Lazer - bir optik kuantum üreteci ve kelimenin kendisi, İngilizce'deki Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - uyarılmış amplifikasyonun bir sonucu olarak ışığın amplifikasyonu kelimelerinin kısaltmasıdır. Bize göre ışık (örneğin bir lambadan gelen) süreklidir, ancak aslında rastgele dalga boyuna ve rastgele bir faza sahip birçok fotondan oluşur. Bu, bu fotonlar tarafından üretilen radyasyonun, önemsiz bir yoğunluğa sahip olması, uzayda azalması ve ışığın “beyaz” olması nedeniyle farklı yönlerde yayılacağı gerçeğine yol açar. çeşitli dalgalar içerir.Lazer radyasyonunun özelliklerine atfedilebiliryoğunluk, yönlülük, tutarlılık ve dar dalga boyu aralığı.

1. Yoğunluk. Sıradan bir lambadan gelen ışık, uzayın geniş bir alanına dağılır ve radyasyon kaynağından uzaklaştıkça yoğunluğu azalır. Lazer ışını o kadar güçlü bir şekilde odaklanmıştır ki, önemli sayıda foton aynı anda küçük bir noktaya çarpar. Ve lazer ışınının kesiti çok küçük olduğu için bu alandaçok fazla enerji yoğunlaşmıştır. Böylece, önemsiz bir ışık kaynağı bile küçük bir hacimde en yüksek enerji yoğunluğunu yaratır ve bu nedenle,Lazer ışını yüksek bir yoğunluğa sahiptir.

2. Oryantasyon. Lazer ışınının yönlülüğü, optik bir sistem tarafından, daha doğrusu optik bir kanal oluşturan iki ayna tarafından yaratılır. Çoğu zaman, lazerlerin iki aynası vardır: arasında bir ışık kaynağı ve uyarılmış bir ortam bulunan tamamen yansıtıcı ve yarı saydam. Lazer ışını lazerin uyarılmış ortamından geçer, genliği faz içi radyasyonu korurken artar, tam yansıtıcı bir aynaya çarpar ve yönünü tersine değiştirir. Yansıyan ışın tekrar uyarılmış ortamdan geçerek daha da güçlendirilir. Sonra yarı saydam bir aynaya çarpar ve ışının yoğunluğu hala önemsiz olduğu için yarı saydam aynadan yansır, tekrar uyarılmış ortamdan geçer vb. Işın yeterince güçlendirildiğinde ve gücü yükseldiğinde, yarı saydam ayna ışını dışarı doğru geçirir, bundan sonra ışınlar pratik olarak paralel olduğundan, çok fazla enerji kaybı olmadan önemli mesafeler kat edebilir.

Lazer radyasyonunun özellikleri, lazer ışınının retina üzerinde özel bir etkiye sahip olmasına neden olur. insan gözü. Tüm lazer ışını enerjisi bir noktaya odaklanır, geleneksel tutarsız bir kaynaktan gelen ışık, retinanın nispeten geniş bir alanını etkiler. Bu nedenle, on miliwatt gücünde bir lazer radyasyon kaynağı retinanın tahrip olmasına ve tamamen görme kaybına yol açabilir, yüz watt gücünde (bir lazer kaynağından bin kat daha güçlü) bir lambadan gelen ışık, bir kişi tarafından kolayca tolere edilir.

Yarı iletken lazerler esas olarak modern elektronik teknolojisinde kullanılmaktadır. Işık akıları, uyarılan emisyon kesintiye uğramadan yüksek bir frekansta hızla değiştirilebilir, bu da onları iletişim, bilgi okuma ve yazdırma cihazlarında kullanım için uygun ve özellikle uygun kılar. Lazer uygulamasının tüm bu alanları, yüksek ışık darbeleri tekrarlama oranları ile karakterize edilir.

İlke olarak lazerler, insan faaliyetinin çeşitli dallarında kullanılır: tıp, elektronik, metalurji, telekomünikasyon ve ordu. Lazerin her uygulama alanı, lazer emitörlerinin gerekli özellikleri ve parametrelerinde iz bırakır. Lazer radyasyonunun fiziksel özellikleri, farklı şiddette bir kişi için yaralanma riski oluşturduğundan, çeşitli devlet kurumları, sertifika verenler ve sağlık yetkilileri lazerlerle çalışmak için sınıflandırma sistemleri ve güvenlik standartları geliştirmektedir.

En iyi bilinen ve en yaygın kullanılanı aşağıdakilerden oluşan sınıflandırmadır. lazer sistemlerinin dört güvenlik sınıfı.

Güvenlik sınıfı I (ultra düşük güçlü lazerler). Bu sınıftaki lazerler insanlar için tamamen güvenli kabul edilir. Bu sınıf, belirli bir lazer cihazında bulunan hiçbir maruz kalma koşulu altında, gözler için maruz kalma sınırlarını aşan bir seviyede bir ışık akısı yayamayan lazerleri ve lazer sistemlerini içerir; Sınıf I lazer sistemleri insanlara zarar veremez. Bu sınıf, 0,39 mW'den daha az güce sahip lazerleri içerir. Ancak daha yüksek güçte lazer kullanan cihazların güvenlik sınıfı I cihazlara karşılık gelebileceğine dikkat etmekte fayda var. Bu durumda, daha tehlikeli bir lazer, hiçbir koşulda bu muhafazadan tehlikeli radyasyon kaçmayacak şekilde tasarlanmış koruyucu bir muhafazaya yerleştirilir. Örneğin, kullanım kılavuzuna bakarsanız veya özellikler lazer yazıcılar, bu ürünün (lazer yazıcı) bir sınıf I cihaz olduğuna dair bir referans bulabilirsiniz.Aynı zamanda lazer ünitesinin özellikleri açıklanırken bu ürünün sınıf IIIB'ye uygun olduğu belirtilir. İşte oldukça kolay açıklanabilecek bir çelişki. Lazerin kendisi grup IIIB'dedir ve tüm lazer ünitesi grup I'dedir. Bu, lazer modülün içinde yer aldığı ve çeşitli kilitleme kapakları ile kapatıldığı için mümkündür. Ancak onarımlar sırasında lazer ünitesinin kapakları çıkarılarak servis mühendisi Sınıf IIIB lazere maruz kalabilir ve bu da bazı yaralanmalara neden olabilir. Lazer tabanlı cihaz geliştiricilerinin büyük çoğunluğu, ürünlerini I. sınıfa ait olacak şekilde tasarlar. Ancak onarımlar sırasında, işi yapan uzmanlar doğrudan lazere eriştiğinde, sistemin tüm güvenliği ihlal edilir, ve cihaz güvenli bir şekilde başka, daha tehlikeli bir gruba atfedilebilir.

Güvenlik sınıfı II (düşük güçlü lazerler). Bu sınıftaki lazerler ve lazer sistemleri, görülemeyecek kadar parlak (kısa bir süre için bile olsa) görünür bir lazer ışını oluşturmalıdır. Doğrudan ışına bakmak tehlikeli sayılmaz. Bu sınıfa ait bir lazer ışını göze girerse, gözü hızlı bir şekilde kapatarak, görmede en ufak bir hasar bile önlenebilir. Bu sınıfın lazer gücü 1 mW'dan azdır. Kural olarak, bir lazer ışını göze girdiğinde, bir kişi içgüdüsel olarak gözlerini kapatma eğilimindedir; bu, sınıf II lazerler durumunda yaralanmaya karşı koruma sağlayacaktır. Ancak, lazere bilinçli olarak bakmaya devam ederseniz, güvenlik sınıfı II ışını görsel hasara (genellikle geçici) neden olabilir.

Çocuk oyuncaklarının raflarında serbestçe satılan lazer işaretçilerin çoğunun bu sınıftaki lazerlere ait olduğunu söylemek isterim. Bu nedenle, güvenli oyuncaklardan bu kadar uzakta oynayan çocuklara göz kulak olmaya değer.

Güvenlik sınıfı III (orta güçte lazerler). Bu sınıftaki lazerler ve lazer sistemleri, herhangi bir dalga boyunu yayabilir, ancak sınırlı bir alanda odaklanmadıkça veya uzun süre gözlemlenmedikçe tehlikeli dağınık yansımalar (birçok yönde yansımalar) oluşturamazlar. Bu lazerler ve lazer sistemleri yanıcı olarak kabul edilmez ve insan derisi için risk oluşturmaz. Sınıf III lazerlerin gücü 0,5W'tan azdır. Doğrudan ışına bakmak tehlikelidir

Güvenlik sınıfı III, iki alt sınıfa ayrılır: IIIA IIIB. Alt sınıf IIIA, normal koşullar altında, koruma olmadan yalnızca anlık olarak bakıldığında tehlike oluşturmayan lazerleri ve lazer sistemlerini içerir. Optik odaklama sistemlerinden bakıldığında tehlikeli olabilirler. Alt sınıf IIIB, doğrudan ışına bakıldığında göz yaralanmasına neden olabilecek lazerleri ve lazer sistemlerini içerir. Yaralanma, örneğin bir aynadan ışının yönlü yansımasından da kaynaklanabilir. Yukarıda belirtildiği gibi, lazer yazıcılar için lazerlerin büyük çoğunluğu bu özel güvenlik sınıfına aittir.

Güvenlik sınıfı IV (yüksek güçlü lazerler). Bu sınıftaki lazerler, ışının hem yönlü hem de dağınık yansımasıyla insan sağlığı için doğrudan tehlike oluşturur. Ayrıca, bu sınıftaki lazerler yanıcı olabilir ve insan cildinde yanıklara neden olabilir. Her sınıfın lazerlerinin gücü, son tablo 1'de sunulmaktadır.

tablo 1

Güvenlik önlemleri uyarı işaretleri, koruyucu önlemler ve lazer güvenlik eğitimini içerir. Bu tür düzenlemeler, ekipmanın kendisinde belirli bir tehlike oluşturan uyarı işaretleri ve etiketler gerektirir. Lazer sistemlerinin onarım ve ayarlama prosedürlerini açıklayan teknik belgelerde uyarı işaretleri de çoğaltılmalıdır.

Yabancı lazer kılavuzları, servis mühendislerinin aşağıdaki kural ve düzenlemelere uymasını önerir.

1. Lazer sistemini içeren ekipmanın bakımı, yalnızca lazer güvenliği konusunda eğitim almış uzmanlar tarafından yapılmalıdır.

2. Lazer sisteminin onarımı ve ayarlanması, kesinlikle dokümantasyonda ve servis kılavuzunda verilen prosedürlere göre yapılmalıdır.

3. Çalıştırma sırasında, servis mühendisi, aparatın tasarımı tarafından sağlanan çeşitli kilitlemeleri ve korumaları devre dışı bırakmamalıdır.

4. Servis mühendisi, çalışma sırasında aynalar, optik cihazlar ve yansıtıcı yüzeyli aletler kullanmamalıdır.

5. Tüm onarım işlerinin (veya çoğunun) cihaz kapalıyken yapılması tavsiye edilir.

6. Hiç kimse doğrudan lazer ışınına veya onu yansıtan bir nesneye bakmamalıdır.

7. Servis mühendisi, lazer ışınının onarılan cihazdan çıkmasına izin vermemelidir.

8. Servis mühendisi, kimsenin doğrudan lazer ışınına bakmadığından emin olmalıdır.

9. Hizmet kuruluşunun bir temsilcisi, birinin lazere (doğrudan ışın veya yansıyan) maruz kalmış olabileceğini öğrenirse, bu durumu derhal hizmet kuruluşu yönetimine bildirmelidir. Aynı zamanda, örgütün başkanının, böyle bir acil durumun tüm ayrıntılarını yansıtacak bir olay protokolü hazırlaması gerekecektir.

Pirinç. bir.

Uyarı işareti "TEHLİKE" (Tehlike) (Şek. 1a) kırmızı renkli lazer ışınının doğrudan, optik aletler aracılığıyla veya yansıma yoluyla göze girmesi durumunda göze zarar verebileceğini belirtir. Uyarı işareti "DİKKAT" (Dikkat) (Şekil 1b) sarı renk lazer ışını göze girerse, gözleri hemen kapatmanın gözleri hasara karşı koruyacağını belirtir. Çoğu lazer sistemi, lazer çıkış gücünü ayarlama yeteneğine sahiptir. Bu durumda ayar elemanları (genellikle değişken dirençler) lazer ünitesinin kapakları sökülmeden ayarlamalar yapılabilecek şekilde yerleştirilir. Bu aynı zamanda bakım çalışmaları sırasında servis mühendisi için daha fazla koruma sağlamaya çalışır.

Kadife mevsiminde, birçok insan tatile çıkmayı tercih ettiği için güvenli bronzlaşma konusu özellikle önem kazanıyor. sahil beldeleri tam bu sırada. Bir tatilcinin bavulunda en gerekli şeyin güneş kremi olduğunu herkes bilir ve süpermarketlerin, kozmetik mağazalarının ve hatta eczanelerin rafları çeşitli spreyler, yağlar ve güneş kremleriyle doludur. Ancak güvenli bir bronzluk ancak deneyimli bir uzman yardımıyla seçilen bir ürünle garanti edilebilir. bireysel şema Güneş koruması..

Güzel ve güvenli bir bronzluk bir güzellik uzmanının görevidir.

Her şeyden önce, herkes en etkili güneş kreminin bile %100 güvenli bir bronzluk garantisi olmadığını anlamalıdır.

Bir kişi cildine ne kadar krem ​​veya yağ sürerse sürsün, kavurucu ultraviyole ışınlarına saatlerce maruz kalmanın zararlarını engelleyemez.

Bu nedenle, güvenli bronzlaşma hakkında ancak hasta güzellik uzmanının tüm tavsiyelerine uyması durumunda konuşabiliriz, kullanır doğru çare, fakat aynı zamanda cildinizi aşırı güneş ışığına maruz bırakmaz.

Güvenli bronzluk:

• güvenli bronzlaşma için güneş kremlerinin özellikleri;
• güneş kremlerinin ana bileşenleri;
• 5 önemli kurallar yaz aylarında güzel ve güvenli bronzlaşma.

Güvenli bronzlaşma için güneşten korunma özellikleri

Güvenli bronzlaşma için güneş koruyucuların kullanılması, güneş ışığına maruz kalma yoğunluğunu azaltmayı mümkün kılar, ancak tamamen ortadan kaldırmaz. Ultraviyole ışınları iki tiptir:

• A tipi ışınlar cildin koyulaşmasından, yani bronzluğun kendisinden sorumludur;
• B tipi ışınlar ciltte kızarıklık ve ağrıya neden olur.

Çoğu güneş kremi cildi UVB ışınlarından korur ve sadece birkaçı UVA ışınlarına maruz kalmayı azaltır. Temel sebep cilt hücrelerinin patolojik dejenerasyonu. Bu nedenle güvenli bronzlaşma, her iki UV ışınlarının da cilt üzerindeki etkisini azaltan bir güneş kremi seçmeyi içerir.

Güneş kremindeki temel bileşenler

Güzellik uzmanları ayrıca güneş kremlerinin UV emici kimyasallar ve fiziksel UV yansıtıcı maddeler içerebileceğinin farkında olmalıdır. Birincisine filtreler, ikincisine ise ekranlar denir. Fiziksel kalkanlar, güneş koruyucu uygulandıktan birkaç saat sonra ciltten kolayca ayrılan çinko oksit ve titanyum dioksit içerir; bu nedenle, fiziksel kalkanlara sahip kremler ve yağlar kullanıyorsanız, her banyodan sonra ürünün yeni bir bölümünü tekrar uygulayın, ciltten kumaşa temas veya her 2 saatte bir. Kimyasal filtreler, ultraviyole ışığa maruz kaldıktan sonra kararsızdır. Güneş ışınlarını emerek, moleküller kimyasal maddeler bir süre sonra yapılarını değiştirirler ve cilt için tehlikeli serbest radikallere dönüşebilirler. Bu nedenle kimyasal filtreler çoğu durumda güvenli bir bronzluk sağlamaz ve kumsalda kullanılması tavsiye edilmez.

Yaz aylarında güzel ve güvenli bir bronzluk için 5 önemli kural

Plaj sezonu başlamadan önce güzellik uzmanının hastasıyla görüşmesi gereken güvenli bronzlaşma için birkaç kural daha vardır:

• Güneşten koruyucuların sprey şeklinde kullanılması tavsiye edilmez, çünkü içeri girebilirler. hava yolları hasarlarına ve alerjik reaksiyonlara neden olan;
• güneşe maruz kalma sırasında retinoidler ve hidroksil asitler içeren kozmetikler kullanmayın - bu cildin hassasiyetini arttırır ve korumasını azaltır;
• fiziksel ekranlara dayalı güneş kremleri ile aynı anda bitkisel ve taş yağlarına dayalı ürünlerin kullanılması, ikincisinin etkinliğini azaltır;
• itici güneş kremleri normal güneş kremlerinden daha zayıftır ve SPF'si 15'ten az olan ürünler gibi güvenli bir bronzluk sağlayamaz;
• Etkili cilt koruması için en iyi seçenek, düzenli olarak yeniden uygulanması gereken SPF 50 düzeyine sahip güneş kremidir.

Güzel, eşit ve en önemlisi güvenli bronzluk, estetik tıp alanındaki her uzmanın ustalaşması gereken bir bilimdir.

Dinlendikten sonra hastanın cildindeki çirkin lekeler, bir güzellik uzmanının itibarındaki lekelerdir ..

Oyunun silahı bir kızılötesi yayıcı ile donatılmıştır. (Resimde susturucu şeklinde yapılmıştır).

Bu tabanca, güvenli kızılötesi aralığında lazer ışınları ateşler. Işın, uzaktan kumandadan TV'ye yaklaşık olarak aynıdır, yalnızca daha dardır. Ve ne yazık ki bir o kadar da görünmez. Gerçekçiliğin etkisini arttırmak için, silah yayıcı alanda ses çıkarır ve yanıp söner. Bildiğiniz gibi, mesafe ile, ışın genişleme eğilimindedir ve ışık noktası zaten düşmanı neredeyse tamamen kaplar, ancak doğruluk artmaz - düşmanın figürü de mesafe ile azalır ve ona doğru bir şekilde nişan almak daha zordur.

Her şey lazerle ilgiliydi, alıcı hakkında birkaç şey söyleyeceğim. Hayır, hayır, bu bir tasma değil.

Arena dışı lazer etiketinde, IR alıcıları kafaya takılır. Evet, evet, tüm kısa mesafelerde (50 metreye kadar) düşmanı vurmak için sadece kafasına nişan almanız yeterli.

Genel olarak, Laser Tag doğal alanlarda oynamak için idealdir, kızılötesi sinyal lambalardan, elektrik motorlarından, marş fırçalarından ve diğer elektrikli cihazlardan kaynaklanan parazitlerden etkilenmez, yağmur ve kar, sinyal geçirgenliği üzerinde çok az etkiye sahiptir (mesafeyi biraz azaltın) .

Dallar ve yapraklar ile durum daha kötüdür, ancak kural olarak sinyal hala geçer. Burada basit bir kural geçerli olacaktır: optik olarak (kendi gözlerinizle) düşmanın alıcısını görürseniz, atış ışını ona ulaşacaktır. Çoğunlukla, müdahale, silahın maksimum atış menzilinde (200 metreye yakın) görülür, bu nedenle 120 metre civarında bir şeye garantili menzil denir.

Kural olarak, savaş daha da kısa bir mesafede yapılır, çünkü daha pervasız ve ilginçtir.

LaserTag kariyerine bir oyun olarak değil, normal ordu savaşçılarını mümkün olduğunca savaşa yakın koşullarda eğitme aracı olarak başladı. Ve bu kapasitede bu güne kadar birçok ordu tarafından kullanılmaktadır. Çoğu silahlar, gerçek formla (ağırlık dahil) en benzer şekilde yürütülür. Yeniden doldurmadan yapılan atış sayısı, gerçek bir mağazadaki sayı ile çakışır ve yeniden doldurmanın kendisi ya silah deposu alanındaki bir düğmeye ya da deklanşöre yerleştirilir. Hafif (ağırlıkça) silahlar da, oyunu kızlar ve çocuklar için daha rahat hale getirmek için üreticiler tarafından üretilir.

Güvenli mi?

Lazer etiketi uzun süredir geliştirilmiştir ve insanlar için güvenlidir. Ama size IR radyasyonunun potansiyel tehlikesinin var olduğunu söylemek istiyorum. Kızılötesi ışınların zararlı etkisi, görme organları üzerinde termal etki şeklinde kendini gösterebilir. Güneşe veya parlak cisimlere uzun süre bakmak zorunda kalırsak refleks olarak gözbebeğimizi daraltır ve başka tarafa bakarız ama bu durumda kızılötesi radyasyonun görünmez olduğunu ve reflekslerimizin çalışmayacağını hatırlatırım.

İnsan güvenliği için, kalıcı maruz kalma durumunda bile insan sağlığına zarar vermeyen gözün retinası üzerindeki ısının böyle bir etkisini hesaplamak gerekir. Bu nedenle kuyruktaki atışların sıklığı sınırlandırıldı (3 atış/sn) ve kızılötesi sinyalin süresi mümkün olduğunca, alıcı ekipmanın algılayabileceği minimum (16ms) olacak şekilde kısaltıldı. Bu arada, bunun AA pillerin tüketimi üzerinde olumlu bir etkisi oldu.

Herkese iyi oyunlar.

not ve bir tutam mizah.

Lazerler laboratuvarlarda ilk kez ortaya çıkmaya başladığında, hem cihazların kendileri hem de uygulamaları o kadar özeldi ki, lazerle çalışmanın güvenliği sorunu ortaya çıktı. lazer yayıcılarçok sınırlı bir araştırmacı ve mühendis çemberinin önündeydi ve genel tartışma konusu değildi. Lazerlerin bilimsel laboratuvarlarda ve endüstriyel işletmelerde kullanımı yaygın hale geldiğine ve lazerlerin günlük yaşamda kullanımının önemli ölçüde arttığına göre, araştırmacıların bu cihazlarla çalışmanın güvenliği konusunu ele almaları yeterlidir. Lazerler birçok sistemin ayrılmaz bir parçası haline geldi. modern yöntemler optik mikroskopi ve kompleksin bir parçası olarak optik sistemler, güvenlik önlemlerine uyulmadığı takdirde ciddi bir tehdit oluşturabilirler.

Şekil 1. insan gözü anatomisi

Lazer kaynaklarıyla çalışırken iki ana tehlike, lazer ışınına maruz kalma ve lazerin kendisindeki ve güç kaynağındaki yüksek voltajlarla ilişkili elektrik çarpmasıdır. Lazer ışınına maruz kalmaya bağlı ölümler bilinmemekle birlikte, birkaç örnek vardır. ölümler yüksek voltajlı lazer bileşenleri ile temas. Yeterince yüksek güçlü ışınlar, cilt yanıklarına veya bazı durumlarda yangına veya herhangi bir malzemeye zarar verebilir, ancak lazer ışınının ana tehlikesi, ışığa en duyarlı organlar olan gözlere zarar verme olasılığıdır. Birçok hükümet ve diğer kuruluşlar lazerlerle çalışmak için güvenlik standartları geliştirmiştir; Bazıları zorunlu, bazıları tavsiye niteliğindedir. Yasaların gerektirdiği güvenlik standartlarının çoğu lazer üreticileri için geçerlidir, ancak son kullanıcı en çok güvenli çalıştırmayla - olası yaralanmaları ve hatta ölümü önlemeyle - ilgilenmelidir.

Göz hasarı anlık olabilir, bu nedenle riski en aza indirmek için son anda çok geç olabileceğinden önceden önlem alınmalıdır. Lazer radyasyonu, güneş ışığına benzer, çünkü göze, ışığa duyarlı iç astar olan retinaya çok etkili bir şekilde odaklanan paralel ışınlar halinde de çarpar. Şekil 1 genel anatomik yapı insan gözünün, yoğun radyasyona karşı özellikle hassas olan yapıları vurgulayarak. Potansiyel göz tehlikesi, lazer radyasyonunun dalga boyuna, ışının yoğunluğuna, emitörden göze olan mesafeye ve lazer gücüne (hem sürekli darbe üretimi sırasındaki ortalama güç hem de darbeli radyasyon sırasındaki tepe gücü) bağlıdır. Dalga boyu çok büyük önemçünkü sadece yaklaşık 400 ila 1400 nanometre aralığındaki radyasyon göze girebilir ve retinaya önemli ölçüde zarar verebilir. Yakın UV aralığındaki ışık, gözün yüzeyine yakın katmanlara zarar verebilir ve özellikle göz dokusu bu dalga boylarına karşı daha şeffaf olan gençlerde katarakt gelişimine yol açabilir. Yakın kızılötesi ışık, ultraviyole'den daha yüksek bir hasar eşiğine (radyasyon direnci) sahip olsa da, gözün yüzeyine de zarar verebilir.

İnsan gözünün farklı dalga boylarına tepkisi aynı değildir ve bu, aşağıda açıklanan diğer faktörlerle birlikte göze gelebilecek olası zararı belirler. Darbeli lazerlerin etkisi, sürekli dalga lazerlerinden farklıdır. Pratikte, darbeli modda çalışan lazerler daha güçlüdür ve yeterli güce sahip tek bir mikrosaniyelik darbe göze çarptığında ciddi hasara neden olabilirken, daha az güçlü sürekli radyasyon ancak uzun süreli maruz kalma durumunda göze zarar verebilir. Spektral bölge, elektromanyetik spektrumun tüm görünür bölgesi dahil olmak üzere, 400 (mor) ile 1400 nanometre (yakın kızılötesi) arasındaki retina için tehlikeli aralıktır. Yönlü ışık, göz tarafından retina üzerinde çok geniş bir aralıkta toplandığında, bu dalga boylarındaki ışığın zarar görme tehlikesi, gözün odaklanma olasılığı ile artar. küçük nokta, çok yüksek konsantrasyon birim alan başına güç

Lazerlerin sınıflandırılması

Hem devlet hem de diğer kuruluşlar tarafından lazer çalışması için geliştirilen birçok güvenlik standardı arasında, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) tarafından kabul edilen Z136 serisi standartlar, Amerika Birleşik Devletleri'nde esastır. ANSI Z136 Lazer Güvenlik Standartları, lazerlerle çalışmanın risklerini değerlendirmek için kullanılan Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA) tarafından onaylanan teknik düzenlemelerin temelini oluşturur. Ayrıca, birçok eyalette kabul edilen teknik düzenlemelerin başlangıç ​​noktasıdır. 1976'dan beri ABD'de satılan tüm lazer ürünleri bu standartlara göre sınıflandırılmalı ve sınıflarının güvenlik gereksinimlerini karşıladığı onaylanmalıdır. Araştırma sonuçları ve güneş ışığının ve diğer radyasyon kaynaklarının potansiyel tehlikesine ilişkin deneyimler yoluyla kazanılan anlayış, nominal bir sistemin kurulmasına yol açmıştır. güvenli dozçoğu lazer radyasyonu türü için ışınlama. Kazaları önlemek için güvenlik prosedürlerini basitleştirmek için, belirlenmiş maruz kalma sınırına ve lazer kullanımından elde edilen deneyime dayalı olarak bir lazer güvenlik kategorileri sistemi geliştirilmiştir. Lazer üreticisinin, lazer ürünlerinin risk kategorilerinden veya sınıflarından birinin gereksinimleriyle uyumlu olduğunu onaylaması ve yayıcıları buna göre işaretlemesi gerekir. Aşağıdaki liste, dört ana lazer kategorisini kısaca açıklamaktadır. Bu sunumun kısa olduğu ve yansıtmadığı vurgulanmalıdır. tam liste tehlike derecelerine göre lazer kategorileri için gereksinimler.

• Bu sınıftaki Sınıf I Lazerler aşağıdakilere göre güvenlidir: modern fikirler, tasarımları ile olası herhangi bir radyasyon için. Bu lazer sınıfını kullanan düşük güçlü cihazlar (görünür dalga boylarında 0,4 miliwatt), lazer yazıcıları, CD çalarları ve görüntüleme ekipmanlarını içerir. Yaydıkları radyasyonun göze izin verilen maksimum maruz kalma seviyesini aşmasına izin verilmez. Sınıf I'e daha tehlikeli lazerler dahil edilebilir, ancak cihazın çalıştırılması veya bakımı sırasında (ancak servis veya onarım sırasında mutlaka değil) zararlı radyasyonun dışarıya girmesine izin verilmemelidir. Bu lazer sınıfının kullanımı için özel bir güvenlik önlemi yoktur.

• Class IA, süpermarketlerdeki lazer tarayıcılar gibi lazer ışınının göze çarpmasının olası olmadığı özel bir uygulama alanına sahip lazerler için özel bir adlandırmadır. Onlar için, sınıf I lazerlerden daha yüksek bir güce izin verilir (4 miliwatt'tan fazla değil), ancak sınıf I lazerlerin radyasyon süresi sınırı 1000 saniyeyi geçmemelidir.

• Sınıf II, görünür radyasyon üreten düşük güçlü lazerlerdir. Işının parlaklığı, gözün yeterince uzun süre ışınlanmasını ve retinanın zarar görme olasılığını önleyecek şekilde olmalıdır. Bu lazerlerin izin verilen radyasyon gücü, 0,25 saniye veya daha kısa anlık bir darbe için izin verilen maksimum maruz kalma sınırının altında olan 1 miliwatt'ı geçmez. Gözün bu parlaklığın ışığına karşı doğal yanıp sönme refleksinin gözleri koruması gerektiğine inanılır, ancak uzun süre kasıtlı olarak yapılan herhangi bir gözlem zararlı olabilir. Bu sınıfın lazerleri arasında eğitim odalarındaki gösteri lazerleri, lazer işaretçiler ve çeşitli telemetreler bulunur.

• Sınıf IIIA, tarayıcılar ve işaretçiler dahil, sınıf II lazerlerle aynı uygulamalarda kullanılan orta güçte (1-5 miliwatt) sürekli darbeli lazer cihazlarıdır. Lazer radyasyonu göze anında girerse (0,25 saniyeden az) güvenli kabul edilirler, ancak doğrudan göz radyasyonuna veya büyüteç optikleri ile görüntülemeye izin verilmez.

• Sınıf IIIB orta güçlü lazerlerdir (5–500 miliwatt gücünde sürekli radyasyon üretimi veya darbeli lazerlerde santimetre kare başına 10 J). Doğrudan göz teması veya aynasal yansıma için güvenli değildirler. Bu lazer sınıfı için güvenlik standartlarında özel önlemler açıklanmıştır. Spektral aletler, konfokal mikroskoplar, lazer gösteri cihazları bu tip lazerlere örnektir.

• Sınıf IV lazerler, Sınıf IIIB cihazlardan daha yüksek güçlü lazerlerdir ve kullanımlarında en sıkı güvenlik kontrollerini gerektirir. Bu lazerin hem doğrudan hem de dağınık olarak saçılan ışınları gözler ve cilt için tehlikelidir ve üzerine düştükleri malzemeyi tutuşturabilir (malzemeye bağlı olarak). Göz hasarının çoğu, Sınıf IV lazerlerden yansıyan ışıktan kaynaklanır, bu nedenle tüm yansıtıcı yüzeyler ışın yolunun dışında tutulmalı ve bu lazerleri kullanırken her zaman uygun güvenlik gözlükleri takılmalıdır. Bu kategorideki lazerler cerrahide kesme, delme, mikro işleme ve kaynak işlemleri yapılırken kullanılır.

ANSI Z136 standartları şu anda lazerleri I ila IV arasında sınıflandırsa da, ANSI standartlarının bir sonraki revizyonunun, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından kabul edilenler gibi uluslararası standartlarla daha uyumlu hale getirmek için yeni bir lazer güvenlik sınıflandırması benimsemesi muhtemeldir. ) ve FDA tarafından halihazırda onaylanmış olanlar Gıda Ürünleri ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilaçlar. Standartlardaki değişiklikler, öncelikle, lazer güvenliğine aşina olmayan kişiler tarafından yaygın olarak kullanılan lazer işaretçiler ve benzerleri gibi cihazların her yerde bulunmasına yanıt olarak verilmiştir. Bu değişiklikler aynı zamanda lazer diyotları gibi uzun huzme sapma kaynaklarının özel özelliklerini de hesaba katmaya çalışacaktır. Bu değişiklikler önemsizdir ve genel olarak, birikmiş bilgi ve deneyimler dikkate alındığında, 1970'lerde geliştirilen muhafazakar standartları zayıflatma seyrini sürdürmektedir.

İncir. 2. İnsan gözünün iletim özellikleri

Yeni sınıflandırma, 1'den 4'e kadar dört ana lazer sınıfını koruyor, ancak sınıf 1, 2 ve 3'teki gereksinimleri yumuşatıyor ve bunlara özel alt kategoriler getiriyor: 1M, 2M ve 3R. Kısaca yeni kategoriler şu şekilde tanımlanabilir: Sınıf 1M, optik aletlerle göz teması dışında zarar vermeyen lazerleri içerir. Sınıf 2M lazerler görünür ışık yayar ve optik aletlerle izlenmediğinde ve göz teması süresi 0,25 saniyeden az olduğunda güvenlidir. Bu, parlak ışığa doğal tepkinin ve göz kırpma refleksinin retinayı hasardan korumak için gereken süredir. Sınıf 3R, lazer radyasyonunun doğrudan göze çarpması durumunda tehlikeli kategorisine yaklaşan lazerleri içerir. Sınıf 1 ve 2 lazerlerin beş katına kadar çıkış gücüne sahip olabilirler. ek önlemlerözellikle görünmez spektrum için radyasyona doğrudan maruz kalmayı önlemek için.

Potansiyel göz tehlikesi

Çoğu lazer kategorisi için genel bir uyarının, lazer ışınına herhangi bir büyütme optiği aracılığıyla bakmanın yasaklanması olması dikkat çekicidir. Lazerlerin insan gözü için oluşturduğu ana tehlike, gözün kendisinin belirli bir aralıktaki ışık için oldukça hassas ve verimli odaklanan optik bir cihaz olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Lazerleri mikroskop optikleriyle birleştirmek, yalnızca lazer radyasyonundan kaynaklanan göz hasarı potansiyelini artırır. Optik laboratuvarlarında, hem floresan mikroskoplar gibi diğer sistemlere gömülü hem de açık optik sıralara monte edilmiş ışık kaynakları olarak genellikle birçok lazer vardır. Bu "açık" lazerlerin oluşturduğu ana tehlike, masa yüksekliğinde saçılan yatay ışınlar, masa düzleminden yansıyan ışınlar, optik bileşenler ve kemer tokası, saat, mücevher ve diğer yansıtıcı yüzeyler gibi harici yansıtıcı yüzeylerle göz teması olasılığıdır. odada. Küçük bir doz yansıyan radyasyona bile ikinci bir maruziyetin küçük bir kısmı bile göz hasarına ve geçici görme kaybına neden olmak için yeterli olabilir.

Lazer radyasyonunun gözün çeşitli yapılarına zarar verme olasılığı, bu yapıların tipine bağlıdır. Kornea, lens veya retinanın hasar görüp görmeyeceği, çeşitli göz dokularının absorpsiyon özelliklerine ve ayrıca lazer radyasyonunun dalga boyuna ve yoğunluğuna bağlıdır. Gözün iç yüzeyi olan retinaya giren radyasyonun dalga boyu, gözün toplam iletim özellikleri tarafından belirlenir. Şekil 2, gözün iletiminin, karşılık gelen spektral aralıktaki radyasyon dalga boyuna bağımlılığını göstermektedir. Gözün retina, lens ve vitreus gövdesi Elektromanyetik radyasyon oküler odak aralığı olarak adlandırılan yaklaşık 400 ila 1400 nanometre aralığındadır. Bu aralığın ışığı, sinyallerin optik sinir yoluyla beyne girdiği hassas bir yüzey olan retinaya odaklanır. Doğrudan bir nokta ışık kaynağına bakıldığında (ki bu tam olarak göze doğrudan çarptığında meydana gelen şeydir), retinada yüksek enerji yoğunluğuna sahip küçük bir alanın odak noktası oluşur; muhtemelen göze zarar verir. Doğrudan güneşe baktığımızda kendimizi de bir dereceye kadar aynı tehlikeye maruz bırakırız, ancak lazerler söz konusu olduğunda bu daha da büyüktür.

Gözbebeği alanının retinadaki (odaklanmış) görüntünün alanına oranı olarak ifade edilen, paralelleştirilmiş bir ışın demeti tarafından vurulduğunda, gerilmemiş bir insan gözünün optik kazancı yaklaşık 100.000'dir. Bu, ışık korneadan retinaya beş kat geçtiğinde ışımada (radyasyon akı yoğunluğu) bir artışa karşılık gelir. Lens-kornea sistemindeki aberasyon ve iristeki kırınım dikkate alındığında, normal bir göz retinada 20 mikrometrelik bir noktayı odaklayabilir. Gözün böyle bir etkinliği, göze girerse düşük güçlü bir lazer ışınının bile retinaya odaklanabilmesine ve neredeyse anında bir delik yakmasına ve optik sinirlere umutsuzca zarar vermesine yol açar. Işın demetlerinin odaklanması sırasında radyasyon enerjisinin tehlikeli konsantrasyonu göz önüne alındığında, lazerlerin görünen düşük gücü çok yanıltıcı olabilir. 1 miliwatt gücünde bir lazer ışınının göze doğrudan temas etmesi durumunda retinanın ışıması santimetre kareye 100 watt'tır. Karşılaştırma için, akı yoğunluğu Güneş ışınları, doğrudan güneşe bakıldığında, santimetre kare başına 10 watt'a eşittir.

Şekil 3, gözün iki kaynaktan gelen ışığı odaklama yeteneğini karşılaştırır: sıradan bir buzlu cam lamba gibi geniş bir kaynaktan gelen ışık ve bir nokta kaynaktan gelen ışığa çok yakın olan yüksek düzeyde paralelleştirilmiş bir lazer ışını. Işık kaynaklarının farklı doğası nedeniyle, 1 miliwatt'lık odaklanmış bir lazer ışınından retina üzerindeki akı yoğunluğu, sıradan 100 watt'lık bir ampulden milyon kat daha fazla olabilir. Kesit üzerinde ideal bir Gauss radyasyon yoğunluğu dağılımına sahip bir lazer ışınının, sapmasız bir göze dik açıyla geldiğini varsayarsak, kırınım sınırı ile sınırlanan nokta boyutu 2 mikron kadar küçük olabilir. . Genişletilmiş bir kaynak için bu boyut birkaç yüz mikron düzeyinde olacaktır. Bu durumda retinadaki akı yoğunluğu (radyasyon yoğunluğu), Şekil 3'te gösterildiği gibi, santimetre kare başına sırasıyla yaklaşık 10 (E8) ve 10 (E2) watt'tır.

Retinada yanan bir nokta, 20 mikrometre boyutunda bile olsa, retina milyonlarca koni (görsel hücre) içerdiğinden, görmede önemli bir bozulmaya yol açmayacak gibi görünebilir. Bununla birlikte, ikincil termal ve akustik etkiler nedeniyle retina lezyonları genellikle orijinal odak noktasından daha büyüktür; ve konuma bağlı olarak, retinada çok küçük bir hasar bile önemli görme bozukluklarına yol açabilir. En kötü durumda, göz tamamen gevşediğinde (sonsuzluğa odaklandığında) ve lazer ışını ona dik açıyla geldiğinde veya speküler olarak yansıdığında, ışın retinaya en küçük noktaya odaklanır. Optik sinirin gözle birleştiği yerde hasar meydana gelirse, sonuç şu olabilir: toplam kayıp görüş. Retina yanığı en sık olarak merkezi görüş alanında, yatay olarak yaklaşık 2,0 milimetre ve dikey olarak 0,8 milimetre ölçen makula luteada (sarı nokta) meydana gelir. Noktanın fovea centralis (merkezi fovea) adı verilen orta kısmı sadece 150 mikrometre çapındadır, ancak görme keskinliğini ve renk algısını sağlayan odur. Bu küçük alanın dışındaki retina alanları ışığı algılar ve hareketi algılar, yani çevresel görüşü oluştururlar, ancak ayırt edici ayrıntılara katılmazlar. Bu nedenle, foveadaki hasar, retina alanının sadece yüzde 3-4'ünü kaplamasına rağmen, geri dönüşü olmayan görme keskinliği kaybına yol açabilir.

Şek. 3. Genişletilmiş ve noktasal bir kaynaktan retinaya düşen radyasyonun yoğunluğu

Retinaya ulaşan dalga boyu aralığı, maviden (400 nanometre) kırmızıya (700 nanometre) kadar tüm görünür spektrumu ve ayrıca 700 ila 1400 nanometre (IR-A) spektrumun yakın kızılötesi bölgesini kapsar. Retina, görünür spektrumun dışındaki radyasyona duyarlı olmadığı için, yakın kızılötesi dalgalarla ışınlandığında gözde hiçbir duyum oluşmaz, bu da bu aralıkta çalışan lazerleri gözler için çok daha tehlikeli hale getirir. Görünmez olmasına rağmen, ışın yine de retinaya odaklanır. Yukarıda tartışıldığı gibi, gözün etkili odaklama gücü nedeniyle, nispeten küçük miktarlarda lazer radyasyonu retinaya zarar verebilir ve bazen ciddi görme sorunlarına yol açabilir. Darbeli lazerlerin radyasyonu yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve retinaya odaklanıldığında keskin bir kanamaya neden olabilir ve etkilenen alan odak noktasından çok daha büyük olabilir. Retinanın etkilenen bölgeleri iyileşmez ve genellikle iyileşmez.

Başta kornea ve mercek olmak üzere gözün diğer bileşenleri nedeniyle, retina tarafından emilen radyasyon, gözün odaklanma aralığı ile sınırlıdır ve bu da retina için tehlikeli bir aralık olarak adlandırılabilir. Absorpsiyon sürecinde, emici yapıların kendilerine de zarar verilir. Bununla birlikte, yalnızca radyasyonu emen doku ve ona doğrudan bitişik dokular zarar görür. 400 ila 1400 nanometre aralığının dışındaki dalga boylarında maruz kalma örneklerinin çoğunda, etkiler kısa ömürlü olmuştur. Kornea sürekli kendini yenilemesi anlamında cilt gibi davranır ve sadece çok ciddi yara izi hasarı görme performansını etkileyebilir. Korneada en ciddi hasar, uzak IR ve UV radyasyonuna neden olur.

Gözün yüksek odaklama gücü nedeniyle, nispeten zayıf, uyumlu bir lazer ışınına maruz kalmak bile onarılamaz zararlara neden olabilir. Bu nedenle, güçlü bir lazer kullanırken, radyasyon akısının yüzde birkaçının bile saniyenin bir kesri boyunca aynasal yansıması (tutarlı bir ışını muhafaza eder) göze zarar verebilir. Tersine, lazer ışını pürüzlü bir yüzeyden veya hatta havadaki toz parçacıklarından yansıdığında, radyasyon saçılır ve dağınık olarak yansıyan radyasyon göze geniş bir açıyla girer. Işık akısının enerjisi daha geniş bir alana dağıtıldığında, yansıyan ışık, genişletilmiş bir kaynağın özelliklerini kazanır ve retinada bir görüntü oluşturur. daha büyük boy, bir nokta kaynaktan gelen konsantre bir odak noktası ile karşılaştırıldığında (bkz. Şekil 3). Işın difüzyonu, yalnızca kaynağın boyutunu artırarak ve ışık akısının yoğunluğunu azaltarak değil, aynı zamanda ışını dekohere ederek göze zarar verme olasılığını azaltır.

Tablo 1. Lazer radyasyonunun biyolojik etkileri

Göze gelebilecek olası hasarlar, lazer radyasyonunun dalga boyuna ve gözün zarar görebilecek yapılarına göre sınıflandırılabilir. Aynı zamanda, en güçlü etki retinada görünür ve en tehlikeli aralık, spektrumun görünür ve yakın kızılötesi bölgeleridir. Emilen enerji miktarına bağlı olarak termal yanıklar, akustik dalga yaralanması veya fotokimyasal değişiklikler mümkündür. Farklı dalga boylarındaki radyasyonun oküler dokular üzerindeki biyolojik etkileri aşağıda kısaca açıklanmış ve Tablo 1'de listelenmiştir.

UV-B ve C

UV-A

Görünür ışık ve kızılötesi-A

Kızılötesi-B ve Kızılötesi-C

Genel olarak, ultraviyole ve uzak kızılötesi aralıklardaki lazer radyasyonu kornea ve lens tarafından emilir ve etkisi maruz kalmanın yoğunluğuna ve süresine bağlıdır. Yüksek yoğunlukta, hemen bir termal yanık meydana gelir ve zayıf radyasyon kataraktın daha da gelişmesine neden olabilir. Konjonktiva lazerden de etkilenebilir

ışınlama, ancak konjonktiva ve kornea hasarı genellikle retinaya verilen hasardan daha güçlü ışığa maruz kaldığında meydana gelir. Sonuç olarak, retinaya verilen hasar daha ciddi ani sonuçlara yol açtığından, korneanın hasar görme riski, yalnızca retinaya ulaşmayan dalga boylarında (esas olarak uzak kızılötesi ve UV) lazerlerle çalışırken dikkate alınır.

Deri lezyonları türleri

Lazere maruz kalmanın neden olduğu cilt lezyonları genellikle göz yaralanması olasılığından daha az önemli kabul edilir; yüksek güçlü lazer sistemlerinin, özellikle de ultraviyole yayıcıların çoğalmasıyla birlikte, korumasız cilt, tam olarak kapatılmamış sistemlerden kaynaklanan aşırı derecede tehlikeli radyasyona maruz kalabilir. En geniş yüzey alanına sahip vücut organı olarak cilt, radyasyona maruz kalma konusunda en fazla risk altındadır, ancak aynı zamanda diğer birçok organı (gözler hariç) ondan etkili bir şekilde korur. Çoğu lazerin, mikroskopta yaygın olarak kullanılmasa da, ciltten çok daha güçlü malzemeleri (kesme veya delme gibi) işlemek için tasarlandığını akılda tutmak önemlidir. Eller ve kafa, hizalama ve ekipmanla yapılan diğer işlemler sırasında bir lazer ışını ile kazara radyasyona maruz kalan vücudun bölümleridir; ve yeterli yoğunluktaki bir ışın, termal yanıklara, fotokimyasal hasara ve şok (akustik) yapıya neden olabilir.

Cilde en büyük hasar, lazer ışınının yüksek radyasyon yoğunluğundan kaynaklanır ve dalga boyu bir dereceye kadar penetrasyon derinliğini ve hasarın doğasını belirler. 300–3000 nanometre aralığındaki dalgalar en yüksek penetrasyon derinliğine sahiptir ve 1000 nanometre uzunluğunda kızılötesi A spektrumunda maksimuma ulaşır. Uzun kollu giysiler ve alev geciktirici malzemeden yapılmış eldivenler giymek gibi cilde potansiyel olarak zararlı lazerlerle çalışırken uygun önlemler alınmalıdır. Çoğu durumda hizalama prosedürleri, muayenenin kendisi için gerekli olandan daha düşük güçlü lazerler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Elektrik şoku

Lazer elektrik bileşenleri ve güç kaynakları ile ilgili elektrik tehlikeleri hemen hemen tüm lazer türleri için aynıdır ve lazer kategorisine veya yapılandırmasına göre spesifikasyon gerektirmez. Yarı iletkenler hariç, ana işlevsel kategorilerdeki (gaz, katı hal, boya lazerleri, yarı iletkenler) tüm lazerler, bir lazer ışını oluşturmak için yüksek voltaj ve genellikle yüksek akım gerektirir. Fark sadece yüksek voltajın uygulandığı yerdedir - doğrudan lazerin rezonatörüne, pompa lambasına veya pompa lazerine, çünkü yine de sistemin kendisinde asla mevcut değildir. Kapatıldıktan sonra kapasitörlerde veya diğer bileşenlerde yüksek voltaj tutan lazerler özellikle tehlikelidir. Bu, özellikle, herhangi bir nedenle mahfazalarının çıkarılması gerektiğinde unutulmaması gereken darbeli lazerler için geçerlidir. Aksi açıkça belirtilmedikçe elektrik çarpması riski olduğu her zaman hatırlanmalıdır. Birçok lazer, yalnızca radyasyon üretmeye başlamadan önce yüksek voltaja ihtiyaç duyar, bundan sonra ev cihazları için normal voltajda çalışırlar. Ancak bu, herhangi bir elektrikli cihazla çalışırken güvenlik kurallarına uyulmaması için bir mazeret olamaz.

Mikroskop lazerlerle çalışırken özel gereksinimler ve güvenlik önlemleri

Birçok laboratuvar lazeri, yüksek güçlü endüstriyel lazerlerle aynı özelliklere sahiptir ve operatörü lazer ışınından korumak için özel koruma gerektirebilir. En sık kullanılan lazerler için çıkış dalga boyları Tablo 2'de gösterilmektedir. Lazer ışını ile göz teması olasılığının tamamen ortadan kaldırılamadığı çalışma durumlarında koruyucu gözlük takılmalıdır. Bu gözlüklerin lazerin dalga boyundaki ışığı engellemesi, ancak yeterli görünürlük sağlamak için ışığın geri kalanının geçmesine izin vermesi önemlidir. Tüm lazerler veya çok dalga boylu bir lazerin tüm dalga boyları için herkese uyan tek bir gözlük olmadığından, filtrelemeyi kullanılan lazerle eşleştirmek çok önemlidir. Lazer ışını göze herhangi bir açıdan, doğrudan veya yüzeylerden yansıyarak girebildiğinden, gözlüklerin olası tüm yönleri engellemesi gerekir.

Pirinç. 4. Lazer Uyarı İşaretleri

Titanyum-safir lazer (genellikle Ti:safir lazer olarak anılır), ayarlanabilir bir titreşim geçişli katı hal lazerinin çok yönlü bir örneğidir. Bu tip lazerler, yerleşik bir pompa lambası veya ana lazerin içinde veya dışında başka bir lazerle optik pompalama gerektirir. Ti: safir lazer sistemlerinin konfigürasyonlarının çeşitliliği nedeniyle, onlara tek bir güvenlik kuralı seti vermek mümkün değildir. Bu lazerler hem sürekli hem de darbeli modlarda çalışabilir ve optik pompalama sistemine bağlı olarak onlar için elektriksel güvenlik gereksinimleri önemli ölçüde değişebilir. Titanyum-safir lazerlerin ayarlanabilir dalga boyu tipik olarak 700 ila 1000 nanometre aralığındadır, bu nedenle retina dalga boylarında (1400 nanometreden az) çalışan lazerler için standart güvenlik önlemleri, onlarla çalışırken takip edilmelidir. Radyasyonun dalga boyu değişkenlik gösterdiğinden koruyucu gözlük kullanılmalıdır. Kullanıcı, herhangi bir lazer engelleme cihazının, yayılan dalga boyunun/dalga boylarının dalga boyuna/dalgalarına uygun olduğundan emin olmalıdır. Darbeli modda çalışırken kısa, güçlü bir darbe göze onarılamaz hasar verebilir, bu nedenle ışına hem doğrudan hem de çevresel olarak herhangi bir yönde çarpmak için her türlü önlem alınmalıdır.

Bazı Ti:safir lazer konfigürasyonlarında, pompa lazerinden gelen başıboş ışığın ana lazer ışınından daha tehlikeli olabileceğini ve bu ışığın çalışma alanına girme olasılığı varsa, göz koruması sağlanmalıdır. karşılık gelen dalga boyunda kullanılır. Pompa lazeri vibronik lazerden ayrıysa, iki lazer birleştiğinde hiçbir kaçak ışığın yayılmamasını sağlamak için ek önlemler gerekebilir. Flaş lambalarıyla pompalanan sistemlerde, bunlara uygulanan yüksek voltaj, sistem kapatıldıktan sonra bile kapasitör şarjı olarak tutulabilir. Bakım sırasında elektrik çarpmasını önlemek için bu unutulmamalıdır. Bu lazer türü tarafından yayılan yakın kızılötesi radyasyon özellikle tehlikeli olabilir, çünkü ışın görünmez veya 700 nanometre civarındaki aralığın kenarında zar zor görünür olsa da, büyük miktarda kızılötesi ışık retinaya odaklanır.

Çeşitli katı malzemelerin krom katkılanmasının, yeni ayarlanabilir vibronik lazerlerin (titreşim geçişlerine dayalı olarak) geliştirilmesi için çok umut verici olduğu kanıtlandı. Daha yaygın hale geldikçe, bu lazerlerin her bir tipine özgü güvenlik önlemleri dikkate alınmalıdır. Krom katkılı stronsiyum-lityum-alüminyum florür (Cr:LiSAF), diyot pompalı lazerler için umut verici bir ortam olduğu kanıtlanmıştır ve Ti:safir lazerler yerine bazı multifoton mikroskopi uygulamalarında kullanılmaktadır. Ayarlanabilir kızılötesi dalga boylarında, önlemler Ti:safir lazer kullanırken uygulanan önlemlere benzer. Bununla birlikte, krom katkılı lazerler nispeten yeni olduğundan, koruyucu filtrelerin ve gözlüklerin bu lazerlerin dalga boylarına uygun olmayabileceği bilinmelidir.

Argon iyonu ve daha az yaygın olan kripton iyon lazerleri, birçok dalga boyunda yayar ve optik araştırma ve konfokal mikroskopi gibi tekniklerde yaygın olarak kullanılır. Argon lazerleri genellikle ANSI güvenlik standartlarına göre Sınıf IIIB ve Sınıf IV olarak derecelendirilir, bu nedenle lazer ışınına doğrudan maruz kalmaktan kaçınılmalıdır. Son derece uyumlu argon iyon lazer ışınının mavi-yeşil ışınları retinaya ulaşarak onarılamaz hasara neden olabilir. Ana dalga boylarında güçlü absorpsiyona sahip gözlükler kullanılmalıdır. Kripton iyon lazerleri, argon lazerlerinden biraz daha uzun dalga boylarında yayarlar ve çıktıları, kısmen, spektrum boyunca geniş çapta dağılmış birçok görünür dalga boyunda yaydıkları için, tipik olarak daha düşük güçtedir. Yayılan dalgaların spektrum üzerinde geniş dağılımı, gözlük oluştururken bir problemdir, çünkü yayılan tüm aralığın ışığını bloke ederek, neredeyse tüm görünür ışığı emer ve bu da onları pratik olarak kullanılamaz hale getirir. Bu nedenle, kripton iyon lazerleri ile çalışırken, çok frekanslı radyasyonlarının gözlere girmesini önlemek için özel dikkat gösterilmelidir. Argon-krypton lazerleri, birden çok dalga boyunda kararlı çıktının gerekli olduğu birden çok floroforlu numuneleri gözlemlemek için floresan mikroskobunda popüler hale gelmiştir; Bu aralıktaki herhangi bir radyasyonun retinaya çarpması hariç tutulmalıdır. Ek olarak, bu gaz deşarjlı lazerler, lens tarafından iyi emilen ultraviyole ışık yayar; ve bu aralıktaki sürekli radyasyonun etkisi yeterince anlaşılmadığından, ultraviyole radyasyonu emen koruyucu gözlüklerin takılması gerekir. Kripton iyon lazeri, yakın kızılötesi aralığında birkaç dalga boyunda yayar ve radyasyonu neredeyse görünmezdir; bu, ışık huzmesinin görünür düşük gücüne rağmen retina için ciddi bir tehlike oluşturabilir. Lazer deşarjını başlatmak için gereken yüksek voltaj ve sürekli modda radyasyon üretmek için gereken nispeten yüksek akımlar, elektrik çarpması riski taşır.

Helyum-neon lazerler, süpermarket tarayıcıları ve anket ve kontrol ekipmanları gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Birkaç miliwatt veya daha az güçle, doğrudan güneş ışığı ile aynı yaralanma tehlikesini oluştururlar. He-Ne lazerin düşük güçlü ışınına yanlışlıkla bakarsanız, göze zararlı bir etkisi olmaz; ancak bu lazerin oldukça uyumlu radyasyonu retinaya çok küçük bir noktaya odaklanır ve bu nedenle uzun süreli maruz kalma durumunda onarılamaz zararlara neden olabilir. Bir He-Ne lazerin ana emisyon çizgisi 632 nanometredir, ancak yeşilden kızılötesine kadar başka dalga boyları da mümkündür. Helyum neon lazerin daha güçlü versiyonları daha büyük bir yaralanma riski taşır ve çok dikkatli kullanılmalıdır. Hangi radyasyon seviyesinin gözlerde belirli hasarlara yol açacağını önceden tahmin etmek imkansızdır. Bu kategorideki lazerlerle çalışırken temel güvenlik kuralı, ışına bir anlık bakış dışında herhangi bir göz temasından kaçınmak ve yüksek voltajlı güç kaynakları ile çalışırken elektriksel güvenlik kurallarına uymaktır.

Diğer bir gaz deşarj lazeri, taramada yaygın olarak kullanılan helyum-kadmiyum lazerdir. konfokal mikroskoplar, ve sırasıyla 442 nanometre ve 325 nanometre değerleri ile mor-mavi ve ultraviyole dalga boylarında yayar. Retina, duyarlılığı bu aralıkta olan mavi bölgenin radyasyonundan en çok zarar görür. alt seviyeler görünür bölgedeki ışınım daha uzun dalga boylarına göre daha yüksektir. Bu nedenle He-Cd lazerin düşük çıkış gücünde bile güvenlik prosedürlerine sıkı sıkıya uymak gerekir. Mercek tarafından güçlü emilimi nedeniyle 325 nanometre ultraviyolenin sadece küçük bir kısmı retinaya ulaşabilir, ancak merceğin bu ışığa uzun süre maruz kalması katarakt gelişimine neden olabilir. Uygun güvenlik gözlükleri yaralanmayı önlemeye yardımcı olur. En son sürüm He-Cd lazer bu anlamda daha zor bir görev sunar çünkü bu lazer aynı anda kırmızı, yeşil ve mavi ışık yayar. Üç dalga boyunun tümünü aynı anda filtrelemeye yönelik herhangi bir girişim, kullanıcının gözlüklerle çalışırken gerekli görevleri artık gerçekleştiremeyeceği kadar görünür spektrumun engellenmesiyle sonuçlanır. Yalnızca iki emisyon hattı filtrelenirse, yine de üçte birine maruz kalma riski vardır, bu nedenle maruziyeti önlemek için sıkı güvenlik önlemleri gereklidir.

Azot lazerleri, spektrumun UV bölgesinde 337.1 nanometre dalga boyunda yayar ve mikroskopi ve spektroskopide çeşitli uygulamalarda darbeli kaynaklar olarak kullanılır. Genellikle belirli görüntüleme ve görüntüleme tekniklerinde boya moleküllerini pompalamak, radyasyonun daha uzun dalga boyuna sahip ek hatlar üzerinde uyarılması için kullanılırlar Azot lazerleri, son derece yüksek bir darbe tekrarlama hızında yüksek güçlü radyasyon üretme yeteneğine sahiptir. Radyasyon göze girerse kornea zarar görebilir ve lensteki absorpsiyon retinayı yakın ultraviyoleden bir dereceye kadar korusa da, bunun yüksek güçlü darbeli radyasyon için doğru olup olmadığı kesin olarak söylenemez. Bu tip lazerlerle çalışırken en güvenli yaklaşım tam göz korumasıdır. Ek olarak, çalışmaları yüksek voltaj gerektirir, bu nedenle güç sisteminin herhangi bir bileşeniyle temas ancak hiç şarj olmadığında gerçekleştirilebilir.

En yaygın katı hal lazerleri, iyonize neodimyumun safsızlıklar olarak ana kristal seviyelerine (doping) eklenmesine dayanır. Neodimyum için ana kristalin malzemesi çoğunlukla itriyum alüminyum granat, YAG (YAG), Nd:YAG lazerin temeli olan sentetik bir kristaldir. Neodim lazerler, hem sürekli hem de darbeli modda farklı radyasyon gücü değerlerine sahip çok sayıda modifikasyonda sunulmaktadır. Yarı iletken lazer, flaş lambası, ark lambası ile pompalanabilirler ve özellikleri tasarım ve uygulamaya bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Her yerde bulunmaları ve oluşturdukları tehlike dereceleri nedeniyle, belki de neodimiyum lazerlerden diğer kategorilerdeki lazerlerden daha fazla insan etkilenmiştir.

Neodimiyum itriyum alüminyum (Nd:YAG) lazerler, 1064 nanometre dalga boyunda yakın kızılötesi radyasyon üretir, bu da görünmez olduğundan ve yansıyan ışınlardan yaralanma olasılığı yüksek olduğundan gözün retinasında ciddi hasara neden olabilir. Mikroskopide kullanılan bu lazerlerin çoğu diyot pompalıdır ve yansıyan tek bir darbe göze çarpsa bile tehlikeli olan kısa, yüksek yoğunluklu darbeler yayar. Bu nedenle, göze giren olası ışığın herhangi bir yönü engellenmelidir. Bu durumda, yüksek harmoniklerin kullanıldığı uygulamalar dışında, kızılötesini emen ancak görünür ışığı ileten gözlükler uygun bir seçenek olabilir. Frekans ikiye katlama, 532 nanometrede (görünür yeşil ışık) ikinci bir harmonik üretir ve bu da retinaya gider ve bu emisyon hattı kullanılırsa yeşil ışığı azaltmak için ek filtreleme gerekir. Frekans üçleme ve frekans dört katlama, Nd:YAG lazerlerde, farklı bir yaralanma riski oluşturan 355 ve 266 nanometrede üçüncü ve dördüncü harmonikleri üretmek için yaygın olarak kullanılır. Bu durumlarda, UV ışığını filtrelemek için gözlükler ve yanıkları önlemek için muhtemelen cilt koruması kullanılmalıdır. Birkaç watt gücünde kızılötesi radyasyon üreten lazerler, ikinci, üçüncü ve dördüncü harmoniklerde yüzlerce miliwatt üretir.

Tablo 2. En yaygın lazerlerin radyasyon dalga boyları

Buna neodimiyum eklemek için alternatif bir baz kristal arayışı içinde önemli miktarda araştırma yapılmaktadır. Endüstriyel lazerlerde göründükleri gibi, güvenli kullanımlarına özel dikkat gösterilmelidir. Yeni lazerlerle güvenli çalışmayı sağlayan cihazların piyasaya çıkması, her zaman yeni lazer modellerinin ortaya çıkmasına ayak uyduramıyor. Günümüzde itriyum alüminyum garnetin en yaygın alternatifi lityum itriyum florürdür (YLF olarak adlandırılır) ve hem darbeli hem de sürekli Nd:YLF lazerler zaten ticari olarak mevcuttur. Neodimiyum:YAG lazerlere pek çok açıdan benzer olmakla birlikte, Nd:YLF lazerler temel dalga boyunda (1047 nanometre) biraz farklılık gösterir ve bu, ışık absorpsiyonları göz önüne alındığında, gözlüklerde olduğu gibi koruyucu filtreler oluşturulurken dikkate alınmalıdır. ve daha yüksek harmonikler.

Yarı iletken diyot lazerler nispeten yeni teknoloji, şimdi çeşitli şekillerde hızlı bir şekilde yayılıyor. Diyot lazerlerin performansı, yarı iletkenin elektriksel özellikleri, üretiminde kullanılan büyüme teknolojisi ve kullanılan katkı maddeleri gibi birçok faktöre bağlıdır. Lazer ortamı tarafından yayılan radyasyonun dalga boyu, bant aralığı (enerji) bandına ve yarı iletkenin yapısı tarafından belirlenen diğer özelliklere bağlıdır. Devam eden geliştirme, endüstriyel diyot lazerlerin dalga boyu aralığını genişletmeyi vaat ediyor. Günümüzde 1100 nanometreden daha büyük dalga boylarına sahip yarı iletken diyot lazerler esas olarak fiber optikte kullanılmaktadır. Bu kategorideki lazerlerin çoğu, çeşitli oranlarda indiyum-galyum-arsenik-fosfor (InGaAsP) aktif katmanlarına dayanmaktadır. Temel olarak, 1300 veya 1550 nanometre dalga boyunda yayarlar. 1300 nanometredeki radyasyonun küçük bir yüzdesi retinaya ulaşırken, 1400 nanometreden daha büyük dalga boylarındaki radyasyon kornea için en büyük tehlikeyi oluşturur. Yeterince yüksek güçte radyasyon dışında göze ciddi bir zarar gelmesi olası değildir. 1300 nanometrede yayılan diyot lazerlerin çoğu düşük güçtedir ve lazer ışını uzun süre doğrudan göze yönlendirilmezse gözler için ciddi bir tehdit oluşturmaz. Yönlendirilmemiş diyot lazer ışınları ve optik fiberden çıkan ışık ışınları, ek bir güvenlik derecesi sağlayan geniş bir sapma açısına sahiptir. Radyasyonun tamamı tamamen yönlendirilmedikçe veya fiber içinde tutulmadıkça, yüksek güçlü radyasyon için gözlük kullanılmalıdır. Optik aletleri yakın kızılötesi bölgesinde radyasyonla hizalarken, kızılötesi ışığı engelleyen koruyucu gözlük takmanın yanı sıra floresan ekranlar veya diğer termal görüntüleme cihazları (IR) kullanılabilir. Diyot lazerler düşük voltaj ve düşük akımda çalışır ve bu nedenle normalde elektrik tehlikesi oluşturmazlar.

1100 nanometreden daha düşük nominal dalga boylarında yayan diyot lazerler, esas olarak galyum ve arsenik karışımlarına dayanır, ancak yeni malzeme ve teknolojilerin sürekli gelişimi, radyasyon aralıklarını giderek daha kısa dalga boylarına genişletmektedir. Bazı istisnalar dışında, diyot lazerlerle çalışırken, aynı aralıkta ve aynı güçte yayan diğerlerinde olduğu gibi aynı güvenlik önlemleri gereklidir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bazı durumlarda diyot lazerlerin potansiyel tehlikesini azaltan bir faktör, ışın enerjisinin yarı iletkenin yayma yüzeyinden kısa bir mesafede birçok yöne dağılmasından dolayı ışınlarının yüksek sapmasıdır. Ancak, bir uygulamanın ek odaklama optiği veya bir çeşit kolimasyon yöntemi kullanması gerekiyorsa, bu faktör reddedilir. İndiyum-galyum-arsenik-fosfor (InGaAlP) karışımı üzerinde çalışan diyot lazerler, miliwatt güçte 635 nanometrede yayar, bu nedenle onlarla çalışmak için güvenlik gereksinimleri, aynı güçteki helyum-neon lazerlerinkine benzer. Lazerlerin benzer diyot karışımlarına dayalı bazı versiyonları 660 veya 670 nanometrede yayar ve gözün doğal reaksiyonu bir miktar koruma sağlasa da, göz bu dalga boylarına 635 nanometredeki radyasyona olduğu kadar duyarlı değildir ve bu nedenle kullanım gözlük kullanılması tavsiye edilir. Daha uzun dalga boylarını emmek için yapılmış gözlükler 660 ve 670 nanometrede etkili olmayabileceğinden, filtrelenmesi gereken bu dalga boylarıdır.

Çeşitli galyum, alüminyum, arsenik (GaAlAs) karışımları, 750 ila neredeyse 900 nanometre aralığında yayan diyot lazerleri yapmak için kullanılır. Gözün 750 nanometrede radyasyona karşı sınırlı duyarlılığı nedeniyle (muhtemelen zayıf kırmızı ışık algısı) ve tam yokluk daha uzun dalga boylarına duyarlı olan bu lazerler, görünür aralıkta çalışanlardan daha büyük bir göz tehlikesi oluşturur. Bu aralıkta çalışan diyot lazerler, çok daha yüksek güçte (bir diyot dizisinde birkaç watt'a kadar) radyasyon üretebilir ve bu, kısa bir maruz kalma ile bile göze zarar verebilir. Bu ışının görünmezliği, gözün doğal koruyucu reaksiyonunu ortadan kaldırır, bu nedenle özellikle yüksek güçlü lazerlerle çalışırken koruyucu gözlük takmak gerekir. İndiyum-galyum-arsenik (InGaAs) karışımına dayanan lazerler, uzun dalga boylarında bile yayarlar, bu nedenle, görünmez radyasyonun yanlışlıkla göze çarpma olasılığını ortadan kaldırmak için 980 nm çizgisini emen koruyucu gözlüklere ihtiyaç vardır.

Özetle, lazerlerle çalışmanın ana tehlikeleri, lazer ışını ile temastan kaynaklanan göz hasarı ve cilt hasarı olasılığının yanı sıra lazerlerdeki yüksek voltaj nedeniyle elektrik çarpması riskidir. Lazer ışınının (özellikle gözlerin) temasını önlemek için her türlü önlem alınmalı ve bunun mümkün olmadığı durumlarda koruyucu gözlük takılmalıdır. Gözlük veya diğer filtreleri seçerken dört faktör önemlidir: lazerin dalga boyu, radyasyonun doğası (darbeli veya sürekli), lazer ortamının türü (gaz, yarı iletken vb.) ve lazerin çıkış gücü.

Bazıları mikroskobun kendisi ile ilgili, bazıları ise oldukça nadir olan radyasyon olmayan ek tehlikeler vardır. Birçok endüstriyel uygulama, kesme ve kaynaklama için lazerleri kullanır. Yüksek sıcaklıklar Bu tür işlemlerin gerçekleştirilmesi sırasında ortaya çıkan, çalışma alanlarından uzaklaştırılması gereken çeşitli zararlı duman ve dumanların ortaya çıkmasına katkıda bulunabilir. Bu, optik mikroskopta kullanılan lazerler için geçerli değildir, ancak Genel kurallar güvenlik teknolojisi. Flaş lambaları ile pompalanan sistemlerde, içine pompalandığında lambanın patlama tehlikesi vardır. yüksek basınç. Cihazın gövdesi, böyle bir patlama durumunda lambanın tüm parçalarını içine alacak şekilde tasarlanmalıdır. Lazerleri soğutmak için sıvı nitrojen veya helyum gibi kriyojenik gazlar kullanılabilir (örneğin yakut veya neodimyum katkılı). Bu gazlar cilt ile temas ederse yanıklar meydana gelebilir. Kapalı bir odada önemli miktarda gaz salınırsa, odadaki havanın yerini alabilir ve oksijen eksikliğine neden olabilirler. Lazer ekipmanıyla ilgili elektrik güvenliği yukarıda zaten tartışılmıştır, ancak elektrik çarpmasına karşı koruma sağlamak üzere tasarlanmış alet muhafazaları genellikle lazer kurulumu, hizalama ve bakım sırasında çıkarıldığından, bu konu fazla vurgulanamaz. Bazı lazer sistemleri (özellikle Sınıf IV veya 4) potansiyel olarak yangın tehlikesi oluşturur.