Articolul de astăzi va fi oarecum plictisitor, pentru că ridică întrebări despre care de obicei nimănui nu-i place să le discute. Și se va concentra pe principal, pe majoritatea probleme importante legate de TBC pentru lucrul cu lasere. Voi încerca să vorbesc despre acest subiect neplăcut, dar foarte important, cu un minim de litere și numere plictisitoare, care sunt atât de pasionate de a fi date în diverse „ghiduri de reguli de funcționare sigure”, după ce am rezolvat principalele probleme cu ajutorul unor elemente clare și accesibile. exemple în spiritul „ce-ar fi dacă”. Ce pericol este plin de un laser, sunt toate laserele la fel de periculoase? Ne vom da seama.

AVERTISMENT: Acest articol poate conține erori și inexactități, deoarece nu sunt expert în probleme medicale.

După cum știți, principala proprietate a unui laser este o directivitate foarte mare și o monocromaticitate a radiației, o putere semnificativă a fluxului de lumină este concentrată într-un fascicul foarte subțire. La rândul său, fiecare dintre noi este echipat cu un aparat foarte sensibil pentru perceperea luminii - ochii noștri. Ochii, în schimb, sunt proiectați să folosească cele mai mici niveluri de intensitate a luminii pentru a oferi proprietarului informațiile vizuale necesare. Devine deja clar că combinația dintre un fascicul de lumină puternic concentrat și puternic cu un organ vizual sensibil este deja slab compatibil și, în consecință, un astfel de fascicul va fi periculos. Acest lucru, în general, este evident, dacă nu te poți uita la Soare mai mult de câteva secunde, atunci la raza unui laser puternic care arde găuri în hârtie - și chiar mai mult. Dar nu totul este atât de simplu. Pericolul radiației laser depinde foarte mult de natura acesteia (pulsată sau continuă), putere, lungime de undă. De asemenea, multe instalații pe bază de lasere cu lămpi pompate cu gaz sau cu stare solidă/lichid conțin circuite și elemente sub tensiune înaltă - transformatoare, tuburi radio, descărcători și tiratroni de comutare, condensatoare puternice, care reprezintă o sursă de pericol electric. Dar nu mă voi concentra pe ele, s-a scris multă literatură despre siguranța electrică și acesta este un subiect care a pus dinții în rândul constructorilor Tesla. Aici mă voi limita să iau în considerare doar pericolul optic - care este purtat direct de radiația laser.

La variarea parametrilor laser, vor varia și mecanismele de afectare a ochiului, care sunt descrise în detaliu în literatura de specialitate. Efectele produse de radiația laser, indiferent de puterea acesteia, sunt descrise în imagine:

Aceste date nu trebuie luate drept adevărul suprem, aceasta este doar o versiune a uneia dintre cărți. Efectele descrise pot fi combinate în orice raport, în funcție de alți parametri - putere și lungime de undă. Strict vorbind, modul pulsat de funcționare cu laser poate fi împărțit în încă două - modul pulsat de generare liberă și modul pulsat cu Q-switched. În al doilea caz, laserul este tradus în așa-numitul. „modul puls gigant”, când toată energia acumulată în timpul pompării din mediul de lucru este ejectată printr-un impuls scurt (de câteva până la zeci de nanosecunde). În acest caz, puterea impulsului atinge multe zeci și sute de megawați la energii subjoule modeste. Sub influența unui „impuls gigant”, daunele sunt în primul rând ale unui mecanism exploziv, deoarece căldura generată în timpul absorbției nu poate fi îndepărtată nicăieri pentru astfel de un timp scurt. Sub acțiunea unui impuls de generare liberă, deteriorarea are loc mai mult de-a lungul mecanismului termic, deoarece căldura are timp parțial să fie îndepărtată și distribuită în grosimea stratului absorbant, deoarece pulsul are o putere de vârf mai mică datorită puterii relativ lungi. durata (milisecunde).

Rolul lungimii de undă este deosebit de caracteristic, deoarece transparența mediilor oculare nu este aceeași pentru diferite lungimi de undă. Ca o digresiune de la subiect, remarc ca pentru radiatiile X sau gamma se accepta in general ca efectul biologic nu depinde de lungimea de unda, se modifica doar capacitatea de penetrare. Și, în general, în literatura de specialitate, problemele de protecție împotriva radiațiilor X sunt amânate doar cu câteva pagini, în timp ce secțiuni întregi pot fi dedicate problemelor legate de siguranță atunci când se lucrează cu radiații laser. Dar să revenim la dependența efectelor de lungimea de undă. Aici trecem la un alt tabel din aceeași carte. Descrie mecanismele de deteriorare în funcție de lungimea de undă, din nou indiferent de putere.

Este clar că cel mai evident va fi pericolul radiațiilor în domeniul vizibil, deoarece aceasta ajunge la retină și este percepută de aceasta. Dar doar pentru că este evident nu înseamnă că este cel mai periculos. Faptul este că fasciculul din domeniul vizibil poate fi văzut, iar reflexul de clipire al ochiului în acest caz funcționează impecabil, în unele cazuri poate reduce foarte mult daunele. În timp ce un fascicul din domeniul infraroșu apropiat nu mai poate fi văzut, dar va ajunge și la retină și nu există reflex de clipire. Retina este cea mai sensibilă parte a ochiului la leziuni, iar cel mai trist lucru este că este incapabilă de regenerare.

Astfel, dacă modul de radiație și lungimea de undă sunt cunoscute, rămâne ultimul factor, de fapt, decisiv - aceasta este puterea radiației. Ea este cea care decide dacă ochii tăi vor arde sub fascicul complet, parțial sau deloc. În funcție de lungimea de undă, se modifică doar mărimea acestei puteri, dacă fasciculul este continuu, sau energia pulsului, dacă fasciculul este pulsat.

În funcție de puterea radiației, a fost adoptată împărțirea laserelor în clasele de pericol existente în prezent. Să aruncăm o privire mai atentă la site-ul de întrebări frecvente Sam's Laser. Pentru comoditate, este oferită o traducere rusă din engleză, realizată de moderatorul forumului laserforum.ru Gall. Și cine găsește o eroare în poză este bine făcut.

Deci, clase de pericol.

Produse laser clasa I
Nu există amenințări biologice cunoscute. Radiația este închisă de la orice posibilă vizionare de către o persoană, iar sistemul laser are interblocări care nu permit pornirea laserului în stare deschisă. (Imprimantele laser mari, cum ar fi DEC LPS-40, funcționează cu lasere cu neon cu heliu de 10 mW, care sunt lasere de clasa IIIb, dar imprimanta are interblocări pentru a preveni orice contact cu fasciculul laser expus, astfel încât dispozitivul nu prezintă un pericol biologic, deși laser în sine Clasa IIIb Acest lucru se aplică și playerelor CD/DVD/Blu-ray și imprimantelor laser mici, deoarece sunt produse laser de Clasa I).

Produse laser clasa II
Putere de ieșire de până la 1 mW. Astfel de lasere nu sunt considerate dispozitive periculoase din punct de vedere optic, deoarece reflexele ochilor previn orice deteriorare care apare. (De exemplu, când o lumină strălucitoare intră în ochi, pleoapa clipește automat sau persoana întoarce capul astfel încât lumina strălucitoare să dispară. Aceasta se numește acțiune reflexă sau timp de reacție. Laserele de clasa II nu dăunează ochiului pentru o astfel de De asemenea, nimeni nu vrea să se mai uite la el.) Semne de avertizare (galbene) trebuie să fie afișate pe echipamentele laser. Nu există pericole cunoscute de expunere a pielii și nici pericol de incendiu.

Produse laser clasa IIIa
Putere de ieșire de la 1 mW la 5 mW. Astfel de lasere pot provoca orbire parțială în anumite condiții și alte leziuni oculare. Produsele care conțin un laser de clasa IIIb trebuie să aibă un indicator de lumină laser pentru a arăta când laserul funcționează. De asemenea, trebuie să aibă un semn „Pericol” și un semn de ieșire cu laser fixat pe laser și/sau echipament. Instalați un întrerupător de alimentare sub forma unei chei de blocare pentru a preveni utilizarea neautorizată. Nu există pericole cunoscute pentru piele sau incendiu.

Produse laser clasa IIIb
Putere de ieșire de la 5 mW la 500 mW. Astfel de lasere sunt considerate un pericol clar pentru ochi, mai ales la puteri mari care VA duce la deteriorarea ochilor. Aceste lasere TREBUIE să aibă o cheie de blocare împotriva utilizării neautorizate, un indicator cu lumină laser, o întârziere de pornire de 3 până la 5 secunde după pornire pentru a permite operatorului să iasă din calea fasciculului și un obturator mecanic pentru a bloca fasciculul în timpul utilizării. . Pielea poate fi arsă la niveluri de putere ridicate, iar contactul scurt cu anumite materiale poate duce la un incendiu. (Am văzut un laser cu argon de 250 mW aprinzând o bucată de hârtie roșie în mai puțin de 2 secunde!) Semnul roșu „PERICOL” și semnul de ieșire TREBUIE plasat pe laser.

Produse laser de clasa IV
Putere de iesire >500 mW. Asemenea lasere POATE și VA deteriora ochii. Puterile de clasa a IV-a POATE și VA aprinde materiale combustibile la impact, inclusiv arderea pielii și a îmbrăcămintei. Aceste produse laser TREBUIE să aibă:
Blocare cu cheie pentru a preveni utilizarea neautorizată, interblocare pentru a preveni utilizarea sistemului cu capacele îndepărtate, indicatoare de radiații pentru a arăta că laserul funcționează, obturatoare mecanice pentru a bloca fasciculul și semne roșii „PERICOL” („PERICOL”) și ieșire aplicate la laser.
Fasciculul reflectat trebuie considerat la fel de periculos ca fasciculul original. (Din nou, am văzut un laser CO2 de 1000 de wați ardend o gaură în oțel, așa că imaginați-vă ce vă va face ochiului!)

Sfârșitul citatului.

Notă: da, laserele mele sunt în mare parte clasa de pericol 4 și nu au multe dintre protecțiile hardware la locul lor, deoarece eu sunt singurul care se ocupă de ele. Prin urmare, vă rog să vă abțineți să întrebați în comentarii de ce nu există întrerupător de blocare sau capace cu interblocare pe laserele mele. Aceste cerințe se aplică în primul rând unităților produse comercial.

Acum să vedem, ca să spunem așa, vizual, cum arată o leziune oculară cu radiația laser. Am menționat deja că vizitez diverse organizații în căutare de noi lasere și componente ale acestora. Și într-o zi am vizitat departamentul de laser al centrului local de ochi. În cadrul comunicării cu specialiștii, am întrebat dacă în practica lor au existat leziuni cauzate de radiațiile laser. Răspunsul m-a surprins. Faptul este că timp de peste 20 de ani de practică, au existat doar câteva leziuni cu laser direct. La întrebarea mea, cum e, dacă acum fiecare copil are un pointer laser de la 50 la 2000 mW, ei au răspuns doar că nu sunt oameni cu arsuri de la pointeri. Dar erau mulți oameni cu arsuri solare, non-laser, retiniene. Mi s-au arătat documente despre cea mai notabilă leziune cu laser, deteriorarea gravă a foveei retinei cauzată de un puls reflectat specular de la un telemetru laser construit pe un laser cu neodim pulsat (Nd:YAG) care funcționează în modul Q-switched. Energia pulsului a fost, conform diverselor estimări, de la 20 la 100 mJ, cu o durată a pulsului de aproximativ 20 ns. Tocmai din cauza comutării Q, daunele s-au dovedit a fi atât de grave - deoarece a existat o defecțiune optică la punctul focal al radiației, care a provocat un șoc hidraulic, care, la rândul său, a dus la o ruptură centrală a retinei și edem. a acestora din urmă împreună cu hemoftalmia (hemoragie în corpul vitros). Mi s-a permis să scanez documentele cu condiția ca acestea să fie complet anonimizate. Cu ajutorul tomografiei cu coerență optică, retina poate fi văzută în secțiune, în diferite planuri. Așa arăta incizia la momentul căutării asistenței medicale. Este vizibilă o „găură” clară cu margini „îndoite spre exterior” (de fapt, acesta este edem).

Mai aproape:

Și în planuri diferite:

Din textul documentelor care mi-au fost puse la dispoziție s-a știut că cursul tratamentului a durat 10 zile, timp în care s-a decis chestiunea intervenției chirurgicale în cazul dezlipirii retinei. Pneumoretinopexia (PRP) a fost propusă ca intervenție chirurgicală pentru a elimina posibila detașare și închidere a golului. Tratamentul conservator a avut ca scop rezolvarea edemului și prevenirea procesului inflamator. În timpul observației, au fost făcute și mai multe fotografii ale fundului de ochi, iar la sfârșitul cursului s-a decis că operația nu va fi necesară, deoarece golul s-a închis de la sine și a fost acoperit cu țesut cicatricial.

Fotografiile fundului de ochi sunt plasate în ordine cronologică.

Într-o grămadă de aceleași documente era o altă imprimare a tomografiei cu coerență optică după terminarea tratamentului.

După cum puteți vedea, canalul de defalcare a dispărut, iar marginile locului care era fovea centrală au luat forme mai netede. La momentul accidentării, acuitatea vizuală conform tabelului. Sivtseva a fost de 0%, după terminarea tratamentului, s-a obținut o îmbunătățire de până la 30%. Când am întrebat cum este perceput subiectiv acest lucru, mi s-a arătat o altă imagine, care arată clar ce este un „scotom central”. aceasta punct orb, din care o parte a imaginii pur și simplu cade. Creierul, pe de altă parte, este capabil să „picteze” peste el pentru a se potrivi cu culoarea fundalului înconjurător, dar nu vor fi vizibile detalii ale imaginii, deoarece nu există cu ce să le vadă - celulele sensibile la lumină din acest loc este distrus. Imaginea pentru acest articol a fost preluată de pe Google. Mi-au mai explicat că, cu un al doilea ochi sănătos, acest punct orb nu afectează calitatea vieții.

Mai târziu, am reușit să scot la iveală un alt tabel cu date clinice comparative, care discută rezultatele leziunilor cu laser în funcție de tipul de laser și de modul său de funcționare. După cum puteți vedea, cele mai nefavorabile rezultate sunt în cazul leziunilor cauzate de laserele care funcționează în modul Q-switched, deoarece deteriorarea retinei a avut loc conform unui mecanism exploziv, în timp ce un impuls laser în modul de generare liberă duce doar la arsura termica, care este reversibil până la anumite limite, în ciuda energiei radiațiilor mult mai mari. Strict vorbind, localizarea daunelor joacă un rol mai mare decât parametrii laserului, deteriorarea foveei în toate cazurile este ireversibilă.

Iată un alt exemplu de fotografie a fundului de ochi cu o arsură retiniană cu laser cauzată de un puls laser colorant. Laserele colorante sunt comparabile cu laserele cu pulsații Q-switched în ceea ce privește durata și energia impulsului.

Acum să vedem cum se întâmplă acest lucru în dinamică. Yun Sothory a efectuat un experiment „ce se întâmplă dacă te uiți printr-un laser”, folosind o cameră web ieftină ca subiect de testare și un laser cu soluție de colorant de casă pompat cu un laser cu azot de casă ca subiect de testare. Rezultat video. Și asta în ciuda faptului că are o „retină” de silicon complet neînsuflețită și de stejar. Ce se va întâmpla cu ochii este destul de evident.

Iată un alt exemplu de senzor de cameră deteriorat - la 1:06 apare o linie de pixeli arși în partea de sus în timpul unui spectacol cu ​​laser de scenă. Apropo, siguranța spectacolelor cu laser este un subiect foarte separat, despre care au fost sparte o mulțime de copii în CSI și în Occident. Puterea emițătorului laser înaintea sistemului optic pentru diviziunea și măturarea fasciculului ajunge uneori la zeci de wați.

Să analizăm acum întrebarea, sunt toate laserele la fel de periculoase?
Se poate concluziona fără ambiguitate că cele mai periculoase sunt laserele care funcționează în modul pulsat cu o durată scurtă a impulsului în domeniul vizibil și aproape IR, în special cel din urmă. Și într-adevăr este. Cu toate acestea, regulile, care sunt de obicei scrise pe un ton plictisitor pentru oamenii nepregătiți, afirmă că toate laserele fără excepție sunt periculoase și orice laser trebuie să fie strâns îngrădit, umplut sub pământ și nimeni nu ar trebui să aibă voie în apropierea lui. Aici sunt necesare niște rezerve, deoarece totul ar trebui să fie în limitele rezonabile. Nu toate laserele sunt la fel de periculoase. Unele sunt mai periculoase, altele mai puțin periculoase. Ceea ce urmează este IMHO meu dur, care nu pretinde a fi adevărat.Și anume, constă în faptul că se poate lucra cu orice laser de orice lungime de undă, cu excepția domeniului infraroșu apropiat, fără mijloace de protecție, dacă funcționează în regim continuu sau cvasi-continuu, puterea sa medie nu depășește 10-20 miliwați, iar dacă nu te uiți în fascicul. Și dacă doriți să vă uitați, dacă există riscul ca fasciculul să vă pătrundă în ochi, de exemplu, atunci când ajustați vizual sistemele optice, atunci limita superioară absolută a puterii este de 0,5-1 mW, așa cum este scris în descrierea clasei de pericol 2. . Îți poți satisface curiozitatea căutând 1-2 secunde în fasciculul unui mic laser cu heliu-neon sau diodă cu o putere de 1 mW și să înțelegi că acest lucru este extrem de neplăcut, comparabil cu privirea la Soare. Dar aceasta este experiența mea personală. Aș recomanda în continuare să nu neglijați niciodată protecția ochilor în toate cazurile de manipulare a laserelor. Din nou, laserele cu vapori de cupru se remarcă printre laserele de mare putere din clasa a 4-a, deoarece datorită unui fascicul foarte larg, densitatea lor de energie este scăzută. Deci, de exemplu, densitatea de putere în fascicul este de 16 mW/mm2. Dacă presupunem că un astfel de fascicul lovește accidental ochiul, atunci daunele vor fi comparabile cu cele de la un pointer laser complet obișnuit de 100 mW, cu condiția ca diametrul pupilei în acel moment să fie de aproximativ 3 mm. Dar acestea sunt doar presupunerile mele, nu sfătuiesc pe nimeni să verifice în practică. Protecția ochilor este esențială atunci când lucrați cu un astfel de laser.

Referindu-ne din nou la tabelul de deteriorare a lungimii de undă prezentat la începutul acestui articol, s-ar putea avea impresia că pentru laserele care emit în afara intervalelor vizibile și aproape IR, nu este necesară protecție, deoarece radiația nu va ajunge la retină, deoarece mediile oculare sunt opace la lungimi unde mai scurte de 400 nm și mai lungi de 3 μm. Acest lucru este parțial corect. Într-adevăr, retina nu va avea de suferit, deoarece radiațiile cu o lungime de undă mai mare de 3 microni sunt absorbite de filmul lacrimal, iar la puteri/energii scăzute acest lucru nu este periculos. De aceea, sursele laser de putere redusă, cum ar fi telemetrul laser, sunt doar convertite la o lungime de undă de aproximativ 3 microni (lasere cu erbiu). Pe de altă parte, există un risc serios de ardere a corneei dacă puterea este suficientă. Când sunt expuse la radiații UV de mare putere, deteriorarea se produce în principal printr-un mecanism fotochimic, iar în cazul IR îndepărtat, printr-un mecanism termic. Dar puterea necesară este mai mare, ordine de mărime mai mare decât pentru laserele din domeniul vizibil. Figurat vorbind, laserele pot fi comparate cu tipuri diferiteșerpi, printre care se numără și otrăvitori care ucid cu una dintre mușcăturile lor scurte și boai care ucid cu ajutorul unei forțe mari și brute mult timp și plictisitor până când victima se sufocă. Laserele din domeniile UV invizibile și IR îndepărtat pot fi comparate exact cu boaele, deoarece puterea lor este aceeași „forță brută”, în special pentru laserele cu CO2 care emit sute și mii de wați la o lungime de undă de 10,6 microni. Iată un exemplu de arsură a corneei cu radiații laser CO2.

Ne-am dat seama de întrebarea „cine este de vină”, acum ne întoarcem la întrebarea „ce să facem”. Sau, ce măsuri de protecție ar trebui alese atunci când lucrați cu radiații laser. Principala măsură de protecție împotriva radiațiilor laser este, în primul rând, blocarea traseului fasciculului, limitând propagarea acestuia prin absorbanți la capătul căii optice. Dacă este imposibil să organizați un gard, atunci sunt necesari ochelari de protecție pentru ochi. Este mai bine atunci când ambele măsuri de protecție se completează reciproc. Cu toate acestea, nu există ochelari universali, cu excepția, poate, a acestora. Prin urmare, înainte de a alege ochelarii, trebuie să știi exact cu ce lasere ai de-a face.

Toți ochelarii de protecție sunt proiectați pentru a proteja împotriva anumitor lungimi de undă emise de lasere, iar ochelarii de protecție buni sunt întotdeauna evaluați pentru densitatea optică la fiecare lungime de undă. Densitatea optică este coeficientul de atenuare al ochelarilor, în standardele engleze se numește OD-X, unde X este un număr care indică numărul de ordine de atenuare. Deci, de exemplu, OD-6 înseamnă că ochelarii atenuează radiația cu 6 ordine de mărime, adică. de 1.000.000 de ori la o anumită lungime de undă. O atenuare de 1000 de ori va fi denumită OD-3 etc. Ochelarii buni au întotdeauna instrucțiuni pentru ei, care spun de ce lungimi de undă de radiație protejează și ce OD pentru fiecare lungime de undă. De asemenea, ochelarii buni au întotdeauna un design închis și se potrivesc perfect pe față, astfel încât strălucirea de la radiații să nu treacă pe sub ochelari, ocolind filtrele. Iată exemple reale puncte BUNE. De exemplu, sovieticul ZND-4-72-SZS22-OS23-1, pe care îl folosesc. Acesta este un exemplu de încercare de a face ochelari mai mult sau mai puțin universali proiectați să funcționeze cu tipuri comune de lasere. Pentru a face acest lucru, au două tipuri de filtre de lumină. Ochelarii de protecție sunt fabricați din cauciuc moale care se potrivește bine pe față și vin cu instrucțiuni.

Filtrele albastre sunt concepute pentru a proteja împotriva laserelor care funcționează la o lungime de undă de 0,69 µm și 1,06 µm (lasere cu rubin și neodim). La aceste lungimi de undă, densitatea OD-6 este garantată. Aceleași filtre asigură protecție împotriva radiațiilor în intervalul de lungimi de undă 630-680 nm (lasere cu heliu-neon, krypton) și în intervalul 1,2-1,4 microni, pentru ele este declarat OD-3. Filtrele portocalii oferă protecție împotriva lungimilor de undă în intervalul 400 până la 530 nm (lasere albastre și verzi) cu OD-6 și, de asemenea, în intervalul 1,2-1,4 µm cu OD-3. De la sine, filtrele portocalii nu pot oferi nicio protecție împotriva radiațiilor laser roșii - au nevoie de filtre albastre. Pentru comoditate, filtrele albastre sunt reclinate.

Aceștia sunt ochelarii pe care îi folosesc întotdeauna cu toate laserele mele puternice și pot garanta protecție dacă sunt respectate instrucțiunile. Din păcate, au un decalaj pentru laserele galbene, adică. nu dau o instrucțiune de protecție garantată și, prin urmare, nu au universalitate deplină. Acești ochelari au un omolog modern de vânzare, dar este mai puțin versatil deoarece nu are filtre portocalii.

Iată un alt exemplu de ochelari BUN din străinătate. Au o sticlă solidă dreptunghiulară care nu împiedică vederea, iar textul este turnat direct pe corpul ochelarilor cu parametri pentru lungimi de undă și OD pe ei.

Acum haideți să ne uităm la exemple de ochelari BAD, pe care nu îi recomand CU FOARTE. Aceasta este toată zgura chineză de plastic vândută pe aliexpress pentru 1-2-10 dolari. Acești ochelari nu au o potrivire completă pe față, nici instrucțiuni cu densitatea optică declarată la diferite lungimi de undă, nici certificate, nimic. Și sunt făcute din plastic destul de moale. Ești gata să încredințezi siguranța ochilor unor chinezi fără nume care lucrează pentru o farfurie cu orez? Eu nu sunt gata. Nu cumpărați zgură chinezească prezentată mai jos.

Singura excepție sunt laserele cu CO2. Radiația lor, în general, este „termică” - lungimea de undă este prea mare și nici măcar nu trece prin sticlă transparentă simplă și prin plastic transparent simplu. Acestea. ochelarii GOOD arătați mai sus sunt de asemenea potriviți pentru protecție împotriva laserelor CO2. Ochelarii de protecție BAD afișați aici vor oferi, de asemenea, protecție suficientă împotriva radiației laser CO2 împrăștiate, dar nu mai mult. Aș recomanda în continuare cele din sticlă, deoarece fasciculul direct al unui astfel de laser va arde pur și simplu prin plastic.

Separat, aș dori să mă opresc asupra măsurilor de securitate utilizate de producătorii de unități de procesare cu laser. În principiu, dacă aparatul nostru laser are un laser CO2, atunci protecția care acoperă complet câmpul de procesare nu este necesară la niveluri de putere scăzute, cum ar fi până la 50 de wați. Și așa suficient gard din sticlă sau plastic obișnuit. În principiu, chiar și la mașinile laser cu un laser CO2 cu o putere de mulți kilowați, nu este întotdeauna posibil să găsiți un scut împotriva radiațiilor împrăștiate, deoarece nu prezintă un mare pericol, deoarece această radiație este termică și este percepută pur și simplu ca un flux de căldură când priviți o spirală deschisă a unui aragaz electric sau a unui încălzitor IR. Simțiți-vă inconfortabil - vă puteți îndepărta. Lipsa protecției la mașinile cu lasere CO2 este destul de acceptabilă. Dar este strict interzis în instalațiile cu lasere cu fibră care se răspândesc! Un laser cu fibră funcționează la o lungime de undă de aproximativ 1 micron, care, după cum am menționat mai sus, ajunge cu ușurință la retină, la niveluri de putere deja în câțiva wați, radiația împrăștiată este foarte periculoasă pentru ochi, iar pentru astfel de instalații laser, un câmp de lucru gardul cu blocare este OBLIGATORIU !!! Iată un exemplu în care se face corect. Întregul câmp de lucru al acestor mașini de tăiat este acoperit cu sticlă, care nu transmite radiații împrăștiate.

Markerele și gravoarele cu laser trebuie să aibă, de asemenea, un câmp închis, deoarece acestea sunt, de asemenea, fie lasere cu fibră, fie lasere cu neodim care funcționează în modul Q-switching, care sunt foarte periculoase pentru ochi. Un exemplu despre cum ar trebui să fie corect.

Și acum, o imagine clară a modului în care chinezii se raportează la sănătatea noastră. Pentru o astfel de performanță a unui gravor cu laser, trebuie să loviți în cap cu un băț, să emiteți o amendă de milioane de dolari și să vă lipsiți de dreptul de a produce aceste mașini. La urma urmei, cumpărătorul, văzând o astfel de mașină fără protecție a câmpului de lucru, va decide că nu este necesară, deoarece producătorul nu a instalat-o. În timpul funcționării, toate radiațiile împrăștiate și reflectate, în special în timpul gravării pe metal, vor zbura direct în ochii lui. Dacă, desigur, nu purta ochelari. Și nu sunt sigur că le va purta. Și dacă primește leziuni la nivelul retinei în timp ce lucrează cu o astfel de mașină, va avea tot dreptul să dea în judecată producătorul și să o câștige cu ușurință furând o sumă mare de bani.

Deci, nu cumpărați zgură chinezească, folosiți prin mijloacele potrivite protecție și nu priviți în fascicul cu ochiul rămas!

La scrierea articolului, au fost folosite materiale din următoarele surse, pe lângă adâncurile fără fund ale Internetului:

1. Grankin V. Ya. Radiații laser, 1977

Când laserele au început să apară doar în laboratoare, atât dispozitivele în sine, cât și aplicațiile lor erau atât de speciale încât problema siguranței lucrului cu emițători laser a apărut în fața unui cerc foarte restrâns de cercetători și ingineri și nu a constituit un subiect de discuție generală. Acum că utilizarea laserelor în laboratoarele științifice și în întreprinderile industriale a devenit obișnuită, iar utilizarea laserelor în viața de zi cu zi s-a extins semnificativ, cercetătorii trebuie pur și simplu să abordeze problema siguranței lucrului cu aceste dispozitive. Laserele au devenit o parte integrantă a multor tehnici moderne de microscopie optică și, ca parte a sistemelor optice complexe, pot reprezenta o amenințare serioasă dacă nu sunt respectate măsurile de siguranță.

Fig.1. Anatomia ochiului uman

Cele două pericole principale atunci când lucrați cu surse laser sunt expunerea la raza laser și șocul electric asociat cu tensiuni înalte în laser în sine și în sursa de alimentare. Deși decesele datorate expunerii la fascicul laser sunt necunoscute, există mai multe exemple decese contactul cu componentele laser de înaltă tensiune. Fasciculele de putere suficient de mare pot provoca arsuri ale pielii sau, în unele cazuri, pot provoca incendiu sau deteriorarea oricăror materiale, dar principalul pericol al unui fascicul laser este posibilitatea de deteriorare a ochilor, care sunt organele cele mai sensibile la lumină. Multe organizații guvernamentale și alte organizații au dezvoltat standarde de siguranță pentru lucrul cu lasere; Unele dintre ele sunt obligatorii, iar altele sunt consultative. Majoritatea standardelor de siguranță cerute de lege se aplică producătorilor de lasere, deși utilizatorul final ar trebui să aibă cel mai mare interes în funcționarea în siguranță - prevenind posibile răniri sau chiar deces.

Leziunile oculare pot fi instantanee, așa că pentru a minimiza riscul, trebuie luate măsuri de precauție din timp, deoarece poate fi prea târziu în ultimul moment. Radiația laser este similară cu lumina soarelui prin faptul că lovește și ochiul în fascicule paralele care sunt focalizate foarte eficient asupra retinei, mucoasa interioară a ochiului care este sensibilă la lumină. Figura 1 prezintă structura anatomică generală a ochiului uman, evidențiind structurile care sunt deosebit de sensibile la radiații intense. Potențialul pericol pentru ochi depinde de lungimea de undă a radiației laser, de intensitatea fasciculului, de distanța de la emițător la ochi și de puterea laserului (atât puterea medie în timpul generării continue a impulsurilor, cât și puterea de vârf în timpul radiației pulsate). Lungimea de undă este foarte importantă deoarece numai radiațiile în intervalul de aproximativ 400 până la 1400 de nanometri pot ajunge la ochi și pot provoca leziuni semnificative ale retinei. Lumina din domeniul UV apropiat poate deteriora straturile apropiate de suprafața ochiului și poate duce la dezvoltarea cataractei, în special la tinerii al căror țesut ocular este mai transparent la aceste lungimi de undă de lumină. Lumina infraroșie apropiată poate deteriora și suprafața ochiului, deși cu un prag de deteriorare mai mare (rezistența la radiații) decât ultravioletele.

Răspunsul ochiului uman la diferite lungimi de undă nu este același și acest lucru determină, împreună cu alți factori descriși mai jos, potențiala vătămare a ochiului. Efectul laserelor pulsate este diferit de cel al laserelor cu undă continuă. În practică, laserele care funcționează în modul pulsat sunt mai puternice, iar un impuls de o singură microsecundă de putere suficientă poate provoca daune grave atunci când lovește ochiul, în timp ce radiațiile continue mai puțin puternice pot dăuna ochiului doar la expunere prelungită. Regiunea spectrală de o importanță deosebită este intervalul periculos retinian între 400 (violet) și 1400 nanometri (infraroșu apropiat), incluzând întreaga regiune vizibilă a spectrului electromagnetic. Pericolul de deteriorare de către lumina a acestor lungimi de undă este crescut de posibilitatea de focalizare a ochiului, atunci când lumina direcțională este colectată de ochi pe retină într-un loc mic, cu foarte concentrație mare putere pe unitate de suprafață.

Clasificarea laserelor

Printre numeroasele standarde de siguranță dezvoltate pentru lucrul cu lasere, atât de guvern, cât și de alte organizații, seria Z136 de standarde adoptate de Institutul Național American de Standarde (ANSI) sunt fundamentale în Statele Unite. Standardele de siguranță a laserului ANSI Z136 stau la baza reglementărilor tehnice aprobate de Administrația pentru Securitate și Sănătate în Muncă (OSHA) utilizate pentru a evalua riscurile lucrului cu lasere. În plus, ele reprezintă punctul de plecare pentru reglementările tehnice adoptate în multe state. Toate produsele laser vândute în SUA începând cu 1976 trebuie să fie clasificate conform acestor standarde și certificate ca îndeplinesc cerințele de siguranță pentru clasa lor. Rezultatele cercetării și înțelegerea dobândită prin experiență cu privire la pericolele potențiale ale luminii solare și ale altor surse de radiații au condus la stabilirea unei doze de expunere nominale sigure pentru majoritatea tipurilor de radiații laser. Pentru a simplifica procedurile de siguranță în vederea prevenirii accidentelor, a fost dezvoltat un sistem de categorii de siguranță laser pe baza limitei de expunere stabilite și a experienței acumulate de-a lungul anilor de utilizare a laserelor. Producătorul de laser este obligat să își certifice produsele laser pentru conformitatea cu cerințele uneia dintre categoriile sau clasele de risc și să marcheze emițătorii în consecință. Lista de mai jos descrie pe scurt cele patru categorii principale de lasere. Trebuie subliniat că această prezentare este scurtă și nu reflectă lista completa cerințe pentru categoriile de lasere în funcție de gradul de pericol al acestora.

• Clasa I Laserele din această clasă sunt sigure conform idei moderne, la orice radiație posibilă, cu designul lor. Dispozitivele cu putere redusă (0,4 miliwați la lungimi de undă vizibile) care utilizează această clasă de lasere includ imprimante laser, CD playere și echipamente de imagistică. Nu este permis ca radiațiile emise de aceștia să depășească nivelul maxim admisibil de expunere a ochiului. Laserele mai periculoase pot fi incluse în clasa I, dar nu radiații nocive nu trebuie să pătrundă în exterior în timpul funcționării dispozitivului sau al întreținerii acestuia (dar nu neapărat în timpul service-ului sau reparației). Nu există măsuri speciale de siguranță pentru utilizarea acestei clase de lasere.

• Clasa IA este o denumire specială pentru lasere, cu o zonă specială de aplicare în care este puțin probabil ca fasciculul laser să lovească ochii, cum ar fi scanerele laser din supermarketuri. Pentru ei, este permisă o putere mai mare decât pentru laserele de clasa I (nu mai mult de 4 miliwați), dar limita pentru durata de radiație a laserelor de clasa I nu trebuie să depășească 1000 de secunde.

• Clasa II sunt lasere de putere redusă care generează radiații vizibile. Luminozitatea fasciculului trebuie să fie astfel încât să prevină iradierea suficient de lungă a ochiului și posibilitatea de deteriorare a retinei. Puterea de radiație admisă a acestor lasere nu depășește 1 miliwatt, care este sub limita maximă admisă de expunere pentru un impuls instantaneu de 0,25 secunde sau mai puțin. Se crede că reflexul natural de clipire al ochiului la lumina acestei străluciri ar trebui să protejeze ochii, dar orice observare intenționată pentru o perioadă lungă de timp poate fi dăunătoare. Laserele din această clasă includ lasere demonstrative în sălile de antrenament, pointere laser și diverse telemetru.

• Clasa IIIA sunt dispozitive laser cu impulsuri continue de putere medie (1-5 miliwați) care sunt utilizate în aceleași aplicații ca și laserele din clasa II, inclusiv scanere și pointere. Sunt considerate sigure dacă radiația laser intră instantaneu în ochi (mai puțin de 0,25 secunde), dar radiația directă a ochilor sau vizualizarea prin optica de mărire nu este permisă.

• Clasa IIIB sunt lasere de putere medie (generare continuă de radiații cu o putere de 5–500 miliwați sau 10 J pe centimetru pătrat în laserele cu impulsuri). Nu sunt sigure pentru contactul direct cu ochii sau reflexia speculară. Măsuri speciale precauțiile sunt descrise în standardele de siguranță pentru această clasă de lasere. Instrumentele spectrale, microscoapele confocale, aparatele de prezentare cu laser sunt exemple de acest tip de lasere.

• Laserele de clasa IV sunt lasere de mare putere peste cele ale dispozitivelor de clasa IIIB și necesită cele mai stricte controale de siguranță în utilizarea lor. Atât fasciculele directe, cât și cele difuze ale acestui laser sunt periculoase pentru ochi și piele și pot aprinde materialul pe care cad (în funcție de material). Cele mai multe leziuni oculare sunt cauzate de lumina reflectată de laserele de Clasa IV, astfel încât toate suprafețele reflectorizante trebuie să fie ținute departe de calea fasciculului și trebuie să purtați ochelari de protecție corespunzători în orice moment în timpul utilizării acestor lasere. Laserele din aceasta categorie sunt folosite in chirurgie, la efectuarea operatiilor de taiere, gaurire, microprelucrare si sudare.

Deși standardele ANSI Z136 clasifică în prezent laserele în clasele I până la IV, este probabil ca următoarea revizuire a standardelor ANSI să adopte o nouă clasificare de siguranță a laserului pentru a-l aduce mai în conformitate cu standardele internaționale, cum ar fi cele adoptate de Comisia Electrotehnică Internațională ( IEC) și cele deja aprobate de FDA Produse alimentareși medicamente în Statele Unite. Schimbările în standarde sunt în principal ca răspuns la omniprezentarea dispozitivelor, cum ar fi pointerii laser și altele asemenea, care sunt utilizate în mod obișnuit de persoane nefamiliare cu siguranța laserului. Aceste modificări vor încerca, de asemenea, să ia în considerare caracteristicile speciale ale surselor de divergență a fasciculului înalt, cum ar fi diodele laser. Aceste schimbări sunt minore și, în general, ținând cont de cunoștințele și experiența acumulate, continuă cursul de slăbire a standardelor conservatoare dezvoltate în anii 1970.

Fig.2. Caracteristicile de transmisie ale ochiului uman

Noua clasificare reține cele patru clase principale de laser de la 1 la 4, dar înmoaie cerințele din clasele 1, 2 și 3 și introduce subcategorii speciale în ele: 1M, 2M și 3R. Pe scurt, noile categorii pot fi descrise după cum urmează: Clasa 1M include lasere care nu sunt capabile să provoace vătămări, cu excepția contactului vizual prin instrumente optice. Laserele din clasa 2M emit lumină vizibilă și sunt sigure atunci când nu sunt privite prin instrumente optice și când timpul de contact vizual este mai mic de 0,25 secunde. Acesta este timpul necesar pentru ca răspunsul natural la lumina puternică și reflexul clipit să protejeze retina de deteriorare. Clasa 3R include lasere care se apropie de categoria periculoase dacă radiația laser lovește direct ochiul. Pot avea o putere de ieșire de până la cinci ori mai mare decât a laserelor de clasa 1 și 2. măsuri suplimentare pentru a preveni expunerea directă la radiații, în special pentru spectrul invizibil.

Pericol potențial pentru ochi

Este de remarcat faptul că un avertisment general pentru majoritatea categoriilor de lasere este interzicerea de a privi fasciculul laser prin orice optică de mărire. Principalul pericol pe care îl prezintă laserele pentru ochiul uman rezultă din faptul că ochiul însuși este un dispozitiv optic de focalizare extrem de precis și eficient pentru lumina într-un anumit interval. Combinarea laserelor cu optica microscopului nu face decât să mărească potențialul de deteriorare a ochilor de la radiația laser. Există de obicei multe lasere în laboratoarele optice, atât încorporate în alte sisteme, cum ar fi microscoape fluorescente, cât și ca surse de lumină montate pe bancuri optice deschise. Principalul pericol pe care îl prezintă aceste lasere „deschise” este posibilitatea contactului vizual cu fascicule orizontale împrăștiate la înălțimea mesei, fascicule reflectate de planul mesei, componente optice și suprafețe reflectorizante externe, cum ar fi catarame pentru curele, ceasuri, bijuterii și orice alte suprafețe reflectorizante din cameră. O fracțiune de secundă de expunere chiar și la o doză mică de radiații reflectate poate fi suficientă pentru a provoca leziuni oculare și pierderea temporară a vederii.

Probabilitatea de deteriorare a diferitelor structuri ale ochiului prin radiația laser depinde de tipul acestor structuri. Dacă corneea, cristalinul sau retina vor fi deteriorate depinde de caracteristicile de absorbție ale diferitelor țesuturi oculare, precum și de lungimea de undă și intensitatea radiației laser. Lungimea de undă a radiației care intră în retină, suprafața interioară a ochiului, este determinată de caracteristicile totale de transmisie ale ochiului. Figura 2 arată dependența transmisiei ochiului de lungimea de undă a radiației în domeniul spectral corespunzător. Retina, cristalinul și corpul vitros al ochiului radiatie electromagneticaîn intervalul de aproximativ 400 până la 1400 nanometri, numit interval de focalizare oculară. Lumina acestui interval este focalizată pe retină - o suprafață sensibilă, de unde semnalele intră în creier prin nervul optic. Când privim direct la o sursă punctiformă de lumină (care este exact ceea ce se întâmplă atunci când un fascicul colimat de raze laser lovește direct ochiul), pe retină se formează un punct focal dintr-o zonă mică, cu o densitate mare de energie, care cel mai mult. poate duce la deteriorarea ochiului. Ne expunem, într-o oarecare măsură, aceluiași pericol când privim direct la soare, doar că în cazul laserelor, acesta este și mai mare.

Câștigul optic al unui ochi uman nestresat atunci când este lovit de un fascicul de raze colimate, care este exprimat ca raportul dintre aria pupilei și aria imaginii (focalizate) pe retină, este de aproximativ 100.000. Aceasta corespunde unei creșteri a iradierii (densitatea fluxului de radiație) atunci când lumina trece de la cornee la retină cu un factor de cinci. Luând în considerare aberația din sistemul cristalin-cornee și difracția de pe iris, un ochi normal este capabil să focalizeze un punct de 20 de micrometri pe retină. Această eficiență a ochiului duce la faptul că chiar și un fascicul laser de putere redusă, dacă intră în ochi, poate fi focalizat pe retină și poate arde aproape instantaneu o gaură în ea, dăunând fără speranță nervii optici. Puterea aparent scăzută a laserelor poate fi foarte înșelătoare, având în vedere gradul periculos de concentrare a energiei radiației în timpul focalizării fasciculului. În cazul contactului direct cu ochii unui fascicul laser cu o putere de 1 miliwatt, iradierea retinei este de 100 wați pe centimetru pătrat. Pentru comparație, densitatea fluxului razele de soare, când priviți direct la soare, este egal cu 10 wați pe centimetru pătrat.

Figura 3 compară capacitatea ochiului de a focaliza lumina din două surse: lumina dintr-o sursă extinsă, cum ar fi o lampă obișnuită din sticlă mată, și un fascicul laser foarte colimat, care este foarte aproape de lumina dintr-o sursă punctuală. din cauza natură diferită surse de lumină, densitatea fluxului pe retină de la un fascicul laser focalizat cu o putere de 1 miliwatt poate fi de un milion de ori mai mare decât de la un bec obișnuit de 100 de wați. Dacă presupunem că un fascicul laser cu o distribuție Gaussiană ideală a intensității radiației pe secțiunea transversală este incident pe un ochi fără aberații la unghi drept, atunci dimensiunea spotului, limitată de limita de difracție, poate fi de până la 2 microni. . Pentru o sursă extinsă, această dimensiune va fi de ordinul a câteva sute de microni. În acest caz, densitatea fluxului (intensitatea radiației) pe retină, așa cum se arată în Figura 3, este de aproximativ 10 (E8) și, respectiv, 10 (E2) wați pe centimetru pătrat.

Poate părea că o pată arsă pe retină, chiar și de 20 de micrometri, nu va duce la o deteriorare semnificativă a vederii, deoarece retina conține milioane de conuri (celule vizuale). Cu toate acestea, leziunile retiniene sunt de obicei mai mari decât punctul focal original din cauza efectelor termice și acustice secundare; iar în funcție de locație, chiar și o afectare foarte mică a retinei poate duce la deficiențe vizuale semnificative. În cel mai rău caz, atunci când ochiul este complet relaxat (focalizat la infinit), iar fasciculul laser este incident pe el în unghi drept sau reflectat specular, fasciculul este focalizat pe retină în cel mai mic punct. Dacă apar leziuni la joncțiunea nervului optic cu ochiul, rezultatul poate fi pierdere totală viziune. O arsură a retinei apare cel mai adesea în zona vederii centrale, macula lutea (pata galbenă), care măsoară aproximativ 2,0 milimetri pe orizontală și 0,8 milimetri pe verticală. Partea centrală a spotului, numită fovea centralis (fovea centrală), are doar 150 de micrometri în diametru, dar este cea care oferă acuitatea vizuală și percepția culorii. Zonele retinei din afara acestei zone minuscule percep lumina și detectează mișcarea, adică formează viziunea periferică, dar nu participă la detalii distinctive. Prin urmare, deteriorarea foveei, deși ocupă doar 3-4% din suprafața retinei, poate duce la pierderea ireversibilă a acuității vizuale.

Fig.3. Densitatea radiației care intră pe retină dintr-o sursă extinsă și punctiformă

Gama de lungimi de undă care ajunge la retină acoperă întregul spectru vizibil de la albastru (400 nanometri) la roșu (700 nanometri), precum și regiunea infraroșu apropiat a spectrului de la 700 la 1400 nanometri (IR-A). Deoarece retina nu este sensibilă la radiațiile din afara spectrului vizibil, atunci când este iradiată cu unde infraroșii apropiate, nu apar senzații în ochi, ceea ce face ca laserele care funcționează în acest interval sunt mult mai periculoase pentru ochi. Deși invizibil, fasciculul este totuși focalizat pe retină. După cum sa discutat mai sus, datorită puterii efective de focalizare a ochiului, cantități relativ mici de radiații laser pot deteriora retina și uneori pot duce la probleme grave de vedere. Radiația laserelor pulsate are o intensitate mare, iar atunci când este focalizată pe retină, poate provoca o hemoragie ascuțită, iar zona afectată poate fi mult mai mare decât punctul focal. Zonele afectate ale retinei nu se vindecă și, de obicei, nu se recuperează.

Datorită altor componente ale ochiului, în principal corneea și cristalinul, radiația absorbită de retină este limitată la domeniul de focalizare al ochiului, care poate fi numit și o zonă periculoasă pentru retină. În procesul de absorbție, se produce deteriorări și structurilor absorbante în sine. Cu toate acestea, doar țesutul care absoarbe radiațiile și țesuturile direct adiacente acestuia suferă. În majoritatea exemplelor de expunere la lungimi de undă în afara intervalului de 400 până la 1400 nanometri, efectele au fost de scurtă durată. Corneea se comportă ca pielea, în sensul că se reînnoiește constant și doar leziunile cicatrici foarte severe pot afecta performanța vederii. Cea mai gravă afectare a corneei provoacă radiații IR și UV departe.

Datorită puterii mari de focalizare a ochiului, expunerea chiar și la un fascicul laser coerent relativ slab poate provoca daune ireparabile. Prin urmare, atunci când se folosește un laser puternic, reflexia speculară (care menține un fascicul coerent) chiar și a câtorva procente din fluxul de radiație pentru o fracțiune de secundă poate provoca leziuni ochiului. În schimb, atunci când fasciculul laser este reflectat de pe o suprafață rugoasă sau chiar de particulele de praf din aer, radiația este împrăștiată, iar radiația reflectată difuz pătrunde în ochi la un unghi mare. Când energia fluxului de lumină este distribuită pe o zonă mai mare, lumina reflectată capătă proprietățile unei surse extinse și creează o imagine pe retină. dimensiune mai mare, în comparație cu un punct focal concentrat dintr-o sursă punctuală (vezi Figura 3). Difuzia fasciculului reduce astfel șansa de deteriorare a ochiului, nu numai prin creșterea dimensiunii sursei și scăderea densității fluxului luminos, ci și prin decoerarea fasciculului.

Tabelul 1. Efectele biologice ale radiațiilor laser

Potențialele leziuni ale ochilor pot fi clasificate în funcție de lungimea de undă a radiației laser și în funcție de structurile ochiului care pot fi deteriorate. În acest caz, cel mai puternic efect este asupra retinei, iar cea mai periculoasă gamă este regiunile vizibile și infraroșii apropiate ale spectrului. În funcție de cantitatea de energie absorbită, sunt posibile arsuri termice, leziuni ale undelor acustice sau modificări fotochimice. Efectele biologice ale radiațiilor la diferite lungimi de undă asupra țesuturilor oculare sunt descrise pe scurt mai jos și enumerate în Tabelul 1.

UV-B și C

UV-A

Lumină vizibilă și infraroșu-A

Infraroșu-B și Infraroșu-C

În general, radiația laser în intervalele ultraviolete și infraroșu îndepărtat este absorbită de cornee și cristalin, iar efectul acesteia depinde de intensitatea și durata expunerii. La intensitate mare, apare imediat o arsură termică, iar radiațiile slabe pot provoca dezvoltarea ulterioară a cataractei. Conjunctiva poate fi afectată și de laser

iradierea, deși afectarea conjunctivei și a corneei apare de obicei atunci când sunt expuse la lumină cu o putere mai mare decât deteriorarea retinei. Ca urmare, deoarece deteriorarea retinei duce la consecințe imediate mai grave, riscul de deteriorare a corneei este luat în considerare numai atunci când se lucrează cu lasere la lungimi de undă care nu ajung la retină (în esență infraroșu îndepărtat și UV).

Tipuri de leziuni ale pielii

Leziunile cutanate cauzate de expunerea la laser sunt, în general, considerate mai puțin importante decât posibilitatea rănirii ochiului; deși odată cu proliferarea sistemelor laser de mare putere, în special a emițătorilor de ultraviolete, pielea neprotejată poate fi expusă la radiații extrem de periculoase de la sistemele incomplet închise. Fiind organul corpului cu cea mai mare suprafață, pielea este cel mai expusă riscului de expunere la radiații, dar în același timp protejează eficient majoritatea celorlalte organe (cu excepția ochilor) de aceasta. Este important să rețineți că multe lasere sunt concepute pentru a prelucra materiale (cum ar fi tăierea sau găurirea) care sunt mult mai rezistente decât pielea, deși astfel de lasere nu sunt utilizate în mod obișnuit în microscopie. Mâinile și capul sunt acele părți ale corpului care sunt cel mai adesea expuse la iradierea accidentală cu un fascicul laser în timpul alinierii și a altor operațiuni cu echipament; iar un fascicul de intensitate suficientă poate provoca arsuri termice, daune de natură fotochimică și șoc (acustic).

Cea mai mare deteriorare a pielii se produce din cauza densității mari de radiație a fasciculului laser, iar lungimea de undă a acestuia determină într-o oarecare măsură adâncimea de penetrare și natura daunelor. Undele în intervalul 300–3000 nanometri au cea mai mare adâncime de penetrare, atingând un maxim în spectrul infraroșu A la o lungime de 1000 nanometri. Trebuie luate măsuri de precauție corespunzătoare atunci când lucrați cu lasere care sunt potențial dăunătoare pentru piele, cum ar fi purtarea de îmbrăcăminte cu mâneci lungi și mănuși din material ignifug. În multe cazuri, procedurile de aliniere pot fi efectuate folosind lasere de putere mai mică decât sunt necesare pentru examinarea în sine.

Soc electric

Pericolele electrice asociate cu componentele electrice laser și sursele de alimentare sunt aceleași pentru aproape toate tipurile de lasere și nu necesită specificații în funcție de categoria sau configurația laserului. Toate laserele din principalele categorii funcționale (gaze, stare solidă, lasere colorante, semiconductori), cu excepția semiconductorilor, necesită tensiune înaltă și adesea curent mare pentru a genera un fascicul laser. Diferența constă numai în locul în care este aplicată tensiunea înaltă - direct la rezonatorul laserului însuși, la lampa pompei sau la laserul pompei, deoarece, cu toate acestea, nu este niciodată prezent în sistemul în sine. Mai ales periculoase sunt laserele care rețin tensiune înaltă în condensatoare sau alte componente după ce sunt oprite. Acest lucru este valabil mai ales pentru laserele cu impulsuri, care nu trebuie uitate atunci când, dintr-un motiv oarecare, este necesar să le scoateți carcasa. Trebuie reținut întotdeauna că există riscul de șoc electric, dacă nu se specifică în mod clar altfel. Multe lasere au nevoie de tensiune înaltă doar înainte de a începe să genereze radiații, după care funcționează la tensiunea obișnuită pentru dispozitivele de uz casnic. Dar aceasta nu poate fi o scuză pentru a nu respecta regulile de siguranță atunci când lucrați cu orice dispozitiv electric.

Cerințe speciale și măsuri de siguranță atunci când lucrați cu lasere cu microscop

Multe lasere de laborator au aceleași proprietăți ca și laserele industriale de mare putere și pot necesita o ecranare specială pentru a proteja operatorul de raza laser. Lungimile de undă de ieșire pentru cele mai frecvent utilizate lasere sunt prezentate în Tabelul 2. În situațiile de lucru în care posibilitatea contactului vizual cu fasciculul laser nu poate fi exclusă absolut, trebuie să purtați ochelari de protecție. Este important ca acești ochelari să blocheze lumina la lungimea de undă a laserului, dar să lase restul luminii să treacă pentru a asigura o vizibilitate adecvată. Potrivirea filtrelor cu laserul utilizat este esențială, deoarece nu există ochelari de protecție universali pentru toate laserele sau pentru toate lungimile de undă ale unui laser cu mai multe lungimi de undă. Deoarece fasciculul laser poate pătrunde în ochi din orice unghi, direct sau reflectat de suprafețe, ochelarii trebuie să blocheze toate direcțiile posibile.

Orez. 4. Semne de avertizare cu laser

Laserul cu titan-safir (denumit în mod obișnuit ca laser Ti:safir) este un exemplu versatil de laser cu stare solidă cu tranziție vibrațională reglabil. Laserele de acest tip necesită pompare optică de către o lampă pompă încorporată sau un alt laser, intern sau extern celui principal. Datorită varietății de configurații ale sistemelor laser Ti: safir, nu este posibil să le oferim un singur set de reguli de siguranță. Aceste lasere pot funcționa atât în ​​mod continuu, cât și în impulsuri și, în funcție de sistemul optic de pompare, cerințele de siguranță electrică pentru ele pot varia semnificativ. Lungimea de undă reglabilă a laserelor cu titan-safir este de obicei în intervalul de la 700 la 1000 de nanometri, astfel încât măsurile de siguranță standard pentru laserele care funcționează la lungimi de undă retiniene (mai puțin de 1400 de nanometri) trebuie urmate atunci când lucrați cu acestea. Deoarece lungimea de undă a radiației variază, trebuie folosiți ochelari de protecție. Utilizatorul trebuie să se asigure că orice dispozitiv de blocare cu laser este adecvat pentru lungimile de undă ale lungimii de undă emise. Un puls scurt și puternic atunci când lucrați în modul pulsat poate provoca leziuni ireparabile ale ochiului, așa că trebuie luate toate măsurile de precauție pentru a lovi fasciculul în orice direcție, atât directă, cât și periferică.

Este important să rețineți că, în unele configurații cu laser Ti:sapphire, lumina parazită de la laserul pompei poate fi mai periculoasă decât fasciculul laser principal și, dacă există vreo șansă ca această lumină să intre în zona de lucru, protecția ochilor ar trebui să fie folosit pe lungimea de undă corespunzătoare. Dacă laserul cu pompă este separat de laserul vibronic, pot fi necesare măsuri de precauție suplimentare pentru a se asigura că nu este emisă lumină parazită atunci când cele două lasere sunt cuplate. În sistemele pompate de lămpi bliț, tensiunea înaltă aplicată acestora poate fi reținută ca încărcare a condensatorului chiar și după ce sistemul este oprit. Acest lucru trebuie reținut pentru a evita șocurile electrice în timpul întreținerii. Radiația infraroșie apropiată emisă de acest tip de laser poate fi deosebit de periculoasă deoarece, deși fasciculul este invizibil sau abia vizibil la marginea intervalului de aproximativ 700 de nanometri, o cantitate mare de lumină infraroșie este focalizată pe retină.

Dopajul cu crom a diferitelor materiale solide s-a dovedit a fi foarte promițător pentru dezvoltarea de noi lasere vibronice reglabile (bazate pe tranziții vibraționale). Pe măsură ce acestea devin mai frecvente, trebuie luate în considerare măsurile de siguranță specifice fiecărui tip de aceste lasere. Fluorura de stronțiu-litiu-aluminiu dopată cu crom (Cr:LiSAF) s-a dovedit promițătoare ca mediu laser pompat cu diode și este utilizată în unele aplicații de microscopie multifotonă în locul laserelor Ti:safir. La lungimi de undă în infraroșu reglabile, măsurile de precauție sunt similare cu cele aplicabile atunci când se utilizează un laser Ti:safir. Cu toate acestea, deoarece laserele dopate cu crom sunt relativ recente, trebuie să știți că filtrele și ochelarii de protecție ar putea să nu fie potrivite pentru lungimile de undă ale acestor lasere.

Laserele cu ioni de argon și mai puțin obișnuite cu ioni de krypton emit la multe lungimi de undă și sunt utilizate pe scară largă în cercetarea optică și în tehnici precum microscopia confocală. Laserele cu argon sunt, în general, clasificate Clasa IIIB și Clasa IV conform standardelor de siguranță ANSI, așa că trebuie evitată expunerea directă la fasciculul laser. Fasciculele albastru-verde ale fasciculului laser cu ioni de argon extrem de coerente pot ajunge la retină, provocând daune ireparabile. Trebuie folosiți ochelari de protecție cu absorbție puternică la lungimile de undă principale. Laserele cu ioni krypton emit la lungimi de undă puțin mai mari decât laserele cu argon, iar puterea lor este de obicei mai mică, în parte pentru că emit la multe lungimi de undă vizibile care sunt larg distribuite pe tot spectrul. Distribuția largă a undelor emise pe spectru prezintă o problemă în proiectarea ochelarilor de protecție, deoarece, prin blocarea luminii întregii game emise, aceștia absorb aproape toată lumina vizibilă, ceea ce le va face practic inutilizabile. Prin urmare, atunci când lucrați cu lasere cu ioni de krypton, este necesară o atenție specială pentru a evita intrarea radiației lor cu mai multe frecvențe în ochi. Laserele cu argon-cripton au devenit populare în microscopia cu fluorescență, atunci când se observă probe cu fluorofori multipli, unde este necesară o ieșire stabilă la lungimi de undă multiple; lovirea pe retină a oricărei radiații din acest interval ar trebui exclusă. În plus, aceste lasere cu descărcare în gaz emit lumină ultravioletă, care este bine absorbită de lentilă; și deoarece efectul radiației continue în acest interval este puțin înțeles, este necesar să se poarte ochelari de protecție care absorb radiațiile ultraviolete. Laserul cu ioni krypton emite la mai multe lungimi de undă în domeniul infraroșu apropiat, iar radiația sa este aproape invizibilă, ceea ce poate reprezenta un pericol grav pentru retină, în ciuda puterii scăzute vizibile a fasciculului de lumină. Tensiunea ridicată necesară pentru inițierea unei descărcări laser și curenții relativ mari necesari pentru a genera radiații în mod continuu prezintă un risc de șoc electric.

Laserele cu heliu-neon sunt utilizate pe scară largă în aplicații precum scanere de supermarket și echipamente de cercetare și inspecție. Cu o putere de câțiva miliwați sau mai puțin, prezintă același pericol de rănire ca și lumina directă a soarelui. Dacă vă uitați accidental la fasciculul de putere redusă al unui laser He-Ne, acesta nu va avea un efect dăunător asupra ochiului; dar radiația extrem de coerentă a acestui laser se concentrează asupra retinei într-un loc foarte mic și, prin urmare, cu expunerea prelungită, poate provoca daune ireparabile. Linia principală de emisie a unui laser He-Ne este de 632 nanometri, dar sunt posibile alte lungimi de undă de la verde la infraroșu. Versiunile mai puternice ale laserului cu neon cu heliu prezintă un risc mai mare de rănire și trebuie folosite cu mare grijă. Este imposibil de prezis în avans ce nivel de radiație va cauza anumite leziuni ochilor. Regula de bază de siguranță atunci când lucrați cu lasere din această categorie este de a evita orice contact vizual cu fasciculul, cu excepția unei priviri de moment asupra fasciculului și de a respecta regulile de siguranță electrică atunci când lucrați cu surse de înaltă tensiune.

Un alt laser cu descărcare în gaz este laserul cu heliu-cadmiu, care este utilizat pe scară largă în scanare microscoape confocale, și emite la lungimi de undă violet-albastru și ultraviolet cu valori de 442 nanometri, respectiv 325 nanometri. Retina suferă cel mai mult de radiația regiunii albastre, a cărei sensibilitate este în acest interval chiar și atunci când niveluri scăzute iradierea este mai mare decât la lungimi de undă mai mari în regiunea vizibilă. Prin urmare, chiar și la puterea scăzută de ieșire a laserului He-Cd, este necesar să se respecte cu strictețe procedurile de siguranță. Doar o mică parte din ultravioletul de 325 de nanometri poate ajunge în retină datorită absorbției sale puternice de către cristalin, dar expunerea prelungită a cristalinului la această lumină poate duce la dezvoltarea cataractei. Ochelarii de protecție corespunzători ajută la evitarea rănilor. ultima versiune Laserul He-Cd prezintă o sarcină mai dificilă în acest sens, deoarece acest laser emite simultan lumină roșie, verde și albastră. Orice încercare de a filtra simultan toate cele trei lungimi de undă are ca rezultat blocarea atât de mare din spectrul vizibil, încât utilizatorul nu mai poate îndeplini sarcinile necesare în timp ce lucrează cu ochelari de protecție. Dacă doar două linii de emisie sunt filtrate, există totuși riscul de expunere la o a treia, așa că sunt necesare măsuri de siguranță stricte pentru a preveni expunerea.

Laserele cu azot emit la o lungime de undă de 337,1 nanometri în regiunea UV a spectrului și sunt utilizate ca surse pulsate într-o varietate de aplicații în microscopie și spectroscopie. Ele sunt adesea folosite în anumite tehnici de imagistică și imagistică pentru pomparea moleculelor de colorant, pentru excitarea radiațiilor pe linii suplimentare cu o lungime de undă mai mare.Laserele cu azot sunt capabile să genereze radiații de mare putere cu extrem de frecventa inalta urmărind impulsuri. Când radiațiile intră în ochi, corneea poate fi deteriorată și, deși absorbția la nivelul cristalinului protejează într-o oarecare măsură retina de aproape ultraviolete, nu se poate spune cu siguranță dacă acest lucru este valabil pentru radiațiile pulsate de mare putere. Cea mai sigură abordare atunci când lucrați cu lasere de acest tip este protecția completă a ochilor. În plus, funcționarea lor necesită tensiune înaltă, astfel încât contactul cu orice componente ale sistemului de alimentare poate fi efectuat numai atunci când nu există nicio încărcare.

Cele mai comune lasere cu stare solidă se bazează pe introducerea de neodim ionizat ca impurități în nivelurile cristalului principal (doping). Materialul pentru cristalul principal pentru neodim este cel mai adesea granatul de ytriu aluminiu, YAG (YAG), un cristal sintetic care stă la baza laserului Nd:YAG. Laserele cu neodim sunt prezentate într-un număr imens de modificări, cu valori diferite ale puterii de radiație, atât în ​​modul continuu, cât și în modul pulsat. Ele pot fi pompate de un laser cu semiconductor, o lampă blitz, o lampă cu arc, iar caracteristicile lor pot varia foarte mult în funcție de proiectare și aplicație. Din cauza ubicuității lor și a gradului de pericol pe care îl prezintă, poate mai mulți oameni au fost afectați de laserele cu neodim decât de laserele din alte categorii.

Laserele cu neodim ytriu aluminiu (Nd:YAG) generează radiații în infraroșu apropiat la o lungime de undă de 1064 nanometri, care pot provoca leziuni grave retinei ochiului, deoarece este invizibilă și există un risc mare de rănire din cauza razelor reflectate. Majoritatea acestor lasere utilizate în microscopie sunt pompate cu diode și emit impulsuri scurte, de mare intensitate, care sunt periculoase chiar dacă un singur impuls reflectat lovește ochiul. Prin urmare, orice direcție de posibilă intrare a luminii în ochi trebuie blocată. În acest caz, ochelarii de protecție care absorb infraroșu dar transmit lumină vizibilă pot fi o opțiune potrivită, cu excepția aplicațiilor în care sunt utilizate armonici mai mari. Dublarea frecvenței produce o a doua armonică la 532 de nanometri (lumină verde vizibilă) care se deplasează și spre retină, iar dacă se folosește această linie de emisie este necesară filtrarea suplimentară pentru a atenua lumina verde. Triplarea frecvenței și cvadruplicarea frecvenței sunt utilizate în mod obișnuit în laserele Nd:YAG pentru a produce a treia și a patra armonică la 355 și 266 nanometri, care prezintă pericole diferite. În aceste cazuri, trebuie folosiți ochelari de protecție pentru a filtra lumina UV și, eventual, protecția pielii pentru a preveni arsurile. Laserele care generează radiații infraroșii cu o putere de câțiva wați produc sute de miliwați la a doua, a treia și a patra armonică.

Tabelul 2. Lungimile de undă ale radiației celor mai comune lasere

Se fac o cantitate semnificativă de cercetări în căutarea unui cristal de bază alternativ pentru a adăuga neodim la acesta. Așa cum apar în laserele industriale, trebuie acordată o atenție deosebită manipulării lor în siguranță. Introducerea dispozitivelor care asigură lucrul în siguranță cu lasere noi nu ține întotdeauna pasul cu apariția noilor modele de laser. Astăzi, cea mai comună alternativă la granatul de ytriu-aluminiu este fluorura de ytriu de litiu (denumită YLF), iar laserele Nd:YLF în impulsuri și continue sunt deja disponibile comercial. Deși sunt similare în multe privințe cu laserele cu neodim:YAG, laserele Nd:YLF diferă ușor în lungimea de undă fundamentală (1047 nanometri) și acest lucru trebuie luat în considerare la crearea filtrelor de protecție, cum ar fi în ochelari de protecție, având în vedere absorbția lor de lumină. și armonici superioare.

Laserele cu diode semiconductoare sunt relativ tehnologie nouă, care acum se răspândește într-un ritm rapid într-o varietate de moduri. Performanța laserelor cu diodă depinde de mulți factori, inclusiv proprietățile electrice ale semiconductorului, tehnologia de creștere utilizată în producerea acestuia și dopanții utilizați. Lungimea de undă a radiației emise de mediul laser depinde de banda intercalată (de energie) și de alte caracteristici determinate de structura semiconductorului. Dezvoltarea în curs promite extinderea gamei de lungimi de undă a laserelor cu diode industriale. Astăzi, laserele cu diode semiconductoare cu lungimi de undă mai mari de 1100 nanometri sunt utilizate în principal în fibra optică. Majoritatea laserelor din această categorie se bazează pe straturi active de indiu-galiu-arsenic-fosfor (InGaAsP) în diferite proporții. Practic, ele emit la o lungime de undă de 1300 sau 1550 nanometri. Un mic procent de radiație la 1300 nanometri ajunge în retină, în timp ce radiația la lungimi de undă mai mari de 1400 nanometri reprezintă cel mai mare pericol pentru cornee. Leziuni grave ale ochiului sunt puțin probabile, cu excepția radiațiilor de putere suficient de mare. Majoritatea laserelor cu diode care emit la 1300 de nanometri au putere redusă și nu reprezintă o amenințare serioasă pentru ochi decât dacă fasciculul laser este îndreptat direct în ochi pentru o lungă perioadă de timp. Fasciculele laser cu diode necolimate și fasciculele de lumină care ies din fibra optică au un unghi mare de divergență, ceea ce oferă un grad suplimentar de siguranță. Ochelarii de protecție ar trebui să fie utilizați pentru radiația de mare putere, cu excepția cazului în care toată radiația este complet direcționată sau conținută în fibră. Ecranele fluorescente sau alte dispozitive de imagistică termică (IR) pot fi utilizate la alinierea instrumentelor optice cu radiații în regiunea infraroșu apropiat, în plus față de purtarea ochelarilor de protecție care blochează lumina infraroșie. Laserele cu diodă funcționează la tensiune scăzută și curent scăzut și, prin urmare, nu prezintă în mod normal un pericol electric.

Laserele cu diodă care emit la lungimi de undă nominale mai mici de 1100 nanometri se bazează în principal pe amestecuri de galiu și arsen, dar dezvoltarea continuă a noilor materiale și tehnologii își extinde gama de radiații la lungimi de undă din ce în ce mai scurte. Cu unele excepții, atunci când lucrați cu lasere cu diodă sunt necesare aceleași măsuri de siguranță ca și cu altele care emit în aceeași rază și la aceeași putere. După cum s-a menționat mai sus, un factor care reduce, în unele cazuri, potențialul pericol al laserelor cu diodă este divergența mare a fasciculelor acestora, datorită căreia energia fasciculului este împrăștiată în mai multe direcții la o distanță mică de suprafața emitentă a semiconductorului. Cu toate acestea, dacă o aplicație trebuie să folosească optica de focalizare suplimentară sau un fel de metodă de colimare, acest factor este anulat. Laserele cu diodă care funcționează pe un amestec de indiu-galiu-arsenic-fosfor (InGaAlP) emit la 635 nanometri la putere miliwați, astfel încât cerințele de siguranță pentru lucrul cu acestea sunt similare cu cele pentru laserele heliu-neon de aceeași putere. Unele versiuni de lasere bazate pe amestecuri de diode similare emit la 660 sau 670 de nanometri și, deși reacția naturală a ochiului oferă o anumită protecție, ochiul nu este la fel de sensibil la aceste lungimi de undă precum este la radiații la 635 de nanometri și, prin urmare, utilizarea de ochelari este recomandat. Aceste lungimi de undă sunt cele care trebuie filtrate, deoarece ochelarii de protecție fabricați pentru a absorbi lungimi de undă mai lungi pot să nu fie eficienți la 660 și 670 de nanometri.

Diverse amestecuri de galiu, aluminiu, arsen (GaAlAs) sunt folosite pentru a face lasere cu diode care emit în intervalul de la 750 la aproape 900 de nanometri. Datorită sensibilității limitate a ochiului la radiația de 750 nm (posibil o percepție slabă a luminii roșii) și a lipsei totale de sensibilitate la lungimi de undă mai mari, aceste lasere prezintă un pericol pentru ochi mai mare decât cele care operează în domeniul vizibil. Laserele cu diode care funcționează în acest interval pot genera radiații de putere mult mai mare (până la câțiva wați într-o matrice de diode), care pot deteriora ochiul chiar și cu o expunere scurtă. Invizibilitatea acestui fascicul elimină naturalul reacție defensivă ochii, de aceea este necesar să purtați ochelari de protecție, mai ales atunci când lucrați cu lasere de mare putere. Laserele bazate pe un amestec de indiu-galiu-arsen (InGaAs) emit chiar și la lungimi de undă mari, așa că sunt necesari ochelari de protecție care absorb linia de 980 nm, din nou pentru a elimina posibilitatea de a lovi accidental radiații invizibile în ochi.

Pe scurt, principalele pericole asociate cu lucrul cu lasere sunt posibilitatea de deteriorare a ochilor și a pielii de la contactul cu fasciculul laser, precum și riscul de șoc electric din cauza tensiunilor înalte din lasere. Trebuie luate toate măsurile de precauție pentru a evita contactul (în special ochii) cu raza laser, iar atunci când acest lucru nu este posibil, trebuie purtati ochelari de protecție. Atunci când alegeți ochelari de protecție sau alte filtre, patru factori sunt esențiali: lungimea de undă a laserului, natura radiației (pulsată sau continuă), tipul de mediu laser (gaz, semiconductor etc.) și puterea de ieșire a laserului.

Există pericole suplimentare non-radiații, dintre care unele sunt legate de microscopie în sine, în timp ce altele sunt destul de rare. Multe aplicații industriale folosesc lasere pentru tăiere și sudare. Temperaturi mari, apărute în timpul efectuării unor astfel de operațiuni, pot contribui la apariția diferitelor fumuri și fumuri nocive, care trebuie îndepărtate din spațiile de lucru. Acest lucru nu se aplică laserelor utilizate în microscopia optică, însă reguli generale tehnologie de siguranță. În sistemele pompate cu lămpi bliț, există pericolul ca lampa să explodeze atunci când este pompată în ea. presiune ridicata. Corpul aparatului trebuie să fie proiectat astfel încât să conțină toate fragmentele lămpii în cazul unei astfel de explozii. Gazele criogenice precum azotul lichid sau heliul pot fi folosite pentru a răci laserele (dopate cu rubin sau neodim, de exemplu). Dacă aceste gaze intră în contact cu pielea, sunt posibile arsuri. Dacă o cantitate semnificativă de gaze este eliberată într-o încăpere închisă, acestea pot înlocui aerul din cameră și pot cauza lipsa de oxigen. Siguranța electrică asociată cu echipamentele laser a fost deja discutată mai sus, dar nu poate fi subliniată prea mult, deoarece carcasele instrumentelor concepute pentru a proteja împotriva șocurilor electrice sunt de obicei îndepărtate în timpul instalării, alinării și întreținerii laserului. Unele sisteme laser (în special Clasa IV sau 4) sunt potențial pericol de incendiu.

Tehnologia se dezvoltă într-un ritm incredibil. Cu câteva decenii în urmă, un laser părea o fantezie, dar astăzi un indicator laser poate fi cumpărat literalmente pentru un ban de la un chioșc stradal.

Dar, în timp ce laserele devin din ce în ce mai mult parte din viața de zi cu zi, merită să ne amintim că manipularea neatentă a acestora este plină de probleme serioase. În această recenzie, din pericolele pe care le poartă laserele.

1. Rușinat și ars

Medicii de la Spitalul din Tokyo universitate medicala a efectuat o intervenție chirurgicală pe colul uterin al unei paciente de 30 de ani, când a trecut brusc cu gaze. În raza laser, gazele s-au aprins, făcând ca drapelul chirurgical să ia foc, iar apoi focul s-a extins rapid la talia și picioarele femeii. Comisia a investigat incidentul și a concluzionat că toate echipamentele sunt în stare bună de funcționare și utilizate corect, a fost doar un accident.

2. Cinci persoane pe zi

La Centrul de Chirurgie West Laser și Cataractă din West Springfield, Massachusetts, cinci pacienți au suferit leziuni grave ochi cu injecție de anestezie înainte de operația oculară cu laser. Chiar în prima zi a lui munca dr Cai Chiu a reușit să facă rău nefericiților pacienți. Conducerea Centrului de Vest a spus că fie a mințit cu privire la nivelul său de aptitudini, fie că nu avea cunoștințe adecvate despre echipament. De atunci, Chiu s-a pensionat și i s-a interzis să practice medicina în SUA.

3. Accident pe drum

O femeie din Albany, Oregon, își conducea soțul la muncă, când a fost orbită brusc de lumina laser. Miranda Centers a fost orbit temporar de un fascicul laser și s-a izbit de o barieră. Unul dintre șoferi a aruncat un indicator cu laser în ochii celuilalt. Drept urmare, acest lucru a dus la mai multe accidente pe autostradă.

4. Până la cinci miliwați!

După o creștere a numărului de accidente de aeronave și elicoptere asociate cu pointere laser, Marea Britanie a decis să reprime dispozitivele periculoase. În majoritatea țărilor, laserele de până la cinci miliwați sunt considerate sigure. Cu toate acestea, în ciuda tuturor interdicțiilor din Marea Britanie, unele lasere de înaltă performanță clasa 3 sunt disponibile gratuit online. Peste 150 de răni oculare au fost deja raportate din cauza acestor dispozitive.

5. Forțele Aeriene SUA Doborâți UAV-uri

În iunie 2017, armata SUA a testat cu succes pistoale laser montate pe elicoptere Apache. Potrivit producătorului Raytheon, aceasta a fost prima dată când un sistem laser complet integrat la bordul unei aeronave a achiziționat și a tras cu succes în ținte într-o gamă largă de moduri de zbor, altitudini și viteze. Arma are o rază de acțiune de aproximativ 1,5 km, este silentioasă și invizibilă pentru oameni. Sunt, de asemenea, extrem de precise. Armata intenționează să folosească lasere similare pentru a se apăra împotriva oricăror atacuri viitoare cu drone.

6. Urmarirea unui fotbalist

În 2016, în Mexico City, în timpul unui meci internațional NFL dintre Houston Texans (SUA) și Oakland Raiders (Noua Zeelandă), gardianul texanilor Brock Osweiler a fost hărțuit de un fan neglijent. De fiecare dată când Osweiler a primit mingea, unul dintre spectatori i-a strălucit în față un indicator cu laser verde, astfel încât jucătorul să nu vadă unde să alerge.

7. Viabilitatea alimentării cu energie electrică a mașinilor

În ciuda milioanelor de dolari cheltuiți pentru dezvoltarea mașinilor autonome, un cercetător de securitate a putut să pună întrebări serioase despre viabilitatea acestora în viitorul apropiat. Omul de știință a reușit să interfereze cu senzorii laser ai unui vehicul fără pilot, pur și simplu luminând asupra lor un indicator laser ieftin. Sistemul mașinii a considerat acest lucru un „obstacol invizibil” și a încetinit mașina până la oprirea completă.

8. Liposuctie traumatica

În timpul procedurii de liposucție cu laser, una dintre paciente a suferit arsuri grave, iar după aceea conducerea clinicii a încercat să o descurajeze de la tratament. Dr. Muruga Raj i-a spus în schimb că este în regulă, nimic de-a face cu arsura, ci doar unge zona afectată cu cremă. Până la urmă, cazul a ajuns în instanță.

9. Indicator laser și elicopter

Connor Brown, 30 de ani, a aflat despre asta doar când a fost acuzat. Un elicopter de poliție îl căuta pe bărbatul care provocase o revoltă în parc, când Brown l-a îndreptat cu un indicator laser în carlingă. Ambii membri ai echipajului au fost orbiți și misiunea a trebuit să fie întreruptă pentru a duce poliția la spital. Brown a numit în cele din urmă actul său „o greșeală teribilă pentru care nu există nicio scuză”.

10. Degete arse

Australianul a vrut să-și îndepărteze unele dintre tatuajele de pe degete, dar a ajuns să aibă arsuri grave. Doctorul a spus că va avea nevoie de zece până la douăsprezece ședințe de operație cu laser de 170 de dolari pentru a elimina „Live Free” de pe degete, dar un pacient uman anonim a început să pună întrebări după ce aproape 20 de ședințe nu au reușit să producă rezultatele dorite. Doctorul a încercat să accelereze puțin lucrurile și să seteze aparatul cu laser la acea putere mare. Drept urmare, degetele au ars 3 mm.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, locuitorii planetei știau despre puterea benefică a căldurii sau, în termeni științifici, despre radiația infraroșie. Radiația infraroșie face parte din spectrul de radiații al soarelui. O persoană simte această radiație, simțind căldură, dar nu o vede. Astfel de raze sunt complet sigure pentru oameni, așa că merită să le distingem de razele X periculoase, cuptoarele cu microunde sau ultraviolete. Un exemplu de sursă naturală de raze infraroșii este Soarele, artificial - o sobă rusească. Prin urmare, fiecare locuitor al planetei își simte în mod regulat efectele benefice, mai ales vara.

Un număr de laboratoare științifice din SUA au efectuat cercetări expunerea la radiații infraroșii îndepărtate asupra corpului uman. Și asta este ceea ce au aflat: atunci când sunt expuși la radiații infraroșii pe corp, în el:

Suprimă creșterea celulelor canceroase;

Unele tipuri de virus hepatitic sunt distruse;

Efectele nocive ale câmpurilor electromagnetice sunt neutralizate;

Distrofia se vindecă;

La pacientii diabetici, cantitatea de insulina produsa creste;

Efectele radiațiilor radioactive sunt neutralizate;

Îmbunătățirea semnificativă sau chiar vindecarea psoriazisului;

Inversarea cirozei hepatice.

Corpul uman are nevoie de hrănire regulată cu căldură cu val lung. Corpul începe să doară dacă nu există o astfel de completare. Probabil că toată lumea a observat cum apare un val de forță după ce sunt la soare sau după adunări în jurul focului. Numai că, la urma urmei, o persoană poate să nu aibă astfel de oportunități, mai ales dacă locuiește într-o metropolă mare. Atunci această persoană va fi salvată emițători în infraroșu pe care el însuși l-a creat. În lume, astăzi, există mai mult de zece dispozitive diferite, sub denumirea generală caracterizatoare emițători în infraroșu . Acestea sunt lămpi cu infraroșu și haine cu infraroșu și saltele cu infraroșu și saune cu infraroșu, si etc.

Emițători de infraroșu și efectul lor terapeutic benefic asupra organismului uman

Marele avantaj al radiației infraroșii îndepărtate este că atunci când este expusă, nu sunt eliminate doar simptomele bolii, ci și cauzele acesteia.

Multe dintre bolile noastre moderne provin din efecte adverse mediu inconjurator. Acumularea de tot felul de otrăvuri în organism duce la faptul că mulți oameni trăiesc cu durere constantă, o senzație de epuizare, oboseală și depresie. Aproape fiecare persoană poate detecta prezența pesticidelor, a metalelor grele, a produselor de ardere a combustibilului și a altor compuși nocivi în organism.

Studii recente au arătat că atunci când corpul uman este expus la razele infraroșii, celulele sunt stimulate să elimine substanțele toxice din organism prin urină și transpirație, inclusiv mercur și plumb. Dar curățarea toxinelor este o condiție fără îndoială pentru prevenirea multor boli. Dacă combinați tratamentul cu radiații infraroșii cu mâncat sănătos, diete și post, atunci un astfel de sistem de tratament va reprezenta o gamă largă de posibilități dovedite, care depășesc medicina convențională convențională.

Consumul regulat de proceduri cu infraroșu va ajuta la următoarele boli:

Încălcarea activității cardiovasculare, datorită scăderii nivelului de colesterol din sânge și scăderii tensiunii arteriale crescute;

flebeurism;

Încălcarea circulației sanguine. Când este expus la radiații infraroșii, are loc vasodilatație, iar circulația sângelui este stimulată;

Sunt eliminate artrita, crampele, durerile menstruale, reumatismul, sciatica;

Razele infraroșii inhibă procesul de reproducere a virușilor, care, cu ședințe regulate, va ajuta la evitarea raceli, sau accelerează semnificativ procesul de vindecare;

Ajută la combaterea problemelor cu excesul de greutate și a celulitei;

Ajută la reducerea durerii arsurilor accelerând în același timp procesul de creare a pielii noi;

Sistemul nervos se calmează;

Activitatea sistemului imunitar este stabilizată;

Există o eliminare a unui număr de încălcări ale sistemului digestiv.

Arma pentru joc este echipată cu un emițător în infraroșu. (In poza este realizat sub forma de amortizor).

Acest pistol trage raze laser în intervalul sigur de infraroșu. Fasciculul este cam la fel ca de la telecomandă la televizor, doar mai îngust. Și, din păcate, la fel de invizibil. Pentru a spori efectul realismului, arma emite sunete și fulgerări în zona emițătorului. După cum știți, odată cu distanța, fasciculul tinde să se extindă, iar punctul de lumină acoperă deja aproape complet inamicul, dar precizia nu va crește - cifra inamicului scade și ea odată cu distanța și este mai dificil să-l țintiți cu precizie.

Totul a fost despre laser, voi spune câteva cuvinte despre receptor. Nu, nu, nu este un guler.

În eticheta laser non-Arena, receptoarele IR sunt atașate la cap. Da, da, la toate distanțele scurte (până la 50 de metri) pentru a lovi inamicul, trebuie doar să țintiți capul.

În general, Laser Tag este ideal pentru a juca în zone naturale, semnalul infraroșu nu suferă de interferențe de la lămpi, motoare electrice, perii de pornire și alte dispozitive electrice, ploaia și zăpada au un efect foarte mic asupra gradului de trecere a semnalului (reduce ușor raza de acțiune) .

Situația este mai gravă cu ramuri și frunze, dar de regulă semnalul tot trece. Aici se va aplica o regulă simplă: dacă vezi optic (cu ochii tăi) receptorul inamicului, atunci fasciculul împușcăturii va ajunge la el. În cea mai mare parte, interferența apare la raza maximă de tragere a armei (mai aproape de 200 de metri), așa că ceva în jur de 120 de metri se numește raza de acțiune garantată.

De regulă, bătălia se duce la o distanță și mai mică, pentru că este mai nesăbuită și mai interesantă.

LaserTag și-a început cariera nu ca un joc, ci ca un mijloc de a antrena luptători obișnuiți din armată în condiții cât mai apropiate de luptă. Și este folosit în această calitate până astăzi de multe armate. Majoritatea armelor sunt executate în cea mai identică formă reală (inclusiv greutatea). Numărul de focuri fără reîncărcare coincide cu numărul din magazinul real, iar reîncărcarea în sine este plasată fie pe butonul din zona depozitului de arme, fie pe obturator. Armele ușoare (în funcție de greutate) sunt, de asemenea, produse de producători pentru a face jocul mai confortabil pentru fete și copii.

Este sigur?

Eticheta laser a fost dezvoltată de mult timp și este sigură pentru oameni. Dar vreau să vă spun că pericolul potențial al radiațiilor IR există. Efectul nociv al razelor infraroșii se poate manifesta asupra organelor vizuale sub forma unui efect termic. Dacă trebuie să privim mult timp la soare sau la obiecte strălucitoare, atunci îngustăm în mod reflex pupila și privim în altă parte, dar în acest caz, vă reamintesc că radiația IR este invizibilă, iar reflexele noastre nu vor funcționa.

Pentru siguranța umană, este necesar să se calculeze un astfel de efect al căldurii asupra retinei ochiului, care, chiar și cu expunerea permanentă, nu este capabilă să dăuneze sănătății umane. Prin urmare, frecvența fotografiilor din coadă a fost limitată (3 fotografii/sec) și durata semnalului infraroșu a fost scurtată pe cât posibil, la minimum pe care echipamentul receptor îl poate percepe (16ms). Apropo, acest lucru a avut un efect pozitiv asupra consumului de baterii AA.

Un joc frumos tuturor.

P.S. și un strop de umor.