Laser - optički kvantni generator, a sama riječ je skraćenica od riječi engleske fraze Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - pojačanje svjetlosti kao rezultat stimuliranog pojačanja. Čini nam se da je svjetlost (na primjer, iz lampe) kontinuirana, ali zapravo se sastoji od mnogo fotona sa slučajnom talasnom dužinom i nasumičnom fazom. To dovodi do činjenice da će se zračenje koje generiraju ovi fotoni širiti u različitim smjerovima, zbog čega ima neznatan intenzitet, opadajući u prostoru, a svjetlost je "bijela", tj. sadrži razne talase.Na karakteristike laserskog zračenja može se pripisatiintenzitet, usmerenost, koherentnost i uski opseg talasnih dužina.

1. Intenzitet. Svjetlost obične lampe se raspršuje po velikoj površini prostora, a njen intenzitet opada kako se udaljava od izvora zračenja. Laserski snop je toliko snažno fokusiran da značajan broj fotona istovremeno pogađa malu tačku. A pošto je poprečni presjek laserskog snopa vrlo mali, u ovoj oblastidosta energije je koncentrisano. Dakle, čak i beznačajan izvor svjetlosti stvara najveću gustoću energije u malom volumenu prostora, te stogaLaserski snop ima visok intenzitet.

2. Orijentacija. Usmjerenost laserskog snopa stvara optički sistem, tačnije dva ogledala koja formiraju optički kanal. Laseri najčešće imaju dva ogledala: potpuno reflektirajuće i polutransparentno, između kojih se nalazi izvor svjetlosti i pobuđeni medij. Laserski snop prolazi kroz pobuđeni medij lasera, njegova amplituda se povećava dok održava zračenje u fazi, pogađa ogledalo koje se potpuno reflektira i mijenja svoj smjer u suprotnom. Reflektirani snop ponovo prolazi kroz pobuđeni medij i dalje se pojačava. Zatim udari u prozirno ogledalo, a kako je intenzitet snopa i dalje neznatan, reflektuje se od prozirnog ogledala, ponovo prolazi kroz pobuđeni medij i tako dalje. Kada je snop dovoljno pojačan i njegova snaga postane velika, prozirno ogledalo propušta snop prema van, nakon čega može preći značajne udaljenosti bez većeg gubitka energije, budući da su snopovi praktično paralelni.

Karakteristike laserskog zračenja dovode do činjenice da laserski snop ima poseban učinak na mrežnicu ljudsko oko. Sva energija laserskog zraka fokusirana je na jednu tačku, dok svjetlost iz konvencionalnog nekoherentnog izvora utječe na relativno veliku površinu mrežnice. Dakle, izvor laserskog zračenja snage deset milivata može dovesti do uništenja mrežnice i potpunog gubitka vida, dok svjetlost lampe snage sto vati (hiljadu puta jače od laserskog izvora) osoba lako podnosi.

Poluprovodnički laseri se uglavnom koriste u modernoj elektronskoj tehnologiji. Njihov svjetlosni tok se može brzo prebacivati ​​na visokoj frekvenciji bez prekida stimulirane emisije, što ih čini pogodnim i posebno pogodnim za upotrebu u uređajima za komunikaciju, čitanje informacija i štampanje. Sva ova područja primjene lasera karakteriziraju visoke stope ponavljanja svjetlosnih impulsa.

U principu, laseri se koriste u različitim granama ljudske djelatnosti: medicini, elektronici, metalurgiji, telekomunikacijama i vojsci. Svako polje primjene lasera ostavlja traga na traženim karakteristikama i parametrima laserskih emitera. Budući da fizičke karakteristike laserskog zračenja predstavljaju rizik od ozljeda osobe različite težine, različite vladine agencije, certifikatori i zdravstvene vlasti razvijaju sisteme klasifikacije i sigurnosne standarde za rad s laserima.

Najpoznatija i najčešće korištena je klasifikacija koja se sastoji od četiri sigurnosne klase laserskih sistema.

Sigurnosna klasa I (laseri ultra male snage). Laseri ove klase smatraju se potpuno sigurnim za ljude. Ova klasa uključuje lasere i laserske sisteme koji pod uslovima ekspozicije koji su svojstveni datom laserskom uređaju ne mogu emitovati svetlosni tok sa nivoom koji prelazi granice izlaganja za oči, tj. Laserski sistemi klase I ne mogu naštetiti ljudima. Ova klasa uključuje lasere snage manje od 0,39 mW. Ali vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da uređaji koji koriste lasere veće snage mogu odgovarati uređajima klase sigurnosti I. U ovom slučaju, opasniji laser se postavlja u zaštitno kućište koje je konstruisano tako da opasno zračenje ni pod kojim uslovima ne može izaći iz ovog kućišta. Tako, na primjer, ako pogledate korisnički priručnik ili specifikacije laserskih štampača, možete pronaći referencu da je ovaj proizvod (laserski štampač) uređaj klase I. Istovremeno, pri opisu karakteristika laserske jedinice, naznačeno je da je ovaj proizvod usklađen sa klasom IIIB. Evo jedne kontradikcije koja se može lako objasniti. Sam laser je u grupi IIIB, a cela laserska jedinica je u grupi I. To je moguće jer se laser nalazi unutar modula i pokriven je raznim poklopcima za zaključavanje. Međutim, tokom popravke, poklopci laserske jedinice se mogu ukloniti, izlažući servisera laseru klase IIIB, što može dovesti do određenih povreda. Velika većina programera laserskih uređaja dizajnira svoje proizvode na način da pripadaju klasi I. Ali tokom popravki, kada stručnjaci koji obavljaju posao dobiju direktan pristup laseru, narušava se cjelokupna sigurnost sistema, a uređaj se sa sigurnošću može pripisati drugoj, opasnijoj grupi.

Sigurnosna klasa II (laseri male snage). Laseri i laserski sistemi ove klase moraju da generišu vidljivi laserski snop koji je previše svetao da bi se mogao videti (čak i samo u kratkom vremenskom periodu). Ne smatra se opasnim gledati direktno u zraku. Ako laserski snop ove klase uđe u oko, tada se brzim zatvaranjem oka može izbjeći svako, čak i najmanje oštećenje vida. Snaga lasera ove klase je manja od 1 mW. Po pravilu, kada laserski snop uđe u oko, osoba instinktivno teži da zatvori oči, što će u slučaju lasera II klase zaštititi od ozljeda. Međutim, ako namjerno nastavite da gledate u laser, zrak klase sigurnosti II može uzrokovati oštećenje vida (obično privremeno).

Želio bih reći da većina laserskih pokazivača koji se slobodno prodaju na policama dječjih igračaka pripadaju laserima ove klase. Stoga vrijedi paziti na djecu koja se igraju sa tako daleko od sigurnih igračaka.

Klasa sigurnosti III (laseri srednje snage). Laseri i laserski sistemi ove klase mogu emitovati bilo koju talasnu dužinu, ali ne mogu stvoriti opasne difuzne refleksije (refleksije u mnogim smjerovima) osim ako se ne fokusiraju ili posmatraju duže vrijeme u ograničenom području. Ovi laseri i laserski sistemi se ne smatraju zapaljivim i ne predstavljaju opasnost za ljudsku kožu. Snaga lasera klase III je manja od 0,5W. Gledanje pravo u zrak je opasno

Sigurnosna klasa III podijeljena je u dvije podklase: IIIA IIIB. Podklasa IIIA uključuje lasere i laserske sisteme koji, u normalnim uslovima, ne predstavljaju opasnost ako se posmatraju bez zaštite samo trenutno. Mogu biti opasni ako se gledaju kroz sisteme optičkog fokusiranja. Podklasa IIIB uključuje lasere i laserske sisteme koji mogu uzrokovati ozljede oka ako se gledaju direktno u zraku. Povredu može uzrokovati i usmjerena refleksija zraka, na primjer od ogledala. Kao što je već spomenuto, velika većina lasera za laserske štampače pripada ovoj posebnoj sigurnosnoj klasi.

Sigurnosna klasa IV (laseri velike snage). Laseri ove klase predstavljaju direktnu opasnost po ljudsko zdravlje kako usmjerenom tako i difuznom refleksijom zraka. Osim toga, laseri ove klase mogu biti zapaljivi i mogu uzrokovati opekotine ljudske kože. Snaga lasera svake klase prikazana je u konačnoj tabeli 1.

Tabela 1

Sigurnosne mjere uključuju znakove upozorenja, zaštitne mjere i obuku o laserskoj sigurnosti. Ovakvi propisi zahtijevaju znakove upozorenja i oznake na samoj opremi, što predstavlja određenu opasnost. Znakove upozorenja treba duplirati iu tehničkoj dokumentaciji koja opisuje postupke popravke i podešavanja laserskih sistema.

Strani priručnici za lasere preporučuju serviserima da se pridržavaju sljedećih pravila i propisa.

1. Održavanje opreme koja sadrži laserski sistem treba da obavljaju samo stručnjaci koji su prošli obuku o laserskoj sigurnosti.

2. Popravka i podešavanje laserskog sistema mora se vršiti striktno u skladu sa procedurama datim u dokumentaciji i servisnom priručniku.

3. Tokom rada, servisni inženjer ne smije onemogućiti različite blokade i zaštite predviđene dizajnom uređaja.

4. Servisni inženjer ne treba da koristi ogledala, optičke uređaje i alate sa reflektujućom površinom tokom rada.

5. Preporučljivo je obavljati sve popravke (ili većinu njih) kada je uređaj isključen.

6. Niko ne treba da gleda direktno u laserski snop ili u predmet koji ga reflektuje.

7. Servisni inženjer ne smije dozvoliti da laserski zrak izađe iz popravljenog uređaja.

8. Servisni inženjer mora osigurati da niko ne gleda direktno u laserski snop.

9. Ako predstavnik servisne organizacije sazna da je neko mogao biti izložen laseru (direktnom ili reflektovanom), mora o tome odmah obavijestiti rukovodstvo servisne organizacije. Istovremeno, čelnik organizacije morat će sastaviti protokol incidenta, koji će odražavati sve detalje takve vanredne situacije.

Rice. jedan.

Znak upozorenja "DANGER" (Opasnost) (Sl. 1a) Crveni označava da laserski snop može oštetiti oko ako direktno uđe u oko, preko optičkih instrumenata ili kroz refleksiju. Znak upozorenja "CAUTION" (Oprez) (Sl. 1b) žuta boja označava da ako laserski snop uđe u oči, odmah zatvaranje očiju štiti od oštećenja očiju. Većina laserskih sistema ima mogućnost podešavanja izlazne snage lasera. U ovom slučaju, elementi za podešavanje (obično varijabilni otpornici) postavljeni su tako da se podešavanja mogu izvršiti bez skidanja poklopca laserske jedinice. Ovim se također pokušava postići veća zaštita za servisera pri obavljanju radova na održavanju.

U sezoni baršuna, pitanje sigurnog sunčanja postaje posebno relevantno, jer mnogi ljudi radije idu na odmor na ljetovališta tačno u ovo vreme. Svi znaju da je krema za sunčanje najpotrebnija stvar u koferu turista, a police supermarketa, kozmetičkih radnji, pa čak i apoteka pune su raznih sprejeva, ulja i krema za sunčanje. Međutim, siguran preplanulost može biti zajamčen samo proizvodom odabranim uz pomoć iskusnog stručnjaka. individualna šema zaštita od sunca..

Lijep i siguran preplanuli ten je zadatak kozmetičarke

Prije svega, svaka osoba treba da shvati da čak ni najefikasnija krema za sunčanje nije 100% garancija sigurnog preplanulosti.

Bez obzira koliko kreme ili ulja osoba stavi na kožu, to ne može spriječiti štetu od višesatne izloženosti užarenim ultraljubičastim zracima.

Stoga o sigurnom sunčanju možemo govoriti samo ako se pacijent pridržava svih preporuka kozmetičara, koristi pravi lek, ali u isto vrijeme ne izlaže vašu kožu pretjeranom izlaganju sunčevoj svjetlosti.

Sigurno preplanulost:

• svojstva krema za sunčanje za sigurno sunčanje;
• glavni sastojci krema za sunčanje;
• 5 važna pravila lijepo i sigurno sunčanje ljeti.

Svojstva zaštite od sunca za sigurno sunčanje

Upotreba krema za sunčanje za sigurno sunčanje omogućava smanjenje intenziteta izlaganja sunčevoj svjetlosti, ali ne i potpuno uklanjanje. Ultraljubičaste zrake su dvije vrste:

• Zrake tipa A odgovorne su za tamnjenje kože, odnosno za sam ten;
• Zraci tipa B uzrokuju crvenilo kože i bol.

Većina krema za sunčanje štiti kožu od UVB zraka, a samo neke od njih smanjuju izloženost UVA zracima.Osim sunčanja, potonje su i glavni razlog patološka degeneracija ćelija kože. Zato bezbedno sunčanje podrazumeva odabir kreme za sunčanje koja smanjuje dejstvo obe vrste UV zraka na kožu.

Ključni sastojci kreme za sunčanje

Kozmetičari bi također trebali biti svjesni da kreme za sunčanje mogu sadržavati kemikalije koje upijaju UV zračenje i fizička sredstva koja reflektiraju UV zrake. Prvi se nazivaju filteri, a drugi ekrani. Fizički štitovi uključuju cink oksid i titan dioksid, koji se lako uklanjaju s kože u roku od nekoliko sati nakon nanošenja kreme za sunčanje, pa ako koristite kreme i ulja sa fizičkim štitovima, nakon svakog kupanja ponovo nanesite novi dio proizvoda, od kože do krpe. kontakt, ili svaka 2 sata. Hemijski filteri su nestabilni nakon izlaganja ultraljubičastom svjetlu. Upijajući sunčeve zrake, molekule hemijske supstance nakon nekog vremena mijenjaju svoju strukturu i mogu se pretvoriti u slobodne radikale opasne za kožu. Zbog toga hemijski filteri u većini slučajeva ne daju sigurnu preplanulost i ne preporučuju se za korišćenje na plaži.

5 važnih pravila za lijep i siguran preplanuli ten ljeti

Postoji još nekoliko pravila za sigurno sunčanje o kojima bi kozmetičar trebao razgovarati sa svojim pacijentom prije početka sezone na plaži:

• Nije preporučljivo koristiti kreme za sunčanje u obliku sprejeva, jer mogu ući Airways, uzrokujući njihovo oštećenje i alergijske reakcije;
• tokom izlaganja suncu nemojte koristiti kozmetiku sa retinoidima i hidroksilnim kiselinama - to povećava osjetljivost kože i smanjuje njenu zaštitu;
• upotreba proizvoda na bazi biljnih i kamenih ulja istovremeno sa kremama za sunčanje na bazi fizičkih ekrana smanjuje učinkovitost potonjih;
• repelentne kreme za sunčanje su slabije od običnih krema za sunčanje i ne mogu osigurati sigurnu preplanulost, baš kao i proizvodi sa SPF manjim od 15;
• Najbolja opcija za efikasnu zaštitu kože je krema za sunčanje sa SPF 50 nivoom, koja se mora redovno nanositi.

Lijep, ujednačen i, što je najvažnije, siguran preplanuli ten je čitava nauka kojom bi svaki specijalista estetske medicine trebao ovladati.

Ružne mrlje na pacijentovoj koži nakon odmora su mrlje na reputaciji kozmetologa..

Oružje za igru ​​je opremljeno infracrvenim emiterom. (Na slici je napravljen u obliku prigušivača).

Ovaj pištolj ispaljuje laserske zrake u sigurnom infracrvenom opsegu. Snop je otprilike isti kao od daljinskog do televizora, samo uži. I nažalost isto tako nevidljiv. Da bi se poboljšao efekat realizma, oružje proizvodi zvukove i bljeskove u području emitera. Kao što znate, s daljinom, snop ima tendenciju širenja i svjetlosna tačka već gotovo u potpunosti pokriva neprijatelja, ali preciznost se neće povećati - neprijateljska figura također opada s udaljenosti i teže je precizno ciljati na nju.

Sve se radilo o laseru, reći ću nekoliko riječi o prijemniku. Ne, ne, nije ogrlica.

Kod laser tagova koji nisu u Areni, IR prijemnici su pričvršćeni za glavu. Da, da, na svim kratkim udaljenostima (do 50 metara) da biste pogodili neprijatelja, morate ciljati samo u glavu.

Generalno, Laser Tag je idealan za igranje u prirodnim prostorima, infracrveni signal ne trpi smetnje od lampi, elektromotora, četkica za startere i drugih električnih uređaja, kiša i snijeg imaju vrlo malo utjecaja na prohodnost signala (malo smanjiti domet) .

Situacija je gora sa granama i lišćem, ali u pravilu signal ipak prolazi. Ovdje će važiti jednostavno pravilo: ako optički (svojim očima) vidite neprijateljski prijemnik, onda će snop metka doći do njega. Uglavnom se smetnje javljaju na maksimalnom dometu paljbe oružja (bliže 200 metara), pa se nešto oko 120 metara naziva zagarantovanim dometom.

U pravilu se bitka vodi na još manjoj udaljenosti, jer je bezobzirnija i zanimljivija.

LaserTag je započeo svoju karijeru ne kao igra, već kao sredstvo za obuku boraca regularne vojske u uslovima što je moguće bliže borbenim. I u tom svojstvu ga do danas koriste mnoge vojske. Večina oružje se izvodi u najidentičnijem obliku (uključujući težinu). Broj hitaca bez ponovnog punjenja poklapa se sa brojem u stvarnoj prodavnici, a samo punjenje se postavlja ili na dugme u predelu skladišta oružja, ili na zatvarač. Lagano (po težini) oružje također proizvode proizvođači kako bi igru ​​učinili ugodnijom za djevojčice i djecu.

Je li sigurno?

Laser tag je razvijen dugo vremena i siguran je za ljude. Ali želim da vam kažem da potencijalna opasnost od IC zračenja postoji. Štetno djelovanje infracrvenih zraka može se manifestirati na organe vida u obliku termičkog efekta. Ako moramo dugo gledati u sunce ili svijetle objekte, onda refleksno suzimo zjenicu i skrenemo pogled, ali u ovom slučaju podsjećam da je IC zračenje nevidljivo i naši refleksi neće raditi.

Za sigurnost ljudi potrebno je izračunati takav učinak topline na mrežnicu oka, koji čak ni uz trajnu izloženost nije u stanju štetiti ljudskom zdravlju. Zbog toga je frekvencija snimaka u redu bila ograničena (3 snimka/sek) i trajanje infracrvenog signala je skraćeno što je više moguće, na minimum koji prijemna oprema može da percipira (16ms). Inače, to se pozitivno odrazilo na potrošnju AA baterija.

Ugodna utakmica svima.

P.S. i malo humora.

Kada su se laseri prvi put počeli pojavljivati ​​u laboratorijama, i sami uređaji i njihova primjena bili su toliko posebni da je pitanje sigurnosti rada sa laserski emiteri stajao pred vrlo ograničenim krugom istraživača i inženjera i nije bio predmet opšte rasprave. Sada kada je upotreba lasera u naučnim laboratorijama i industrijskim preduzećima postala uobičajena, a upotreba lasera u svakodnevnom životu značajno se proširila, istraživači jednostavno moraju da se pozabave pitanjem bezbednosti rada sa ovim uređajima. Laseri su postali sastavni dio mnogih savremenim metodama optička mikroskopija i, kao dio kompleksa optički sistemi, mogu predstavljati ozbiljnu prijetnju ako se ne poštuju sigurnosne mjere.

Fig.1. Anatomija ljudskog oka

Dvije glavne opasnosti pri radu s laserskim izvorima su izlaganje laserskom snopu i električni udar povezan s visokim naponima u samom laseru i u izvoru energije. Iako su smrtni slučajevi zbog izlaganja laserskim zrakama nepoznati, postoji nekoliko primjera smrti kontakt sa visokonaponskim laserskim komponentama. Zrake dovoljno velike snage mogu izazvati opekotine kože ili, u nekim slučajevima, izazvati požar ili oštećenje bilo kojeg materijala, ali glavna opasnost od laserskog snopa je mogućnost oštećenja očiju, koje su najosjetljiviji organ na svjetlost. Mnoge vladine i druge organizacije razvile su sigurnosne standarde za rad sa laserima; Neki od njih su obavezni, a neki savjetodavni. Većina sigurnosnih standarda propisanih zakonom odnosi se na proizvođače lasera, iako bi krajnji korisnik trebao biti najviše zabrinut za siguran rad – sprječavanje mogućih ozljeda ili čak smrti.

Oštećenje oka može biti trenutno, pa da bi se rizik sveo na najmanju moguću mjeru, potrebno je unaprijed poduzeti mjere opreza, jer u posljednjem trenutku može biti prekasno. Lasersko zračenje je slično sunčevoj svetlosti po tome što takođe udara u oko paralelnim snopovima koji su veoma efikasno fokusirani na retinu, unutrašnju oblogu oka koja je osetljiva na svetlost. Slika 1 prikazuje generalno anatomska struktura ljudskog oka, ističući strukture koje su posebno osjetljive na intenzivno zračenje. Potencijalna opasnost za oči zavisi od talasne dužine laserskog zračenja, intenziteta snopa, udaljenosti od emitera do oka i snage lasera (i prosečne snage tokom kontinuiranog generisanja impulsa i vršne snage tokom pulsnog zračenja). Talasna dužina je veoma veliki značaj, jer samo zračenje u rasponu od otprilike 400 do 1400 nanometara može ući u oko i značajno oštetiti mrežnicu. Svjetlost blizu UV opsega može oštetiti slojeve blizu površine oka i dovesti do razvoja katarakte, posebno kod mladih ljudi čije je očno tkivo transparentnije za ove valne dužine svjetlosti. Blisko infracrveno svjetlo također može oštetiti površinu oka, iako s višim pragom oštećenja (otpornost na zračenje) od ultraljubičastog.

Reakcija ljudskog oka na različite talasne dužine nije ista i to, zajedno sa ostalim faktorima opisanim u nastavku, određuje potencijalnu štetu za oko. Efekat impulsnih lasera je drugačiji od efekta lasera sa kontinuiranim talasima. U praksi su laseri koji rade u pulsnom režimu snažniji i jedan mikrosekundni impuls dovoljne snage može izazvati ozbiljna oštećenja kada udari u oko, dok manje snažno kontinuirano zračenje može oštetiti oko samo uz produženo izlaganje. Spektralno područje od posebnog značaja je raspon opasnosti po mrežnicu između 400 (ljubičasta) i 1400 nanometara (bliski infracrveni), uključujući cijeli vidljivi dio elektromagnetnog spektra. Opasnost od oštećenja svjetlošću ovih valnih dužina povećava se mogućnošću fokusiranja oka, kada oko skuplja usmjerenu svjetlost na mrežnjaču u vrlo mala tacka, sa vrlo visoka koncentracija snage po jedinici površine.

Klasifikacija lasera

Među mnogim sigurnosnim standardima koje su za laserski rad razvile i vlade i druge organizacije, Z136 serija standarda usvojenih od strane Američkog nacionalnog instituta za standarde (ANSI) je fundamentalna u Sjedinjenim Državama. Standardi za sigurnost lasera ANSI Z136 su osnova tehničkih propisa odobrenih od strane Uprave za sigurnost i zdravlje na radu (OSHA) koji se koriste za procjenu rizika rada s laserima. Osim toga, oni su polazna osnova za tehničke propise usvojene u mnogim državama. Svi laserski proizvodi koji se prodaju u SAD od 1976. moraju biti klasifikovani u skladu sa ovim standardima i certificirani da ispunjavaju sigurnosne zahtjeve za svoju klasu. Rezultati istraživanja i razumijevanje stečeno iskustvom o potencijalnoj opasnosti od sunčeve svjetlosti i drugih izvora zračenja doveli su do uspostavljanja nominalnog sigurna doza zračenje za većinu vrsta laserskog zračenja. Da bi se pojednostavile bezbednosne procedure u cilju sprečavanja nezgoda, razvijen je sistem bezbednosnih kategorija lasera na osnovu utvrđene granice izloženosti i iskustva stečenog tokom godina korišćenja lasera. Proizvođač lasera je dužan da sertifikuje svoje laserske proizvode za usklađenost sa zahtevima jedne od kategorija ili klasa rizika i da u skladu sa tim označi emitere. Lista u nastavku ukratko opisuje četiri glavne kategorije lasera. Mora se naglasiti da je ova prezentacija kratka i ne odražava kompletna lista zahtjevi za kategorije lasera prema stepenu opasnosti.

• Laseri klase I ove klase su sigurni prema moderne ideje, za svako moguće zračenje, sa svojim dizajnom. Uređaji male snage (0,4 miliwata na vidljivim talasnim dužinama) koji koriste ovu klasu lasera uključuju laserske štampače, CD plejere i opremu za obradu slika. Nije dozvoljeno da zračenje koje emituje prekorači maksimalno dozvoljeni nivo izlaganja oku. Opasniji laseri mogu biti uključeni u klasu I, ali ne smije se dozvoliti da štetno zračenje uđe u van tokom rada ili održavanja uređaja (ali ne nužno tokom servisa ili popravke). Ne postoje posebne sigurnosne mjere za korištenje ove klase lasera.

• Klasa IA je posebna oznaka za lasere, sa posebnim opsegom gdje je malo vjerovatno da će laserski snop pogoditi oči, kao što su laserski skeneri u supermarketima. Za njih je dozvoljena veća snaga nego za lasere klase I (ne više od 4 miliwata), ali ograničenje trajanja zračenja lasera klase I ne bi trebalo da prelazi 1000 sekundi.

• Klasa II su laseri male snage koji stvaraju vidljivo zračenje. Svjetlina zraka mora biti takva da spriječi dovoljno dugo zračenje oka i mogućnost oštećenja mrežnice. Dozvoljena snaga zračenja ovih lasera ne prelazi 1 milivat, što je ispod maksimalno dozvoljene granice izlaganja za trenutni impuls od 0,25 sekundi ili manje. Vjeruje se da bi prirodni refleks treptanja oka na svjetlost ove svjetlosti trebao zaštititi oči, ali svako namjerno posmatranje duže vrijeme može biti štetno. Laseri ove klase uključuju demonstracione lasere u prostorijama za obuku, laserske pokazivače i razne daljinomjere.

• Klasa IIIA su uređaji srednje snage (1-5 miliwata) kontinuiranog pulsiranja laserskih uređaja koji se koriste u istim aplikacijama kao i laseri klase II, uključujući skenere i pokazivače. Smatraju se sigurnim ako lasersko zračenje uđe u oko trenutno (manje od 0,25 sekundi), ali direktno zračenje oka ili gledanje kroz optiku za uvećanje nije dozvoljeno.

• Klasa IIIB su laseri srednje snage (kontinuirano generisanje zračenja snage od 5-500 milivata, odnosno 10 J po kvadratnom centimetru u impulsnim laserima). Nisu sigurni za direktan kontakt očima ili zrcalni odraz. Posebne mjere opreza opisane su u sigurnosnim standardima za ovu klasu lasera. Spektralni instrumenti, konfokalni mikroskopi, laserski šou uređaji su primjeri ove vrste lasera.

• Laseri klase IV su laseri velike snage iznad onih u uređajima klase IIIB i zahtijevaju najstrože sigurnosne kontrole u njihovoj upotrebi. I direktni i difuzno raspršeni snopovi ovog lasera opasni su za oči i kožu i mogu zapaliti materijal na koji padaju (ovisno o materijalu). Većina oštećenja oka uzrokovana je reflektiranom svjetlošću od lasera ​​klase IV, tako da sve reflektirajuće površine treba držati podalje od putanje zraka i treba nositi odgovarajuće zaštitne naočale u svakom trenutku dok koristite ove lasere. Laseri ove kategorije se koriste u hirurgiji, pri izvođenju operacija rezanja, bušenja, mikromašinske obrade i zavarivanja.

Iako standardi ANSI Z136 trenutno klasificiraju lasere u klase I do IV, vjerovatno je da će sljedeća revizija ANSI standarda usvojiti novu klasifikaciju sigurnosti lasera ​​kako bi je uskladila sa međunarodnim standardima poput onih koje je usvojila Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC). ) i one koje je već odobrila FDA prehrambeni proizvodi i lijekove u Sjedinjenim Državama. Promjene standarda prvenstveno su odgovor na sveprisutnost uređaja kao što su laserski pokazivači i slično, koje obično koriste ljudi koji nisu upoznati s laserskom sigurnošću. Ove promjene će također pokušati uzeti u obzir posebne karakteristike izvora divergencije velikih zraka kao što su laserske diode. Ove promjene su male i, općenito, uzimajući u obzir nagomilano znanje i iskustvo, nastavljaju kurs slabljenja konzervativnih standarda razvijenih 1970-ih.

Fig.2. Transmisione karakteristike ljudskog oka

Nova klasifikacija zadržava četiri glavne klase lasera od 1 do 4, ali ublažava zahtjeve za klase 1, 2 i 3 i u njih uvodi posebne potkategorije: 1M, 2M i 3R. Ukratko, nove kategorije se mogu opisati na sljedeći način: Klasa 1M uključuje lasere koji ne mogu uzrokovati štetu, osim kontakta očima putem optičkih instrumenata. Laseri klase 2M emituju vidljivu svjetlost i sigurni su kada se ne gledaju kroz optičke instrumente i kada je vrijeme kontakta očima kraće od 0,25 sekundi. Ovo je vrijeme potrebno prirodnom odgovoru na jako svjetlo i refleksu treptanja da zaštiti mrežnicu od oštećenja. Klasa 3R uključuje lasere koji se približavaju kategoriji opasnih ako lasersko zračenje direktno pogodi oko. Mogu imati izlaznu snagu do pet puta veću od lasera klase 1 i klase 2. dodatne mjere kako bi se spriječilo direktno izlaganje zračenju, posebno za nevidljivi spektar.

Potencijalna opasnost za oči

Važno je napomenuti da je opšte upozorenje za većinu kategorija lasera zabrana gledanja u laserski snop kroz bilo kakvu optiku za uvećanje. Glavna opasnost koju laseri predstavljaju za ljudsko oko proizlazi iz činjenice da je oko samo po sebi visoko precizan i efikasan optički uređaj za fokusiranje svjetlosti u određenom rasponu. Kombinacija lasera sa mikroskopskom optikom samo povećava mogućnost oštećenja oka od laserskog zračenja. Obično postoji mnogo lasera u optičkim laboratorijama, oba ugrađena u druge sisteme, kao što su fluorescentni mikroskopi, i kao izvori svjetlosti postavljeni na otvorene optičke klupe. Glavna opasnost koju predstavljaju ovi "otvoreni" laseri je mogućnost kontakta očima s raspršenim horizontalnim snopovima u visini stola, snopovima reflektiranim od ravni stola, optičkim komponentama i vanjskim reflektirajućim površinama kao što su kopče za pojaseve, satovi, nakit i bilo koje druge reflektirajuće površine u sobi. Delić sekunde izlaganja čak i maloj dozi reflektovanog zračenja može biti dovoljna da izazove oštećenje oka i privremeni gubitak vida.

Vjerojatnost oštećenja različitih struktura oka laserskim zračenjem ovisi o vrsti ovih struktura. Da li će rožnjača, sočivo ili retina biti oštećeni zavisi od karakteristika apsorpcije različitih tkiva oka, kao i od talasne dužine i intenziteta laserskog zračenja. Talasna dužina zračenja koja ulazi u retinu, unutrašnju površinu oka, određena je ukupnim karakteristikama prijenosa oka. Na slici 2 prikazana je zavisnost transmisije oka o talasnoj dužini zračenja u odgovarajućem spektralnom opsegu. Retina, sočivo i staklasto tijelo oka prenose elektromagnetno zračenje u rasponu od približno 400 do 1400 nanometara, koji se naziva raspon očnog fokusa. Svjetlost ovog raspona fokusirana je na retinu - osjetljivu površinu, odakle signali ulaze u mozak kroz optički nerv. Prilikom direktnog gledanja u tačkasti izvor svjetlosti (a to se upravo događa kada kolimirani snop laserskih zraka direktno udari u oko), na mrežnjači se formira žarište male površine, sa velikom gustinom energije, koja najviše vjerovatno dovodi do oštećenja oka. Izlažemo se, u određenoj mjeri, istoj opasnosti kada gledamo direktno u sunce, samo u slučaju lasera, ona je još veća.

Optički dobitak ljudskog oka bez stresa kada ga udari kolimirani snop zraka, koji se izražava kao omjer površine zjenice i površine (fokusirane) slike na mrežnjači, iznosi oko 100.000. Ovo odgovara povećanju ozračenosti (gustine toka zračenja) kada svjetlost prođe od rožnjače do retine za faktor pet. Uzimajući u obzir aberaciju u sistemu sočivo-rožnjača i difrakciju na šarenici, normalno oko može fokusirati tačku od 20 mikrometara na mrežnjači. Takva efikasnost oka dovodi do činjenice da se čak i laserski snop male snage, ako uđe u oko, može fokusirati na mrežnicu i gotovo trenutno zapaliti rupu u njoj, beznadežno oštećujući optičke živce. Prividna mala snaga lasera može biti vrlo obmanjujuća, s obzirom na opasan stepen koncentracije energije zračenja tokom fokusiranja snopa zraka. U slučaju direktnog kontakta s očima laserskog snopa snage 1 miliwatt, zračenje retine je 100 vati po kvadratnom centimetru. Za poređenje, gustina protoka sunčeve zrake, kada se gleda direktno u sunce, jednaka je 10 vati po kvadratnom centimetru.

Slika 3 upoređuje sposobnost oka da fokusira svjetlost iz dva izvora: svjetlosti iz proširenog izvora, kao što je obična lampa od matiranog stakla, i visoko kolimirane laserske zrake, koja je vrlo blizu svjetlosti iz točkastog izvora. Zbog različite prirode izvora svjetlosti, gustina protoka na mrežnjači od 1 miliwatt fokusiranog laserskog zraka može biti milion puta veća nego od obične sijalice od 100 vati. Ako pretpostavimo da laserski snop s idealnom Gausovom raspodjelom intenziteta zračenja po poprečnom presjeku pada na oko bez aberacija pod pravim kutom, tada veličina mrlje, ograničena granicom difrakcije, može biti samo 2 mikrona . Za prošireni izvor, ova veličina će biti reda veličine nekoliko stotina mikrona. U ovom slučaju, gustina protoka (intenzitet zračenja) na mrežnjači, kao što je prikazano na slici 3, iznosi približno 10 (E8) i 10 (E2) vati po kvadratnom centimetru, respektivno.

Može se činiti da zapaljena mrlja na mrežnjači, čak i 20 mikrometara veličine, neće dovesti do značajnog pogoršanja vida, budući da mrežnica sadrži milione čunjića (vizualnih ćelija). Međutim, lezije retine su obično veće od originalne žarišne tačke zbog sekundarnih termičkih i akustičkih efekata; a ovisno o lokaciji, čak i vrlo malo oštećenje mrežnice može dovesti do značajnog oštećenja vida. U najgorem slučaju, kada je oko potpuno opušteno (fokusirano na beskonačnost), a laserski snop pada na njega pod pravim uglom ili se reflektira, snop se fokusira na mrežnjaču u najmanju tačku. Ako dođe do oštećenja na spoju optičkog živca sa okom, rezultat može biti totalni gubitak viziju. Opeklina retine najčešće se javlja u području centralnog vida, macula lutea (žuta mrlja), čija je horizontalna dimenzija oko 2,0 milimetara, a vertikalno 0,8 milimetara. Centralni dio mrlje, nazvan fovea centralis (centralna fovea), ima samo 150 mikrometara u prečniku, ali upravo on pruža oštrinu vida i percepciju boja. Područja mrežnice izvan ovog sićušnog područja percipiraju svjetlost i detektuju kretanje, odnosno formiraju periferni vid, ali ne učestvuju u razlikovanju detalja. Stoga oštećenje fovee, iako zauzima samo 3-4 posto površine mrežnice, može dovesti do nepovratnog gubitka vidne oštrine.

Fig.3. Gustina zračenja koja pada na mrežnicu iz proširenog i tačkastog izvora

Opseg talasnih dužina koji dopire do mrežnjače pokriva ceo vidljivi spektar od plave (400 nanometara) do crvene (700 nanometara), kao i blisku infracrvenu oblast spektra od 700 do 1400 nanometara (IR-A). Budući da retina nije osjetljiva na zračenje izvan vidljivog spektra, kada je ozračena bliskim infracrvenim valovima, ne nastaju senzacije u oku, što lasere koji rade u ovom opsegu čini mnogo opasnijim za oči. Iako nevidljiv, snop je ipak fokusiran na retinu. Kao što je gore navedeno, zbog efektivne fokusirajuće snage oka, relativno male količine laserskog zračenja mogu oštetiti mrežnicu i ponekad dovesti do ozbiljnih problema s vidom. Zračenje pulsirajućih lasera ima veliki intenzitet, a kada je fokusirano na mrežnicu, može izazvati oštro krvarenje, a zahvaćeno područje može biti mnogo veće od žarišne točke. Zahvaćena područja mrežnice ne zarastaju i obično se ne oporavljaju.

Zbog drugih komponenti oka, uglavnom rožnice i sočiva, zračenje koje apsorbira mrežnica ograničeno je na opseg fokusa oka, što se također može nazvati opasnim rasponom za mrežnicu. U procesu upijanja dolazi do oštećenja i samih upijajućih struktura. Ali samo tkivo koje apsorbuje zračenje i tkiva neposredno uz njega strada. U većini primjera izlaganja na talasnim dužinama izvan opsega od 400 do 1400 nanometara, efekti su bili kratkotrajni. Rožnjača se ponaša kao koža u smislu da se stalno obnavlja, a samo vrlo ozbiljno oštećenje ožiljaka može uticati na performanse vida. Najteže oštećenje rožnice izaziva daleko IR i UV zračenje.

Zbog velike snage fokusiranja oka, izlaganje čak i relativno slabom koherentnom laserskom snopu može uzrokovati nepopravljivu štetu. Stoga, kada se koristi snažan laser, zrcalna refleksija (koja održava koherentni snop) od čak i nekoliko postotaka toka zračenja za djelić sekunde može uzrokovati oštećenje oka. Suprotno tome, kada se laserski snop reflektuje od grube površine ili čak od čestica prašine u vazduhu, zračenje se raspršuje, a difuzno reflektovano zračenje ulazi u oko pod velikim uglom. Kada se energija svjetlosnog toka rasporedi na veću površinu, reflektirana svjetlost poprima svojstva proširenog izvora i stvara sliku na mrežnjači veća veličina, u poređenju sa koncentrisanom žarišnom tačkom iz tačkastog izvora (vidi sliku 3). Difuzija snopa tako smanjuje mogućnost oštećenja oka, ne samo povećanjem veličine izvora i smanjenjem gustine svjetlosnog toka, već i dekoheriranjem zraka.

Tabela 1. Biološki efekti laserskog zračenja

Potencijalna oštećenja očiju mogu se klasificirati prema talasnoj dužini laserskog zračenja i prema strukturama oka koje mogu biti oštećene. Istovremeno, najviše jak uticaj pojavljuje se na retini, a najopasniji raspon su vidljivi i bliski infracrveni dijelovi spektra. Ovisno o količini apsorbirane energije, moguće su termalne opekotine, ozljede akustičnim valovima ili fotokemijske promjene. Biološki efekti zračenja različitih talasnih dužina na očna tkiva ukratko su opisani u nastavku i navedeni u tabeli 1.

UV-B i C

UV-A

Vidljivo svjetlo i infracrveno-A

Infracrveni-B i Infracrveni-C

Generalno, lasersko zračenje u ultraljubičastom i dalekom infracrvenom opsegu apsorbuje rožnica i sočivo, a njegovo dejstvo zavisi od intenziteta i trajanja ekspozicije. Pri velikom intenzitetu odmah dolazi do termičke opekotine, a slabo zračenje može uzrokovati daljnji razvoj katarakte. Konjunktiva također može biti zahvaćena laserom

zračenje, iako do oštećenja konjunktive i rožnice obično dolazi kada su izloženi svjetlosti veće snage od oštećenja mrežnice. Kao rezultat toga, budući da oštećenje mrežnice dovodi do težih neposrednih posljedica, rizik od oštećenja rožnice se razmatra samo kada se radi sa laserima na valnim duljinama koje ne dopiru do mrežnice (u suštini daleko infracrveno i UV).

Vrste kožnih lezija

Lezije kože uzrokovane izlaganjem laseru općenito se smatraju manje važnim od mogućnosti ozljede oka; iako sa proliferacijom laserskih sistema velike snage, posebno ultraljubičastih emitera, nezaštićena koža može biti izložena izuzetno opasnom zračenju iz nepotpuno zatvorenih sistema. Kao tjelesni organ s najvećom površinom, koža je najugroženija od izlaganja zračenju, ali u isto vrijeme efikasno štiti većinu drugih organa (osim očiju) od njega. Važno je imati na umu da su mnogi laseri dizajnirani za obradu materijala (kao što su rezanje ili bušenje) koji su mnogo jači od kože, iako se takvi laseri obično ne koriste u mikroskopiji. Ruke i glava su oni dijelovi tijela koji su najčešće izloženi slučajnom zračenju laserskim snopom prilikom poravnanja i drugih operacija sa opremom; i snop dovoljnog intenziteta može izazvati termičke opekotine, oštećenja fotohemijske i šok (akustične) prirode.

Najveća oštećenja na koži nastaju zbog velike gustine zračenja laserskog snopa, a njegova valna dužina u određenoj mjeri određuje dubinu prodiranja i prirodu oštećenja. Talasi u rasponu od 300-3000 nanometara imaju najveću dubinu prodiranja, dostižući maksimum u infracrvenom A spektru na dužini od 1000 nanometara. Moraju se poduzeti odgovarajuće mjere opreza pri radu s laserima koji su potencijalno štetni za kožu, kao što je nošenje odjeće dugih rukava i rukavica od materijala otpornog na plamen. U mnogim slučajevima, procedure poravnanja se mogu izvesti pomoću lasera manje snage nego što je potrebno za sam pregled.

Električni udar

Električne opasnosti povezane s laserskim električnim komponentama i izvorima napajanja su iste za gotovo sve vrste lasera i ne zahtijevaju specifikaciju prema kategoriji ili konfiguraciji lasera. Svi laseri u glavnim funkcionalnim kategorijama (gas, čvrsto stanje, laseri na boji, poluprovodnici), sa izuzetkom poluprovodnika, zahtevaju visok napon i često veliku struju za generisanje laserskog snopa. Razlika je samo u mjestu gdje se primjenjuje visoki napon - direktno na rezonator samog lasera, na lampu pumpe ili laser pumpe, jer on, ipak, nikada nije prisutan u samom sistemu. Posebno su opasni laseri koji zadržavaju visok napon u kondenzatorima ili drugim komponentama nakon što su isključeni. To se posebno odnosi na pulsne lasere, koje ne treba zaboraviti kada je iz nekog razloga potrebno ukloniti njihovo kućište. Uvijek morate imati na umu da postoji opasnost od strujnog udara osim ako nije drugačije navedeno. Mnogim laserima je potreban visok napon samo prije nego što počnu generirati zračenje, nakon čega rade na uobičajenom naponu za kućne uređaje. Ali to ne može biti izgovor za nepoštivanje sigurnosnih pravila pri radu s bilo kojim električnim uređajem.

Posebni zahtjevi i sigurnosne mjere pri radu sa mikroskopskim laserima

Mnogi laboratorijski laseri imaju ista svojstva kao industrijski laseri velike snage i mogu zahtijevati posebnu zaštitu za zaštitu operatera od laserskog snopa. Izlazne talasne dužine za najčešće korišćene lasere prikazane su u tabeli 2. U radnim situacijama kada se ne može apsolutno isključiti mogućnost kontakta očima sa laserskim snopom, moraju se nositi zaštitne naočare. Važno je da ove naočare blokiraju svjetlost na talasnoj dužini lasera, ali propuštaju ostatak svjetlosti kako bi se osigurala adekvatna vidljivost. Usklađivanje filtriranja sa laserom koji se koristi je ključno, jer ne postoje univerzalne naočale za sve lasere ili za sve talasne dužine lasera sa više talasnih dužina. Budući da laserski snop može ući u oko iz bilo kojeg ugla, direktno ili reflektiran od površina, naočale moraju blokirati sve moguće smjerove.

Rice. 4. Laserski znakovi upozorenja

Titan-safirni laser (koji se obično naziva Ti:safirni laser) je svestran primjer podesivog vibracijskog prijelaznog lasera u čvrstom stanju. Laseri ovog tipa zahtijevaju optičko pumpanje ugrađenom lampom pumpe ili drugim laserom, unutrašnjim ili vanjskim u odnosu na glavni. Zbog različitih konfiguracija Ti: safir laserskih sistema, nije im moguće dati jedan skup sigurnosnih pravila. Ovi laseri mogu raditi u kontinuiranom i impulsnom režimu, a u zavisnosti od optičkog pumpnog sistema, električni sigurnosni zahtjevi za njih mogu značajno varirati. Podesiva talasna dužina titan-safirnih lasera je obično u rasponu od 700 do 1000 nanometara, tako da se standardne mere predostrožnosti za lasere koji rade na talasnim dužinama mrežnjače (manjim od 1400 nanometara) moraju poštovati kada radite sa njima. Pošto talasna dužina zračenja varira, moraju se koristiti zaštitne naočare. Korisnik mora osigurati da bilo koji uređaj za blokiranje lasera odgovara talasnoj dužini(ama) emitovanih talasnih dužina(a). Jedan kratak snažan impuls pri radu u pulsnom režimu može uzrokovati nepopravljivo oštećenje oka, tako da se moraju poduzeti sve mjere opreza da se zrak pogodi u bilo kojem smjeru, kako direktnom tako i perifernom.

Važno je imati na umu da u nekim Ti:safir laserskim konfiguracijama, zalutala svjetlost iz lasera pumpe može biti opasnija od glavnog laserskog snopa, i ako postoji bilo kakva šansa da ovo svjetlo uđe u radno područje, potrebno je zaštititi oči koristi se na odgovarajućoj talasnoj dužini. Ako je laser pumpe odvojen od vibroničnog lasera, mogu biti potrebne dodatne mjere opreza kako bi se osiguralo da se ne emituje zalutala svjetlost kada su dva lasera spojena. U sistemima koji se pumpaju blic lampama, visoki napon primijenjen na njih može se zadržati kao napunjenost kondenzatora čak i nakon što se sistem isključi. Ovo morate imati na umu kako biste izbjegli strujni udar tokom održavanja. Blisko infracrveno zračenje koje emituje ovaj tip lasera može biti posebno opasno jer, iako je snop nevidljiv ili jedva vidljiv na rubu raspona oko 700 nanometara, velika količina infracrvene svjetlosti je fokusirana na mrežnicu.

Dopiranje hromom različitih čvrstih materijala pokazalo se vrlo obećavajućim za razvoj novih podesivih vibroničkih lasera (baziranih na vibracijskim prijelazima). Kako postaju sve češći, moraju se uzeti u obzir sigurnosne mjere koje su specifične za svaki tip ovih lasera. Stroncijum-litijum-aluminijum fluorid dopiran hromom (Cr:LiSAF) pokazao je obećanje kao laserski medij sa pumpom diodom i koristi se u nekim aplikacijama višefotonske mikroskopije umjesto Ti:safirnih lasera. Na podesivim infracrvenim talasnim dužinama, mere predostrožnosti su slične onima koje se primenjuju kada se koristi Ti:safir laser. Međutim, budući da su laseri dopirani hromom relativno noviji, mora se imati na umu da zaštitni filteri i zaštitne naočale možda nisu prikladne za valne dužine ovih lasera.

Argon jonski i manje uobičajeni kriptonski jonski laseri emituju na mnogim talasnim dužinama i široko se koriste u optičkim istraživanjima i tehnikama kao što je konfokalna mikroskopija. Argonski laseri su generalno ocijenjeni klasom IIIB i klasom IV prema ANSI sigurnosnim standardima, tako da se mora izbjegavati direktno izlaganje laserskom snopu. Plavo-zeleni snopovi visoko koherentnog laserskog snopa jona argona mogu doprijeti do retine, uzrokujući nepopravljivu štetu. Moraju se koristiti naočare sa jakom apsorpcijom na glavnim talasnim dužinama. Kriptonski jonski laseri emituju na nešto dužim talasnim dužinama od argonskih lasera, a njihov izlaz je tipično niže snage, delom zato što emituju na mnogim vidljivim talasnim dužinama koje su široko raspoređene po celom spektru. Široka distribucija emitovanih talasa po spektru predstavlja problem u dizajnu zaštitnih naočala, jer blokiranjem svetlosti čitavog emitovanog opsega apsorbuju skoro svu vidljivu svetlost, što ih čini praktično neupotrebljivim. Stoga, kada radite s kriptonskim ionskim laserima, potrebna je posebna pažnja kako se njihovo višefrekventno zračenje ne bi dospjelo u oči. Argon-kriptonski laseri su postali popularni u fluorescentnoj mikroskopiji za posmatranje uzoraka sa više fluorofora gde je potreban stabilan izlaz na više talasnih dužina; udar na retinu bilo kakvog zračenja iz ovog opsega treba isključiti. Osim toga, ovi laseri s pražnjenjem u plinu emituju ultraljubičasto svjetlo, koje sočivo dobro apsorbira; a pošto je efekat kontinuiranog zračenja u ovom opsegu slabo shvaćen, neophodno je nositi zaštitne naočare koje apsorbuju ultraljubičasto zračenje. Kripton jonski laser emituje na nekoliko talasnih dužina u bliskom infracrvenom opsegu, a njegovo zračenje je gotovo nevidljivo, što može predstavljati ozbiljnu opasnost za mrežnjaču, uprkos vidljivoj maloj snazi ​​svetlosnog snopa. Visok napon potreban za pokretanje laserskog pražnjenja i relativno velike struje potrebne za generiranje zračenja u kontinuiranom načinu rada predstavljaju rizik od strujnog udara.

Helijum-neonski laseri se široko koriste u aplikacijama kao što su skeneri supermarketa i oprema za istraživanje i kontrolu. Sa snagom od nekoliko milivata ili manje, predstavljaju istu opasnost od ozljeda kao direktna sunčeva svjetlost. Ako slučajno pogledate u zrak male snage He-Ne lasera, on neće imati štetan učinak na oko; ali visoko koherentno zračenje ovog lasera fokusira se na retinu u vrlo malu tačku, i stoga, uz produženo izlaganje, može uzrokovati nepopravljivu štetu. Glavna emisiona linija He-Ne lasera je 632 nanometra, ali su moguće i druge talasne dužine od zelene do infracrvene. Snažnije verzije helijum neonskog lasera predstavljaju veći rizik od ozljeda i moraju se koristiti s velikom pažnjom. Nemoguće je unaprijed predvidjeti koji će nivo zračenja uzrokovati određena oštećenja očiju. Osnovno sigurnosno pravilo pri radu sa laserima ove kategorije je izbjegavanje bilo kakvog kontakta očima sa snopom, osim kratkog pogleda na snop, te pridržavanje električnih sigurnosnih pravila pri radu sa visokonaponskim izvorima napajanja.

Drugi laser s pražnjenjem u plinu je helijum-kadmijum laser, koji se široko koristi u skeniranju konfokalni mikroskopi, i emituje na ljubičasto-plavim i ultraljubičastim talasnim dužinama sa vrednostima od 442 nanometra i 325 nanometara, respektivno. Retina najviše pati od zračenja plave regije, čija je osjetljivost u ovom rasponu čak i kada niske nivoe zračenje je veće nego na dužim talasnim dužinama u vidljivom području. Stoga, čak i pri maloj izlaznoj snazi ​​He-Cd lasera, potrebno je striktno slijediti sigurnosne procedure. Samo mali dio ultraljubičastog zračenja od 325 nanometara može doprijeti do mrežnice zbog njegove jake apsorpcije sočivom, ali produženo izlaganje sočiva ovoj svjetlosti može dovesti do razvoja katarakte. Odgovarajuće zaštitne naočare pomažu u izbjegavanju ozljeda. najnoviju verziju He-Cd laser u tom smislu predstavlja teži zadatak, jer ovaj laser istovremeno emituje crvenu, zelenu i plavu svjetlost. Svaki pokušaj istovremenog filtriranja sve tri valne dužine rezultira blokiranjem tolikog dijela vidljivog spektra da korisnik više ne može obavljati potrebne zadatke dok radi u zaštitnim naočalama. Ako se filtriraju samo dvije emisione linije, još uvijek postoji rizik od izlaganja trećem, pa su potrebne stroge sigurnosne mjere kako bi se spriječilo izlaganje.

Azotni laseri emituju na talasnoj dužini od 337,1 nanometara u UV području spektra i koriste se kao impulsni izvori u raznim primenama u mikroskopiji i spektroskopiji. Često se koriste u određenim tehnikama snimanja i snimanja za pumpanje molekula boje, za pobuđivanje zračenja na dodatnim linijama veće talasne dužine.Azotni laseri su sposobni da generišu zračenje velike snage uz izuzetno veliku brzinu ponavljanja impulsa. Ako zračenje uđe u oko, može doći do oštećenja rožnice, a iako apsorpcija na sočivu donekle štiti retinu od bliskog ultraljubičastog zračenja, ne može se sa sigurnošću reći da li to vrijedi za pulsno zračenje velike snage. Najsigurniji pristup pri radu sa laserima ovog tipa je potpuna zaštita očiju. Osim toga, njihov rad zahtijeva visok napon, tako da se kontakt sa bilo kojom komponentom elektroenergetskog sistema može ostvariti samo kada nema punjenja.

Najčešći laseri u čvrstom stanju baziraju se na uvođenju ioniziranog neodimijuma kao nečistoća u nivoe glavnog kristala (doping). Materijal za glavni kristal za neodimijum je najčešće itrijum aluminijski granat, YAG (YAG), sintetički kristal koji je osnova Nd:YAG lasera. Neodimijski laseri su predstavljeni u velikom broju modifikacija, sa različitim vrijednostima snage zračenja, kako u kontinuiranom tako iu impulsnom režimu. Mogu se pumpati poluprovodničkim laserom, blic lampom, lučnom lampom, a njihove karakteristike mogu značajno varirati u zavisnosti od dizajna i primene. Zbog njihove sveprisutnosti i stepena opasnosti koju predstavljaju, možda je više ljudi pogođeno neodimijumskim laserima nego laserima u drugim kategorijama.

Neodimijum itrijum aluminijum (Nd:YAG) laseri generišu blisko infracrveno zračenje na talasnoj dužini od 1064 nanometra, što može izazvati ozbiljna oštećenja retine oka, budući da je nevidljiva i postoji velika verovatnoća povrede od reflektovanih zraka. Većina ovih lasera koji se koriste u mikroskopiji imaju diodnu pumpu i emituju kratke impulse visokog intenziteta koji su opasni čak i ako jedan reflektirani impuls udari u oko. Stoga, svaki smjer mogućeg svjetla koje ulazi u oči mora biti blokiran. U ovom slučaju, naočale koje apsorbiraju infracrveno, ali emituju vidljivu svjetlost mogu biti prikladna opcija, osim u aplikacijama gdje se koriste viši harmonici. Udvostručenje frekvencije proizvodi drugi harmonik od 532 nanometra (vidljivo zeleno svjetlo) koji također putuje do retine, a ako se koristi ova emisiona linija potrebno je dodatno filtriranje da bi se prigušilo zeleno svjetlo. Utrostručenje frekvencije i četverostruko povećanje frekvencije se obično koristi u Nd:YAG laserima za proizvodnju trećeg i četvrtog harmonika na 355 i 266 nanometara, što predstavlja drugačiji rizik od ozljeda. U tim slučajevima treba koristiti zaštitne naočale za filtriranje UV svjetlosti, a možda i zaštitu kože kako bi se spriječile opekotine. Laseri koji stvaraju infracrveno zračenje snage nekoliko vati proizvode stotine milivata na drugom, trećem i četvrtom harmoniku.

Tabela 2. Talasne dužine zračenja najčešćih lasera

Značajna količina istraživanja se radi u potrazi za alternativnim osnovnim kristalom koji bi mu dodao neodimijum. Kako se pojavljuju u industrijskim laserima, posebna pažnja se mora posvetiti njihovom sigurnom rukovanju. Uvođenje uređaja koji osiguravaju siguran rad sa novim laserima ne ide uvijek u korak s pojavom novih modela lasera. Danas je najčešća alternativa itrijum-aluminijumskom granatu litijum-itrijum fluorid (označen kao YLF), a pulsni i kontinuirani Nd:YLF laseri su već komercijalno dostupni. Iako su u mnogim aspektima slični neodimijum:YAG laserima, Nd:YLF laseri se neznatno razlikuju po osnovnoj talasnoj dužini (1047 nanometara) i to se mora uzeti u obzir pri kreiranju zaštitnih filtera, kao što su naočare, s obzirom na njihovu apsorpciju svetlosti. i viši harmonici.

Poluvodički diodni laseri su relativno nova tehnologija, koji se sada širi velikom brzinom na razne načine. Performanse diodnih lasera ovise o mnogim faktorima, uključujući električna svojstva poluvodiča, tehnologiju rasta koja se koristi za njegovu proizvodnju i korištene dodatke. Talasna dužina zračenja koje emituje laserski medij zavisi od pojasa pojasa (energije) i drugih karakteristika određenih strukturom poluprovodnika. Tekući razvoj obećava proširenje opsega talasnih dužina industrijskih diodnih lasera. Danas se poluvodički diodni laseri s valnim dužinama većim od 1100 nanometara koriste uglavnom u optičkim vlaknima. Većina lasera u ovoj kategoriji zasniva se na aktivnim slojevima indijum-galijum-arsen-fosfor (InGaAsP) u različitim proporcijama. U osnovi, emituju na talasnoj dužini od 1300 ili 1550 nanometara. Mali postotak zračenja od 1300 nanometara dopire do retine, dok zračenje na talasnim dužinama većim od 1400 nanometara predstavlja najveću opasnost za rožnicu. Ozbiljno oštećenje oka je malo vjerovatno, osim zračenja dovoljno velike snage. Većina diodnih lasera koji emituju na 1300 nanometara su male snage i ne predstavljaju ozbiljnu prijetnju za oči osim ako se laserski snop ne usmjeri direktno u oči duže vrijeme. Nekolimirani diodni laserski snopovi i svjetlosni snopovi koji izlaze iz optičkog vlakna imaju veliki ugao divergencije, što pruža dodatni stepen sigurnosti. Za zračenje velike snage treba koristiti zaštitne naočale osim ako je svo zračenje u potpunosti usmjereno ili sadržano u vlaknu. Prilikom usklađivanja optičkih instrumenata sa zračenjem u bliskom infracrvenom području, osim nošenja zaštitnih naočara koje blokiraju infracrveno svjetlo, mogu se koristiti fluorescentni ekrani ili drugi termovizijski uređaji (IR). Diodni laseri rade na niskom naponu i niskoj struji i stoga obično ne predstavljaju električnu opasnost.

Diodni laseri koji emituju na nominalnim talasnim dužinama manjim od 1100 nanometara uglavnom su bazirani na mešavinama galija i arsena, ali kontinuirani razvoj novih materijala i tehnologija proširuje njihov opseg zračenja na sve kraće talasne dužine. Uz neke izuzetke, pri radu s diodnim laserima potrebne su iste mjere predostrožnosti kao i kod drugih koji emituju u istom rasponu i istom snagom. Kao što je gore spomenuto, faktor koji smanjuje, u nekim slučajevima, potencijalnu opasnost od diodnih lasera je velika divergencija njihovih snopova, zbog čega se energija zraka raspršuje u mnogim smjerovima na maloj udaljenosti od emitivne površine poluvodiča. Međutim, ako aplikacija treba koristiti dodatnu optiku fokusiranja ili neku vrstu kolimacijske metode, ovaj faktor se negira. Diodni laseri koji rade na mješavini indijum-galijum-arsen-fosfor (InGaAlP) emituju 635 nanometara pri milivatnoj snazi, tako da su sigurnosni zahtjevi za rad s njima slični onima za helijum-neonske lasere iste snage. Neke verzije lasera baziranih na sličnim mješavinama dioda emituju na 660 ili 670 nanometara, i iako prirodna reakcija oka pruža određenu zaštitu, oko nije osjetljivo na ove valne dužine kao na zračenje od 635 nanometara, pa stoga upotreba zaštitne naočare se preporučuje. Ove talasne dužine treba da se filtriraju, jer naočare napravljene da apsorbuju veće talasne dužine možda neće biti efikasne na 660 i 670 nanometara.

Za izradu diodnih lasera koji emituju u rasponu od 750 do skoro 900 nanometara koriste se različite mješavine galija, aluminija, arsena (GaAlAs). Zbog ograničene osjetljivosti oka na zračenje od 750 nanometara (moguća loša percepcija crvenog svjetla) i potpuno odsustvo osjetljivosti na veće valne dužine, ovi laseri predstavljaju veću opasnost za oči od onih koji rade u vidljivom opsegu. Diodni laseri koji rade u ovom rasponu mogu generirati zračenje mnogo veće snage (do nekoliko wata u nizu dioda), koje može oštetiti oko čak i uz kratku ekspoziciju. Nevidljivost ovog snopa eliminiše prirodnu odbrambenu reakciju oka, pa se moraju nositi zaštitne naočare, posebno kada se radi sa laserima velike snage. Laseri bazirani na mješavini indijum-galijum-arsena (InGaAs) emituju čak i na dugim talasnim dužinama, pa su potrebne zaštitne naočare koje apsorbuju liniju od 980 nm, opet kako bi se eliminisala mogućnost slučajnog udara nevidljivog zračenja u oči.

Ukratko, glavne opasnosti povezane s radom sa laserima su mogućnost oštećenja oka i kože od kontakta sa laserskim snopom, kao i rizik od strujnog udara zbog visokog napona u laserima. Treba poduzeti sve mjere opreza kako bi se izbjegao kontakt (posebno očiju) sa laserskim snopom, a kada to nije moguće, treba nositi zaštitne naočale. Prilikom odabira naočara ili drugih filtera bitna su četiri faktora: talasna dužina lasera, priroda zračenja (pulsno ili kontinuirano), vrsta laserskog medija (gas, poluprovodnik, itd.) i izlazna snaga lasera.

Postoje dodatne opasnosti koje nisu radijacijske, od kojih su neke povezane sa samom mikroskopijom, dok su druge prilično rijetke. Mnoge industrijske primjene koriste lasere za rezanje i zavarivanje. Visoke temperature, koji nastaju tokom obavljanja takvih operacija, mogu doprinijeti nastanku raznih štetnih isparenja i isparenja, koji se moraju ukloniti iz radnih prostorija. Ovo se ne odnosi na lasere koji se koriste u optičkoj mikroskopiji, međutim opšta pravila sigurnosna tehnologija. U sistemima koji se pumpaju sa blic lampama, postoji opasnost da lampa eksplodira kada se u nju upumpa. visokog pritiska. Tijelo uređaja mora biti dizajnirano tako da sadrži sve krhotine lampe u slučaju takve eksplozije. Kriogeni plinovi poput tekućeg dušika ili helijuma mogu se koristiti za hlađenje lasera (na primjer dopirani rubinom ili neodimijumom). Ako ovi plinovi dođu u dodir s kožom, moguće su opekotine. Ako se u zatvorenoj prostoriji oslobodi značajna količina plinova, oni mogu zamijeniti zrak u prostoriji i uzrokovati nedostatak kisika. Električna sigurnost povezana s laserskom opremom je već razmotrena gore, ali se ne može prenaglasiti, jer se kućišta instrumenata dizajnirana za zaštitu od električnog udara obično uklanjaju tokom laserske instalacije, poravnanja i održavanja. Neki laserski sistemi (Klasa IV ili 4, posebno) potencijalno su opasni od požara.