaaring maging sanhi ng pagbabago o deform ng materyal. Ang mga katangiang ito, na natagpuan ang paggamit sa laser surgery at pagpoproseso ng materyal, ay maaaring mapanganib sa tissue ng tao.
Bukod sa radiation, na may thermal effect sa mga tissue, mapanganib ang laser radiation, na gumagawa ng photochemical effect. Ang kondisyon nito ay isang sapat na maikling wavelength, i.e. ang ultraviolet o asul na bahagi ng spectrum. Ang mga modernong aparato ay gumagawa ng laser radiation, ang epekto sa isang tao na kung saan ay pinaliit. Ang mga low power laser ay walang sapat na enerhiya upang magdulot ng pinsala, at hindi ito nagdudulot ng panganib.
Ang mga tisyu ng tao ay sensitibo sa enerhiya, at sa ilang partikular na sitwasyon, ang electromagnetic radiation, kabilang ang laser radiation, ay maaaring makapinsala sa mata at balat. Nagsagawa ng mga pag-aaral sa mga antas ng threshold ng traumatic radiation.
Eye hazard
Ang mata ng tao ay mas madaling kapitan ng pinsala kaysa sa balat. Ang cornea (ang transparent na panlabas na harapang ibabaw ng mata), hindi katulad ng mga dermis, ay walang panlabas na layer ng mga patay na selula na nagpoprotekta laban sa mga impluwensya sa kapaligiran. laser at ultravioletang radiation ay nasisipsip ng kornea ng mata, na maaaring makapinsala dito. Ang pinsala ay sinamahan ng edema ng epithelium at pagguho, at sa matinding pinsala - pag-ulap ng anterior chamber.
Ang lens ng mata ay maaari ding masugatan kapag nalantad ito sa iba't ibang laser radiation - infrared at ultraviolet.
Ang pinakamalaking panganib, gayunpaman, ay ang epekto ng laser sa retina sa nakikitang bahagi ng optical spectrum - mula 400 nm (violet) hanggang 1400 nm (malapit sa infrared). Sa loob ng rehiyong ito ng spectrum, ang mga collimated beam ay tumutuon sa napakaliit na bahagi ng retina. Ang pinaka-hindi kanais-nais na variant ng pagkakalantad ay nangyayari kapag ang mata ay tumitingin sa malayo at isang direkta o sinasalamin na sinag ang pumasok dito. Sa kasong ito, ang konsentrasyon nito sa retina ay umaabot ng 100,000 beses.
Kaya, kumikilos ang isang nakikitang sinag na may lakas na 10 mW/cm2 sa retina na may lakas na 1000 W/cm2. Ito ay higit pa sa sapat upang magdulot ng pinsala. Kung ang mata ay hindi tumitingin sa malayo, o kung ang sinag ay makikita mula sa isang nagkakalat, hindi salamin na ibabaw, ang mas malakas na radiation ay humahantong sa mga pinsala. Ang laser effect sa balat ay wala sa focusing effect, kaya hindi ito madaling masugatan sa mga wavelength na ito.
X-rays
Ang ilang mga high-voltage system na may mga boltahe na higit sa 15 kV ay maaaring makabuo ng mga X-ray na may malaking kapangyarihan: laser radiation, kung saan ang mga pinagmumulan ay high-power electron-pumped excimer laser, gayundin angmga sistema ng plasma at pinagmumulan ng ion. Dapat na masuri ang mga device na ito para sa kaligtasan ng radiation, kabilang ang para matiyak ang wastong proteksyon.
Pag-uuri
Depende sa kapangyarihan o enerhiya ng sinag at ang wavelength ng radiation, nahahati ang mga laser sa ilang klase. Ang pag-uuri ay batay sa potensyal para sa device na magdulot ng agarang pinsala sa mga mata, balat, o apoy kapag direktang nalantad sa sinag o kapag naaninag mula sa diffuse reflective surface. Ang lahat ng mga komersyal na laser ay napapailalim sa pagkakakilanlan sa pamamagitan ng mga markang inilapat sa kanila. Kung ang aparato ay gawang bahay o hindi minarkahan, dapat humingi ng payo sa naaangkop na pag-uuri at pag-label. Ang mga laser ay nakikilala sa pamamagitan ng kapangyarihan, wavelength at oras ng pagkakalantad.
Mga Ligtas na Device
Ang mga first-class na device ay bumubuo ng low-intensity laser radiation. Hindi nito maaabot ang mga mapanganib na antas, kaya ang mga source ay hindi kasama sa karamihan ng mga kontrol o iba pang paraan ng pagsubaybay. Halimbawa: mga laser printer at CD player.
Mga device na may kundisyon na ligtas
Ang mga laser ng pangalawang klase ay naglalabas sa nakikitang bahagi ng spectrum. Ito ay laser radiation, ang mga pinagmumulan nito ay nagiging sanhi ng isang tao na magkaroon ng isang normal na reaksyon ng pagtanggi sa masyadong maliwanag na liwanag (blink reflex). Kapag nalantad sa sinag, ang mata ng tao ay kumukurap pagkatapos ng 0.25 s, na nagbibigay ng sapat na proteksyon. Gayunpaman, ang laser radiation sa nakikitang hanay ay maaaring makapinsala sa mata na may patuloy na pagkakalantad. Mga halimbawa: laser pointer, geodetic lasers.
Ang Class 2a lasers ay mga special purpose device na may output power na mas mababa sa 1mW. Nagdudulot lang ng pinsala ang mga device na ito kapag direktang nalantad nang higit sa 1000 s sa isang 8 oras na araw ng trabaho. Halimbawa: Mga barcode reader.
Mapanganib na laser
Ang Class 3a ay tumutukoy sa mga device na hindi sumasakit sa panandaliang pagkakalantad sa hindi protektadong mata. Maaaring mapanganib kapag gumagamit ng mga nakatutok na optika gaya ng mga teleskopyo, mikroskopyo o binocular. Mga halimbawa: 1-5 mW He-Ne laser, ilang laser pointer at antas ng gusali.
Class 3b laser beam ay maaaring magdulot ng pinsala kung direktang inilapat o makikita pabalik. Halimbawa: 5-500mW HeNe laser, maraming research at therapeutic laser.
Ang Class 4 ay kinabibilangan ng mga device na may power level na higit sa 500 mW. Ang mga ito ay mapanganib sa mata, balat, at isa ring panganib sa sunog. Ang pagkakalantad sa sinag, ang specular o diffuse reflection nito ay maaaring magdulot ng mga pinsala sa mata at balat. Ang lahat ng mga hakbang sa seguridad ay dapat gawin. Halimbawa: Nd:YAG lasers, display, surgery, metal cutting.
Laser radiation: proteksyon
Ang bawat laboratoryo ay dapat magbigay ng sapat na proteksyon para sa mga taong nagtatrabaho sa mga laser. Mga bintana ng mga silid kung saan maaaring dumaan ang radiation mula sa mga device ng klase 2, 3 o 4, na nagdudulot ng pinsala saAng mga hindi nakokontrol na lugar ay dapat na sakop o kung hindi man ay protektado sa panahon ng operasyon ng naturang apparatus. Para sa maximum na proteksyon sa mata, inirerekomenda ang sumusunod.
- Ang beam ay dapat na nakapaloob sa isang non-reflective, non-flammable protective sheath upang mabawasan ang panganib ng aksidenteng pagkakalantad o sunog. Upang ihanay ang sinag, gumamit ng mga fluorescent na screen o pangalawang tanawin; Iwasan ang direktang pagtatama sa mata.
- Gamitin ang pinakamababang kapangyarihan para sa pamamaraan ng pag-align ng beam. Kung maaari, gumamit ng mga low-end na device para sa mga paunang pamamaraan ng pag-align. Iwasan ang pagkakaroon ng mga hindi kinakailangang reflective na bagay sa lugar ng laser.
- Limitahan ang pagdaan ng beam sa danger zone sa mga oras na walang pasok, gamit ang mga shutter at iba pang mga hadlang. Huwag gamitin ang mga dingding ng silid upang ihanay ang sinag ng class 3b at 4 na laser.
- Gumamit ng mga non-reflective na tool. Ang ilang imbentaryo na hindi nagpapakita ng nakikitang liwanag ay nagiging specular sa hindi nakikitang rehiyon ng spectrum.
- Huwag magsuot ng reflective na alahas. Ang metal na alahas ay nagdaragdag din ng panganib ng electric shock.
Goggles
Kapag nagtatrabaho sa Class 4 lasers na may bukas na hazard area o kung saan may panganib na magmuni-muni, dapat na magsuot ng safety goggles. Ang kanilang uri ay depende sa uri ng radiation. Dapat piliin ang mga salamin upang maprotektahan laban sa mga pagmuni-muni, lalo na ang mga nakakalat na pagmuni-muni, at upang magbigay ng proteksyon sa isang antas kung saan ang natural na proteksiyon na reflex ay maaaring maiwasan ang pinsala sa mata. Ang ganitong mga optical devicepanatilihin ang kaunting visibility ng sinag, maiwasan ang mga paso sa balat, bawasan ang posibilidad ng iba pang mga aksidente.
Mga salik na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng salaming de kolor:
- haba ng daluyong o rehiyon ng spectrum ng radiation;
- optical density sa isang partikular na wavelength;
- maximum illuminance (W/cm2) o beam power (W);
- uri ng laser system;
- power mode - pulsed laser light o tuloy-tuloy na mode;
- mga kakayahan sa pagmuni-muni - specular at diffuse;
- field of view;
- presensya ng corrective lenses o may sapat na laki upang payagan ang pagsusuot ng corrective glass;
- aliw;
- presensya ng mga butas sa bentilasyon upang maiwasan ang fogging;
- epekto sa color vision;
- impact resistance;
- kakayahang gawin ang mga kinakailangang gawain.
Dahil madaling masira at masuot ang mga salaming pangkaligtasan, dapat kasama sa programang pangkaligtasan ng laboratoryo ang mga pana-panahong pagsusuri sa mga tampok na pangproteksiyon na ito.
