Bugünün makalesi biraz sıkıcı olacak çünkü genellikle kimsenin tartışmayı sevmediği konuları gündeme getiriyor. Ve ana, en çok hakkında konuşacak önemli konular Lazerlerle çalışma konusunda TB ile ilgili. Bu nahoş ama çok önemli konuyu, çeşitli "güvenli çalışma kuralları el kitapları" nda anılmaktan çok hoşlanan minimum sıkıcı harf ve rakamlarla, görsel ve erişilebilir örnekler yardımıyla ana konuları inceleyerek anlatmaya çalışacağım. “eğer olursa ne olur” ruhuyla. Lazer nasıl bir tehlike oluşturur?Tüm lazerler eşit derecede tehlikeli midir? Anlayacağız.

DİKKAT: Tıbbi konularda uzman olmadığım için bu yazıda hatalar ve yanlışlıklar bulunabilir.

Bilindiği gibi, bir lazerin ana özelliği, radyasyonun çok yüksek yönlülüğü ve tek renkliliği, önemli bir güçtür. ışık akısıçok ince bir ışın halinde yoğunlaşmıştır. Buna karşılık, her birimiz ışığı algılamak için çok hassas bir aparatla, yani gözlerimizle donatılmıştır. Gözler ise sahibine gerekli görsel bilgiyi sağlamak için en düşük ışık yoğunluğunu kullanacak şekilde tasarlanmıştır. Oldukça konsantre ve güçlü bir ışık ışınının hassas bir görsel organla kombinasyonunun zaten zayıf bir şekilde uyumlu olduğu ve dolayısıyla böyle bir ışının tehlike oluşturacağı zaten açıkça ortaya çıkıyor. Bu, genel olarak, eğer Güneş'e birkaç saniyeden fazla bakamıyorsanız, o zaman kağıtta delikler açan güçlü bir lazer ışınına ve hatta daha fazlasına bakamıyorsanız açıktır. Ama bu o kadar basit değil. Tehlike Lazer radyasyonu doğasına (darbeli veya sürekli), gücüne, dalga boyuna büyük ölçüde bağlıdır. Ayrıca, gaz veya katı hal/sıvı lamba pompalı lazerlere dayanan birçok kurulum, yüksek voltaj altında devreler ve elemanlar içerir - transformatörler, radyo tüpleri, anahtarlama tutucuları ve tiratronlar, güçlü kapasitörler, bunlar elektriksel tehlike kaynağıdır. Ancak onlara odaklanmayacağım; elektrik güvenliği hakkında pek çok literatür yazıldı ve bu, Tesla üreticileri arasında hassas bir konu. Burada kendimi yalnızca lazer ışınımının doğrudan oluşturduğu optik tehlikeyi dikkate almakla sınırlayacağım.

Lazer parametrelerini değiştirerek, özel literatürde ayrıntılı olarak açıklanan göz hasarı mekanizmaları da değişecektir. Gücü ne olursa olsun, lazer ışınımının ürettiği etkiler resimde anlatılmaktadır:

Bu veriler nihai gerçek olarak alınmamalıdır, bu sadece kitaplardan birinin versiyonudur. Açıklanan etkiler, diğer parametrelere (güç ve dalga boyu) bağlı olarak herhangi bir oranda birleştirilebilir. Kesin olarak konuşursak, lazerin darbeli çalışma modu iki bölüme daha ayrılabilir - darbeli serbest üretim modu ve darbeli Q-anahtarlı mod. İkinci durumda, lazer sözde dönüştürülür. Pompalama sırasında biriken tüm enerji, çalışma ortamından kısa (birkaç ila onlarca nanosaniye) bir darbe ile serbest bırakıldığında “dev darbe modu”. Darbe başına güç, mütevazı subjoule enerjilerde onlarca ve yüzlerce megawatt'a ulaşır. "Devasa bir darbeye" maruz kaldığında, hasar öncelikle patlayıcı bir mekanizmaya sahiptir, çünkü emilim sırasında oluşan ısı bu kadar uzun süre hiçbir yerden uzaklaştırılamaz. Kısa bir zaman. Serbest bir darbe oluşumuna maruz kaldığında, darbenin nispeten uzun süresi (milisaniye) nedeniyle daha düşük bir tepe gücüne sahip olması nedeniyle, ısının kısmen uzaklaştırılması ve emici katman boyunca dağıtılması için zaman olduğundan, hasar daha çok bir termal mekanizma tarafından meydana gelir.

Oküler ortamın şeffaflığı farklı dalga boyları için aynı olmadığından dalga boyunun rolü özellikle karakteristiktir. Konudan bir sapma olarak, X-ışını veya gama radyasyonu için biyolojik etkinin dalga boyuna bağlı olmadığı, yalnızca nüfuz etme yeteneğinin değiştiği genel olarak kabul edildiğini not ediyorum. Ve genel olarak, özel literatürde, X-ışını radyasyonundan korunma konuları yalnızca birkaç sayfada tartışılırken, tüm bölümler lazer radyasyonuyla çalışırken güvenlikle ilgili konulara ayrılabilir. Ancak etkilerin dalga boyuna bağımlılığı konusuna dönelim. Burada aynı kitaptan başka bir tabloya geçiyoruz. Yine güce bakılmaksızın dalga boyuna bağlı hasar mekanizmalarını açıklar.

Retinaya ulaşan ve onun tarafından algılanan şey bu olduğundan, en belirgin tehlikenin görünür bölgedeki radyasyon olacağı açıktır. Ancak bariz olması onun en tehlikeli olduğu anlamına gelmez. Gerçek şu ki, görünür aralıktaki ışın fark edilebilir ve bu durumda gözün göz kırpma refleksi kusursuz çalışır, bazı durumlarda hasarı büyük ölçüde azaltabilir. Oysa yakın kızılötesi bölgeden gelen bir ışın artık fark edilemese de retinaya ulaşacak ve göz kırpma refleksi oluşmayacaktır. Gözün hasara en duyarlı bölgesi olan retinadır ve en üzücü olanı da yenilenme yeteneğinin olmamasıdır.

Bu nedenle, eğer radyasyon modu ve dalga boyu biliniyorsa, esasen belirleyici olan son faktör kalır; radyasyon gücü. Kirişin altında gözlerinizin tamamen mi yoksa kısmen mi yanacağına veya hiç yanmayacağına o karar verir. Dalga boyuna bağlı olarak, ışın sürekli ise yalnızca bu gücün büyüklüğü veya ışın darbeli ise darbe enerjisi değişir.

Lazerlerin mevcut tehlike sınıflarına ayrılması radyasyon gücüne dayanıyordu. Sam's Laser SSS web sitesini ziyaret ederek bunlara daha yakından bakalım. Kolaylık sağlamak için, laserforum.ru forumunun moderatörü Gall tarafından İngilizce'den Rusça bir çeviri sağlanmıştır. Ve resimde bir hata bulan kişi aferin.

Yani tehlike sınıfları.

Sınıf I lazer ürünleri
Bilinen biyolojik tehdit yok. Radyasyon, herhangi bir insan tarafından görülebilecek şekilde korunmaktadır ve lazer sistemi, lazerin açıkken açılmasını önleyen ara kilitlere sahiptir. (DEC LPS-40 gibi büyük lazer yazıcılar, Sınıf IIIb lazerler olan 10 mW HeNe lazerlerle çalışır, ancak yazıcı açık lazer ışınıyla herhangi bir teması önlemek için kilitlenmiştir, böylece cihaz biyolojik tehlike oluşturmaz, lazerin kendisi Sınıf IIIb olmasına rağmen (Aynı şey Sınıf I lazer ürünleri olduklarından CD/DVD/Blu-ray oynatıcılar ve küçük lazer yazıcılar için de geçerlidir).

Sınıf II lazer ürünleri
1 mW'a kadar çıkış gücü. Göz refleksleri meydana gelebilecek her türlü hasarı önlediğinden bu tür lazerler optik açıdan tehlikeli cihazlar olarak kabul edilmez. (Örneğin göze parlak bir ışık girdiğinde göz kapağı otomatik olarak yanıp söner veya kişi parlak ışığın kaybolacağı şekilde başını çevirir. Buna refleks etki veya reaksiyon süresi denir. Sınıf II lazerler bu şekilde göze zarar vermezler. Ayrıca kimse ona daha uzun süre bakmak istemeyecektir.) Lazer ekipmanlarının üzerine uyarı işaretleri (sarı) asılmalıdır. Bilinen cilt tehlikesi ve yangın tehlikesi yoktur.

Sınıf IIIa lazer ürünleri
Çıkış gücü 1 mW'tan 5 mW'a kadar. Bu tür lazerler belirli koşullar altında kısmi körlüğe ve diğer göz hasarlarına neden olabilir. Sınıf IIIb lazer içeren ürünler, lazerin çalıştığını gösteren bir lazer emisyon göstergesine sahip olmalıdır. Ayrıca lazere ve/veya ekipmana yapıştırılmış bir "Tehlike" işareti ve lazer çıkış portunu gösteren bir işaret bulunmalıdır. Yetkisiz kullanımı önlemek için güç anahtarı bir tuş kilidi olarak TAKILMALIDIR. Bilinen cilt veya yangın tehlikesi yoktur.

Sınıf IIIb lazer ürünleri
Çıkış gücü 5 mW'tan 500 mW'a kadar. Bu tür lazerler, özellikle göz hasarına neden olacak yüksek güçlerde, kesin bir göz tehlikesi olarak kabul edilir. Bu lazerler, yetkisiz kullanımı önlemek için bir tuş kilidine, bir lazer varlığı göstergesine, güç uygulandıktan sonra operatörün ışın yolundan çıkmasına zaman tanımak için 3 ila 5 saniyelik bir açılma gecikmesine ve mekanik bir deklanşöre sahip olmalıdır. kullanım sırasında ışının kapatılmasına izin verin. Yüksek güç çıkışı seviyelerinde cilt yanabilir ve bazı malzemelere kısa süreli maruz kalmak yangına neden olabilir. (250 mW'lık bir argon lazerin, 2 saniyeden daha kısa sürede bir kırmızı kağıt parçasını ateşlediğini gördüm!) Lazerin üzerine kırmızı bir "TEHLİKE" işareti ve çıkış işareti YERLEŞTİRİLMELİDİR.

Sınıf IV lazer ürünleri
Çıkış gücü >500 mW. Bu lazerler gözlerinize zarar verebilir ve verecektir. Sınıf IV, cildin yanması ve giysilerin yanması da dahil olmak üzere yanıcı malzemeleri temas halinde tutuşturabilir ve tutuşturur. Bu tür lazer ürünlerinin aşağıdaki özelliklere sahip olması GEREKİR:
Yetkisiz kullanımı önlemek için tuş kilidi, sistemin kapaklar çıkarılmış halde kullanılmasını önlemek için kilitlemeler, lazerin çalıştığını gösteren radyasyon varlığı göstergeleri, ışını engellemek için mekanik panjurlar ve lazere yapıştırılmış kırmızı "TEHLİKE" ve çıkış işaretleri
Yansıyan ışının orijinal ışın kadar tehlikeli olduğu düşünülmelidir. (Yine, 1000 watt'lık bir CO2 lazerin çelikte delik açtığını gördüm, bunun gözünüze ne yapacağını bir düşünün!)

Alıntının sonu.

Not: Evet, lazerlerim çoğunlukla Tehlike Sınıfı 4'tür ve onlarla ilgilenen tek kişi olduğum için pek fazla donanım koruması yoktur. Bu nedenle lazerlerimde neden anahtar veya kilitleme kapağı bulunmadığını yorumlarda soru sormaktan kaçınmanızı rica ediyorum. Bu gereklilikler öncelikle ticari olarak üretilen üniteler için geçerlidir.

Şimdi tabiri caizse lazer radyasyonunun neden olduğu göz yaralanmasının nasıl göründüğünü açıkça görelim. Yeni lazerler ve bileşenlerini bulmak için çeşitli kuruluşları ziyaret ettiğimi daha önce belirtmiştim. Ve bir gün yerel bir göz tedavi merkezinin lazer bölümünü ziyaret ettim. Uzmanlarla iletişim kurarken, muayenehanelerinde lazer radyasyonundan kaynaklanan yaralanmalarla karşılaşıp karşılaşmadıklarını sordum. Cevap beni şaşırttı. Gerçek şu ki, 20 yılı aşkın iş pratiğinde yalnızca birkaç doğrudan lazer yaralanması yaşandı. Soruma, eğer şimdi her çocuğun 50'den 2000 mW'a kadar bir lazer işaretçisi varsa, bu nasıl mümkün olabilir, sadece işaretçilerden kaynaklanan yanıklara dair herhangi bir rapor bulunmadığını yanıtladılar. Ancak güneşten kaynaklanan, lazer olmayan, retina yanığı olan çok sayıda insan vardı. Bana en dikkate değer lazer yaralanmasıyla ilgili belgeler gösterildi - Q-anahtarlı modda çalışan darbeli bir neodimyum lazer (Nd:YAG) üzerine kurulu bir lazer uzaklık ölçerden speküler olarak yansıyan bir darbenin neden olduğu foveadaki ciddi hasar. Darbe enerjisi, çeşitli tahminlere göre, yaklaşık 20 ns'lik bir darbe süresiyle 20 ila 100 mJ arasındaydı. Hasarın bu kadar şiddetli olmasının nedeni Q-anahtarlamasıydı; radyasyonun odak noktasında optik bir bozulma meydana geldi, bu da hidrolik şoka neden oldu, bu da retinanın merkezi yırtılmasına ve retinanın şişmesine neden oldu. ikincisi hemoftalmi (vitreus gövdesine kanama) ile birlikte. Tamamen anonimleştirilmeleri koşuluyla belgeleri taramama izin verildi. Optik koherens tomografiyi kullanarak retinayı farklı düzlemlerde kesit olarak görüntüleyebilirsiniz. Başvuru anında kesi böyle görünüyordu Tıbbi bakım. Kenarları "dışa doğru bükülmüş" net bir "delik" görülebilir (aslında bu şişliktir).

Daha yakından:

Ve farklı düzlemlerde:

Bana verilen belgelerin metninden tedavi sürecinin 10 gün sürdüğü, bu süre zarfında retina dekolmanı durumunda ameliyat konusuna karar verildiği öğrenildi. Pnömoretinopeksi (PRP), olası bir ayrılmayı ortadan kaldırmak ve boşluğu kapatmak için cerrahi bir müdahale olarak önerilmiştir. Konservatif tedavi şişliği gidermeyi ve önlemeyi amaçlıyordu. inflamatuar süreç. Gözlem sırasında fundusun da birkaç fotoğrafı çekildi ve kurs sonunda boşluk kendiliğinden kapandığı ve skar dokusuyla büyüdüğü için ameliyata gerek olmayacağına karar verildi.

Fundus fotoğrafları kronolojik sıraya göre düzenlenmiştir.

Aynı belge yığınında tedavinin bitiminden sonraki optik koherens tomografinin başka bir çıktısı da vardı.

Gördüğünüz gibi arıza kanalı ortadan kalktı ve merkezi fossa olan yerin kenarları daha düzgün şekiller aldı. Yaralanma anında tabloya göre görme keskinliği. Sivtseva %0'dı, tedavinin bitiminden sonra %30'a varan iyileşme sağlandı. Bunun öznel olarak nasıl algılandığı soruma yanıt olarak bana “merkezi skotomun” ne olduğunu açıkça gösteren başka bir resim gösterildi. Bu kör nokta, görüntünün hangi kısmının düştüğü. Beyin, onu çevredeki arka planın rengine uyacak şekilde "boyayabilir", ancak onları görecek hiçbir şey olmadığı için görüntünün hiçbir ayrıntısı görünmeyecektir - buradaki ışığa duyarlı hücreler yok edilir. Bu makale için görsel Google'dan alınmıştır. Ayrıca ikinci bir gözüm sağlıklıysa bu kör noktanın yaşam kalitemi etkilemediğini de anlattılar.

Daha sonra lazerin türüne ve çalışma şekline göre lazer yaralanmalarının sonuçlarını inceleyen, karşılaştırmalı klinik verilerin yer aldığı başka bir tabloyu gün yüzüne çıkarmayı başardım. Gördüğünüz gibi, en olumsuz sonuçlar Q-anahtarlı modda çalışan lazerlerden kaynaklanan yaralanmalardır, çünkü retina hasarı patlayıcı bir mekanizma yoluyla meydana gelirken, serbest üretim modundaki bir lazer darbesi yalnızca termal yanık Bu, çok daha yüksek radyasyon enerjisine rağmen bir dereceye kadar tersine çevrilebilir. Açıkça söylemek gerekirse, hasarın lokalizasyonu lazer parametrelerinden daha büyük bir rol oynar; foveaya verilen hasar her durumda geri döndürülemez.

İşte bir boya lazer darbesinin neden olduğu retinada lazer yanığının olduğu bir fundus fotoğrafının başka bir örneği. Boya lazerleri, darbe süresi ve enerji açısından darbeli Q-anahtarlı lazerlerle karşılaştırılabilir.

Şimdi bunun dinamikte nasıl gerçekleştiğini görelim. Yun Sothory, deneysel bir kurban olarak ucuz bir web kamerasını ve lazer olarak da ev yapımı bir nitrojen lazeri ile pompalanan bir boya çözeltisi kullanan ev yapımı bir lazeri kullanarak "lazere bakarsanız ne olur" adlı bir deney gerçekleştirdi. Sonuç videoda. Ve bu, tamamen cansız ve meşe silikon bir "retinaya" sahip olmasına rağmen. Gözlere ne olacağı oldukça açık.

İşte hasarlı bir kamera sensörünün başka bir örneği: 1:06'da, bir sahne lazer gösterisi sırasında üstte bir yanmış piksel çizgisi görünüyor. Bu arada, lazer gösterilerinin güvenliği, BDT'de ve Batı'da birçok kopyanın kırıldığı ayrı, çok tartışmalı bir konudur. Lazer yayıcının ışının kırılması ve taranması için optik sisteme giden gücü bazen onlarca watt'a ulaşır.

Şimdi şu soruyu inceleyelim: Bütün lazerler eşit derecede tehlikeli midir?
En tehlikeli olanın, görünür ve yakın kızılötesi aralıkta kısa darbe süreli darbeli modda çalışan lazerler, özellikle de ikincisi olduğu sonucuna açıkça varabiliriz. Ve gerçekten de öyle. Bununla birlikte, genellikle az eğitimli insanlar için sıkıcı bir tonda yazılan kurallar, istisnasız tüm lazerlerin tehlikeli olduğunu ve herhangi bir lazerin kesinlikle çitle çevrilmesi, yer altına itilmesi ve kimsenin yanına yaklaşmasına izin verilmemesi gerektiğini belirtiyor. Her şeyin makul olması gerektiğinden burada bazı uyarılara ihtiyaç var. Tüm lazerler eşit yaratılmamıştır. Daha tehlikeli olanlar var, daha az tehlikeli olanlar var. Aşağıda, doğru olduğunu iddia etmeyen sert IMHO'm var. Yani yakın kızılötesi menzil hariç herhangi bir dalga boyundaki herhangi bir lazerle koruyucu ekipman olmadan çalışabilmeniz, sürekli veya yarı sürekli modda çalışıyorsa ortalama gücü 10-20'yi geçmemesi gerçeğinden oluşur. miliWatt ve eğer ışına bakmazsanız Ve eğer bakmak istiyorsanız, örneğin optik sistemleri görsel olarak ayarlarken ışının gözlerinize girme riski varsa, o zaman mutlak üst güç sınırı, tehlike sınıfı 2'nin açıklamasında yazıldığı gibi 0,5-1 mW'dır. . 1 mW gücündeki küçük bir helyum-neon veya diyot lazerin ışınına 1-2 saniye bakarak merakınızı giderebilir ve bunun Güneş'e bakmaya kıyasla son derece tatsız olduğunu anlayabilirsiniz. Ama bu benim kişisel deneyimim. Lazerlerle uğraşırken göz korumasını asla ihmal etmemenizi tavsiye ederim. Bakır buharlı lazerler yine güçlü sınıf 4 lazerler arasında öne çıkıyor çünkü çok geniş ışın nedeniyle enerji yoğunlukları düşük. Yani örneğin ışındaki güç yoğunluğu 16 mW/mm2'dir. Böyle bir ışının kazara göze çarptığını varsayarsak, o zaman göz bebeğinin çapının şu anda yaklaşık 3 mm olması koşuluyla, hasar tamamen sıradan 100 mW'lık bir lazer işaretleyicininkiyle karşılaştırılabilir olacaktır. Ancak bunlar sadece benim varsayımlarım, kimseye pratikte kontrol etmesini tavsiye etmiyorum. Böyle bir lazerle çalışırken göz koruması kesinlikle gereklidir.

Yazının başında gösterilen dalga boyuna bağlı hasar tablosuna tekrar dönecek olursak, görünür ve yakın kızılötesi aralıkların dışında radyasyona sahip lazerler için, radyasyonun dalga boyuna ulaşamayacağı için korumaya gerek olmadığı düşünülebilir. retina, çünkü oküler ortam 400 nm'den kısa ve 3 mikrondan uzun dalga boylarında opaktır. Bu kısmen doğrudur. Aslında, dalga boyu 3 mikrondan daha büyük olan radyasyon gözyaşı filmi tarafından emildiği için retina zarar görmez ve düşük güçlerde/enerjilerde bu tehlikeli değildir. Lazer telemetreler gibi düşük güçlü lazer kaynaklarının yaklaşık 3 mikronluk bir dalga boyuna (erbiyum lazerleri) aktarılmasının nedeni budur. Öte yandan gücün yeterli olması durumunda korneanın ciddi şekilde yanma riski de bulunmaktadır. Yüksek güçlü UV radyasyonuna maruz kaldığında hasar esas olarak fotokimyasal bir mekanizma yoluyla ve uzak IR radyasyonu durumunda termal bir mekanizma yoluyla meydana gelir. Ancak ihtiyaç duyulan güç, görünür aralıktaki lazerlere göre çok daha büyüktür. Mecazi anlamda konuşursak, lazerler şunlarla karşılaştırılabilir: farklı şekiller Aralarında kısa bir ısırıkla öldüren zehirli yılanlar ve kurban boğulana kadar uzun süre ve sıkıcı bir şekilde büyük ve kaba kuvvetle öldüren boa yılanları da vardır. Görünmez UV ve uzak IR aralıklarındaki lazerler, özellikle 10,6 mikron dalga boyunda yüzlerce ve binlerce W yayan CO2 lazerleri için güçleri tam anlamıyla "kaba kuvvet" olduğundan boa yılanlarıyla karşılaştırılabilir. İşte CO2 lazer radyasyonunun neden olduğu kornea yanığına bir örnek.

"Kim suçlanacak" sorusunu çözdük, şimdi "ne yapmalı" sorusuna geçiyoruz. Veya lazer radyasyonuyla çalışırken ne gibi koruyucu önlemler alınmalıdır? Lazer radyasyonuna karşı korumanın ana ölçüsü, her şeyden önce ışın yolunun çitle çevrilmesi ve optik yolun sonundaki emiciler tarafından yayılmasının sınırlandırılmasıdır. Bir çit düzenlemek mümkün değilse göz koruması gereklidir. Her iki koruma önleminin de birbirini tamamlaması daha iyidir. Ancak bunların dışında evrensel bir güvenlik gözlüğü yoktur. Bu nedenle gözlük seçmeden önce hangi lazerlerle uğraşacağınızı tam olarak bilmeniz gerekir.

Tüm güvenlik gözlükleri, lazerlerin yaydığı belirli dalga boylarına karşı koruma sağlayacak şekilde tasarlanmıştır ve iyi gözlükler her zaman her dalga boyundaki optik yoğunluğa göre derecelendirilir. Optik yoğunluk, camların zayıflama katsayısıdır; İngiliz standartlarında buna OD-X denir; burada X, zayıflama sırasının sayısını gösteren bir sayıdır. Yani örneğin OD-6, camların radyasyonu 6 kat azalttığı anlamına gelir; Belirli bir dalga boyunda 1.000.000 kez. 1000 katlık bir zayıflama OD-3 vb. olarak belirlenecektir. İyi gözlüklerin her zaman hangi dalga boylarındaki radyasyondan koruduklarını ve her dalga boyu için OD'nin ne olduğunu söyleyen talimatları vardır. Ayrıca iyi gözlükler her zaman kapalı bir tasarıma sahiptir ve yüze sıkı bir şekilde oturur, böylece radyasyondan kaynaklanan parlama filtreleri atlayarak gözlüklerin altından geçemez. İşte gerçekten örnekler Güzel nokta. Örneğin benim kullandığım Sovyet ZND-4-72-SZS22-OS23-1. Bu, yaygın lazer türleriyle çalışmak üzere tasarlanmış az çok evrensel gözlük yapma girişiminin bir örneğidir. Bunu yapmak için iki tür filtreleri vardır. Gözlükler yüze tam oturan yumuşak kauçuktan yapılmıştır ve talimatlarla birlikte gelir.

Mavi filtreler, 0,69 mikron ve 1,06 mikron dalga boylarında çalışan lazerlere (yakut ve neodimyum lazerler) karşı koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu dalga boylarında OD-6 yoğunluğu garanti edilir. Aynı filtreler, 630-680 nm dalga boyu aralığında (helyum-neon, kripton lazerler) ve 1,2-1,4 mikron aralığında radyasyona karşı koruma sağlar; bunlar için OD-3 beyan edilmiştir. Turuncu filtreler OD-6 ile 400 ila 530 nm aralığında (mavi ve yeşil lazerler), OD-3 ile ise 1,2-1,4 mikron aralığındaki dalga boylarından koruma sağlar. Turuncu filtreler kendi başlarına kırmızı lazerlerin radyasyonuna karşı herhangi bir koruma sağlayamazlar; mavi filtreler gerektirirler. Kolaylık sağlamak için mavi filtreler katlanabilir hale getirilmiştir.

Bunlar, tüm yüksek güçlü lazerlerimle çalışırken her zaman kullandığım gözlüklerdir ve talimatlara uymanız halinde korumayı garanti edebilirler. Ne yazık ki sarı lazerler için bir boşlukları var, yani. Talimatlarla garanti edilen koruma sağlamazlar ve bu nedenle tam bir evrenselliğe sahip değildirler. Bu gözlüklerin modern bir analogu satıştadır, ancak turuncu filtreleri olmadığı için daha az çok yönlüdür.

İşte İYİ yabancı yapım gözlüklerin bir başka örneği. Görüşü engellemeyen sağlam dikdörtgen camları vardır ve metin, üzerinde dalga boyları ve OD parametreleriyle birlikte doğrudan gözlüklerin gövdesine dökülür.

Şimdi kategorik olarak önermediğim KÖTÜ gözlük örneklerine bakalım. Aliexpress'de 1-2-10 dolara satılan tüm plastik Çin cürufları bunlar. Bu gözlüklerin yüze tam oturması yok, farklı dalga boylarında beyan edilen optik yoğunluğa sahip talimatlar yok, sertifika yok, hiçbir şey yok. Ve oldukça yumuşak plastikten yapılmışlar. Bir tabak pirinç için çalışan isimsiz bir Çinliye gözlerinizin güvenliğine güvenmeye hazır mısınız? Hazır değilim. Aşağıda gösterilen Çin cürufunu satın almayın.

Bunun tek istisnası CO2 lazerleridir. Genel anlamda radyasyonları "termaldir" - dalga boyu çok uzundur ve basit şeffaf camdan ve basit şeffaf plastikten bile geçmez. Onlar. Yukarıda gösterilen GOOD gözlükleri aynı zamanda CO2 lazerlerinden korunmaya da uygundur. Burada gösterilen KÖTÜ gözlükler aynı zamanda CO2 lazerin dağınık radyasyonuna karşı da yeterli koruma sağlayacaktır, ancak daha fazlasını değil. Böyle bir lazerin doğrudan ışını plastiği yakacağından yine de cam olanları tavsiye ederim.

Ayrı olarak, lazer teknolojik tesis üreticilerinin başvurduğu güvenlik önlemleri üzerinde de durmak istiyorum. Prensip olarak lazer makinemizde CO2 lazer varsa, 50 W'a kadar düşük güç seviyelerinde işleme alanını tamamen kapsayan bir korumaya gerek yoktur. Aksi takdirde sıradan cam veya plastikten yapılmış bir çit yeterlidir. Prensip olarak, birçok kilowatt gücüne sahip CO2 lazerli lazer makinelerinde bile, bu radyasyon termal olduğundan ve basitçe algılandığı için büyük bir tehlike oluşturmadığından, dağınık radyasyona karşı koruma bulmak her zaman mümkün değildir. Bir elektrikli sobanın veya IR ısıtıcının açık spiraline baktığınızda ısı akışı. Rahatsızlık hissederseniz uzaklaşabilirsiniz. CO2 lazerli makinelerde korumanın olmaması oldukça kabul edilebilir. Ancak yaygınlaşan fiber lazerli tesislerde kesinlikle yasaktır! Bir fiber lazer, 1 mikron düzeyinde bir dalga boyunda çalışır ve yukarıda belirtildiği gibi retinaya kolayca ulaşır; zaten birkaç W'luk güç seviyelerinde, saçılan radyasyon gözler için çok tehlikelidir ve bu tür lazer kurulumları için, çalışma alanının çitle çevrilmesi ZORUNLUDUR!!! İşte doğru şekilde yapıldığı bir örnek. Bu kesme makinelerinin tüm çalışma alanı saçılan radyasyonu iletmeyen camla kaplıdır.

Lazer işaretleyiciler ve gravür makinelerinin de kapalı bir alana sahip olması gerekir, çünkü bunlar ya fiber lazerler ya da Q-anahtarlama modunda çalışan neodimyum lazerlerdir ve bunlar gözler için çok tehlikelidir. Bunun nasıl doğru yapılması gerektiğine dair bir örnek.

Ve şimdi Çinlilerin sağlığımıza nasıl davrandığına dair net bir resim. Böyle bir performans için, bir lazer oymacının kafasına bir sopayla vurulması, milyonlarca dolar para cezası verilmesi ve bu makineleri üretme hakkından mahrum bırakılması gerekir. Sonuçta, böyle bir makineyi çalışma alanı için korumasız gören alıcı, üretici onu kurmadığı için buna ihtiyaç olmadığına karar verecektir. Çalışma sırasında, özellikle metal oyma sırasında saçılan ve yansıyan tüm radyasyon doğrudan gözlerine uçacaktır. Tabii gözlük takmadığı sürece. Ve onları giyeceğinden emin değilim. Ve eğer böyle bir makineyle çalışırken retina hasarına uğrarsa, üreticiye dava açma hakkına sahip olacak ve büyük miktarda para kaybederek davayı kolayca kazanacaktır.

Bu yüzden Çin cürufunu almayın, kullanın doğru yollarla koruma sağlayın ve kalan gözünüzle ışına bakmayın!

Bu makaleyi yazarken İnternetin dipsiz derinliklerine ek olarak aşağıdaki kaynaklardan da materyaller kullanıldı:

1. Grankin V.Ya.Lazer radyasyonu, 1977

Lazerler laboratuvarlarda ilk kez ortaya çıkmaya başladığında, hem cihazların kendisi hem de uygulamaları o kadar uzmanlaşmıştı ki güvenlik sorunu ortaya çıktı. lazer yayıcılarçok sınırlı bir araştırmacı ve mühendis çevresinin huzuruna çıktı ve genel bir tartışmanın konusu değildi. Artık lazerlerin bilimsel laboratuvarlarda ve endüstriyel işletmelerde kullanımı sıradan hale geldiği ve lazerlerin günlük yaşamda kullanımı önemli ölçüde genişlediği için, araştırmacıların bu cihazlarla çalışırken güvenlik konusunu ele alması gerekiyor. Lazerler birçok cihazın ayrılmaz bir bileşeni haline geldi modern yöntemler optik mikroskopi ve karmaşık optik sistemlerin bir parçası olarak, güvenlik önlemlerine uyulmadığı takdirde ciddi bir tehdit oluşturabilirler.

Şekil 1. Anatomi insan gözü

Lazer kaynaklarıyla çalışırken iki ana tehlike, lazer ışınına maruz kalma ve lazerin kendisindeki ve güç kaynağındaki yüksek voltajlarla ilişkili elektrik çarpmasıdır. Lazer ışınına maruz kalmadan kaynaklanan bilinen bir ölüm olmamasına rağmen, birkaç örnek vardır. ölümler yüksek voltajlı lazer bileşenleriyle temas halindeyken. Yeterince yüksek güce sahip ışınlar ciltte yanıklara neden olabilir veya bazı durumlarda yangına veya bazı malzemelerin hasar görmesine neden olabilir, ancak lazer ışınının asıl tehlikesi, ışığa en duyarlı organ olan gözlere zarar verme olasılığıdır. . Birçok hükümet ve diğer kuruluş, lazerlerle çalışmaya yönelik güvenlik standartları geliştirmiştir; bazıları zorunlu, bazıları ise tavsiye niteliğindedir. Yasaların gerektirdiği güvenlik standartlarının çoğu, lazer üreticileri için geçerlidir; ancak son kullanıcının, olası yaralanma ve hatta ölümün önlenmesi amacıyla güvenli çalışma konusuna büyük ilgi göstermesi gerekir.

Gözde hasar anında meydana gelebilir, bu nedenle riski en aza indirmek için önceden önlem alınması gerekir, çünkü son anda çok geç olabilir. Lazer ışığı güneş ışığına benzer, çünkü aynı zamanda gözün ışığa duyarlı iç tabakası olan retinaya çok etkili bir şekilde odaklanan paralel ışınlar halinde göze çarpar. Şekil 1 genel durumu göstermektedir anatomik yapı insan gözü, özellikle yoğun radyasyona duyarlı yapıları öne çıkarıyor. Gözlere yönelik potansiyel tehlike, lazer radyasyonunun dalga boyuna, ışının yoğunluğuna, yayıcıdan göze olan mesafeye ve lazer gücüne (hem sürekli üretim için ortalama güç hem de darbeli radyasyon için tepe güç) bağlıdır. . Dalga boyu çok önemlidir çünkü yalnızca yaklaşık 400 ila 1400 nanometre aralığındaki radyasyon göze girebilir ve retinada ciddi hasara neden olabilir. UV'ye yakın aralıktaki ışık, göz yüzeyine yakın katmanlara zarar verebilir ve özellikle göz dokusu bu dalga boylarındaki ışığa karşı daha şeffaf olan gençlerde katarakt gelişimine yol açabilir. Yakın kızılötesi ışık da oküler yüzeye zarar verebilir, ancak hasar eşiği (radyasyon hasarı) ultraviyole ışığa göre daha yüksektir.

İnsan gözü farklı dalga boylarına farklı tepki verir ve bu, aşağıda açıklanan diğer faktörlerle birlikte göze zarar verme potansiyelini belirler. Darbeli lazerlerin etkileri sürekli dalga lazerlerininkinden farklıdır. Uygulamada, darbeli lazerler yüksek güce sahiptir ve yeterli güce sahip tek bir mikrosaniye darbesi, göze girerse ciddi hasara neden olabilir; oysa daha az güçlü sürekli radyasyon, yalnızca uzun süreli maruz kalma durumunda göze zarar verebilir. Özellikle önemli olan spektral bölge, elektromanyetik radyasyon spektrumunun tüm görünür bölgesini içeren, 400 (mor) ile 1400 nanometre (yakın kızılötesi) arasında yer alan retinal tehlike aralığıdır. Yönlendirilen ışık göz tarafından retina üzerinde çok yüksek bir hızda toplandığında, bu dalga boylarındaki ışık hasarı tehlikesi, gözün odaklanma yeteneği ile artar. küçük nokta, çok yüksek konsantrasyon birim alan başına güç.

Lazer sınıflandırması

Hem hükümet hem de diğer kuruluşlar tarafından lazerler için geliştirilen birçok güvenlik standardı arasında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en temel olanı, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) tarafından benimsenen Z136 serisi standartlardır. ANSI Z136 Lazer Güvenlik Standartları, lazer çalışmasının tehlikelerini değerlendirmek için kullanılan Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA) tarafından onaylanan teknik düzenlemelerin temelini oluşturur. Bunlar aynı zamanda birçok eyalette kabul edilen teknik düzenlemelerin başlangıç ​​noktasıdır. 1976'dan bu yana Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan tüm lazer ürünlerinin bu standartlara göre sınıflandırılması ve sınıflarının güvenlik gereksinimlerini karşıladıklarının belgelenmesi gerekmektedir. Araştırma sonuçları ve güneş ışığının ve diğer radyasyon kaynaklarının potansiyel tehlikeleri hakkındaki deneyimlerden elde edilen anlayış, çoğu lazer radyasyonu türü için nominal güvenli radyasyon dozlarının belirlenmesine yol açmıştır. Kazaları önlemek amacıyla güvenlik prosedürlerini basitleştirmek amacıyla, belirlenmiş izin verilen maruz kalma limitlerine ve lazer kullanımıyla yıllar boyunca kazanılan deneyime dayanarak bir lazer güvenlik kategorileri sistemi geliştirilmiştir. Lazer üreticisinin, lazer ürünlerinin risk kategorilerinden veya sınıflarından birinin gerekliliklerine uygunluğunu onaylaması ve yayıcıları buna göre etiketlemesi gerekmektedir. Aşağıdaki listede lazerlerin dört ana kategorisi kısaca açıklanmaktadır. Bu özetin kısa olduğunu ve yansıtmadığını vurgulamak gerekir. tam liste Tehlike derecelerine göre lazer kategorileri için gereklilikler.

• Bu sınıftaki Sınıf I Lazerler aşağıdakilere göre güvenlidir: modern fikirler, olası herhangi bir radyasyonla, tasarımlarıyla. Bu sınıftaki lazerleri kullanan düşük güçlü cihazlar (görünür dalga boylarında 0,4 miliwatt), lazer yazıcıları, CD oynatıcıları ve film ekipmanlarını içerir. Bunların yaydığı radyasyonun, göze izin verilen maksimum maruz kalma düzeyini aşmasına izin verilmez. Daha tehlikeli lazerler Sınıf I'e dahil edilebilir ancak zararlı radyasyon Cihazın çalıştırılması veya bakımı sırasında dışarıya sızmamalıdır (ancak servis veya onarım sırasında olması şart değildir). Bu sınıftaki lazerlerin kullanımına ilişkin özel bir güvenlik önlemi yoktur.

• Sınıf IA, süpermarketlerdeki lazer tarayıcılar gibi lazer ışınının göze girme ihtimalinin düşük olduğu özel bir uygulamaya sahip, lazerler için özel bir tanımlamadır. Onlar için, sınıf I lazerlere göre daha yüksek bir güce izin verilir (en fazla 4 miliwatt), ancak sınıf I lazerler için radyasyon süresi sınırı 1000 saniyeyi geçmemelidir.

• Sınıf II, görünür radyasyon üreten düşük güçlü lazerlerdir. Işının parlaklığı, gözün yeterince uzun süreli ışınlanmasını ve retinaya zarar verme olasılığını önleyecek şekilde olmalıdır. Bu lazerlerin izin verilen radyasyon gücü 1 miliwatt'ı aşmaz; bu, 0,25 saniye veya daha az anlık bir darbe için izin verilen maksimum maruz kalma sınırının altındadır. Bu parlaklıktaki ışıkta gözleri kırpmak şeklindeki doğal refleksin gözleri koruması gerektiğine inanılıyor, ancak uzun süre kasıtlı olarak bakmak zarar verebilir. Bu sınıftaki lazerler, eğitim odalarındaki gösteri lazerlerini, lazer işaretleyicileri ve çeşitli telemetreleri içerir.

• Sınıf IIIA, tarayıcılar ve işaretçiler de dahil olmak üzere Sınıf II lazerlerle aynı uygulamalarda kullanılan, sürekli atımlı, orta güçlü bir lazer cihazıdır (1-5 miliwatt). Göze anlık lazer radyasyonuna (0,25 saniyeden az) maruz kaldıklarında güvenli kabul edilirler, ancak göze doğrudan maruz kalmaya veya büyütücü optiklerle gözlem yapılmasına izin verilmez.

• Sınıf IIIB, orta güçlü lazerlerdir (sürekli 5-500 miliwatt radyasyon üretimi veya darbeli lazerlerde santimetre kare başına 10 J). Doğrudan göze temas etmeleri veya aynaya tutulmaları halinde güvensizdirler. Özel önlemler Bu sınıf lazerlere yönelik güvenlik standartlarında önlemler açıklanmıştır. Bu tür lazerin örnekleri, spektral aletler, eş odaklı mikroskoplar ve lazer gösteri cihazlarıdır.

• Sınıf IV lazerler, Sınıf IIIB cihazların gücünü aşan yüksek güçlü lazerlerdir ve kullanımları için en katı güvenlik önlemlerini gerektirir. Bu lazerin hem doğrudan hem de dağınık ışınları gözler ve cilt için tehlikelidir ve üzerine düştükleri malzemede (malzemeye bağlı olarak) yangına neden olabilir. Göz yaralanmalarının çoğu, Sınıf IV lazerlerden yansıyan ışıktan kaynaklanır; bu nedenle, tüm yansıtıcı yüzeyler ışın yolunun dışında tutulmalı ve bu lazerlerle çalışırken 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'den IV'e kadar sınıflara ayırsa da, ANSI standartlarının bir sonraki revizyonunun, onu Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından kabul edilenler gibi uluslararası standartlarla daha uyumlu hale getirmek için yeni bir lazer güvenliği sınıflandırmasını benimsemesi muhtemeldir. ) ve halihazırda FDA tarafından onaylanmış olanlar Gıda Ürünleri ve ABD ilaçları. Standartlarda yapılan değişiklikler öncelikle, lazer güvenliğine aşina olmayan kişiler tarafından yaygın olarak kullanılan lazer işaretleyiciler ve benzerleri gibi cihazların her yerde bulunmasına yanıt niteliğindedir. Bu değişiklikler aynı zamanda lazer diyotlar gibi yüksek ışın diverjans kaynaklarının özel özelliklerini de hesaba katmaya çalışacaktır. Bu değişiklikler küçüktür ve genel olarak birikmiş bilgi ve deneyime dayanarak 1970'lerde geliştirilen muhafazakar standartların zayıflama sürecini 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 gereklilikleri yumuşatıyor ve bunların içine özel alt kategoriler getiriyor: 1M, 2M ve 3R. Yeni kategoriler kısaca şu şekilde açıklanabilir: Sınıf 1M, optik aletlerle gözle temas dışında zarar verme yeteneği olmayan lazerleri içerir. Sınıf 2M lazerler görünür ışık yayarlar ve optik aletlerle izlenmediği sürece ve gözle temas süresi 0,25 saniyeden az olduğu sürece güvenlidirler. Bu, parlak ışığa verilen doğal tepkinin ve göz kırpma refleksinin retinayı hasardan koruduğu zamandır. Sınıf 3R, lazer radyasyonu doğrudan göze girdiğinde tehlikeli kategorisine yaklaşan lazerleri içerir. Sınıf 1 ve Sınıf 2 lazerlerden beş kata kadar daha fazla çıkış gücüne sahip olabilirler. ek önlemlerÖzellikle görünmez spektrum için doğrudan radyasyonu önlemek için.

Potansiyel göz tehlikesi

Çoğu lazer kategorisi için ortak bir uyarı, lazer ışınına herhangi bir büyütücü mercekle bakmamanız gerektiğidir. Lazerlerin insan gözü için oluşturduğu temel tehlike, gözün belirli bir aralıktaki ışığa son derece hassas ve verimli odaklanan optik bir cihaz olmasından kaynaklanmaktadır. Lazerleri mikroskop optikleriyle birleştirmek, yalnızca lazer radyasyonunun gözlere zarar verme potansiyelini artırır. Optik laboratuvarlarda genellikle floresan mikroskoplar gibi diğer sistemlere yerleştirilmiş veya açık optik tezgahlara monte edilmiş ışık kaynakları olarak çok sayıda lazer bulunur. Bu "açık" lazerlerin oluşturduğu ana tehlike, gözün masa yüksekliğinde dağınık yatay ışınlara, masa düzleminden yansıyan ışınlara, optik bileşenlere ve kemer tokaları, saatler, mücevherler ve diğer herhangi bir harici yansıtıcı yüzeylere maruz kalma olasılığıdır. Yansıtıcı yüzeyler İç mekan yüzeyleri. Küçük bir dozda yansıyan radyasyona bir saniyeliğine maruz kalmak bile gözlere zarar vermek ve geçici görme kaybına neden olmak için yeterli olabilir.

Lazer radyasyonunun gözün çeşitli yapılarına zarar verme olasılığı bu yapıların türüne bağlıdır. Kornea, mercek veya retinanın hasar görüp görmediği, çeşitli oküler dokuların emilim özelliklerine ve lazer radyasyonunun dalga boyuna ve yoğunluğuna bağlıdır. Gözün iç yüzeyi olan retinaya gelen radyasyonun dalga boyu, gözün toplam iletim özelliklerine göre belirlenir. Şekil 2, göz iletiminin karşılık gelen spektral aralıktaki radyasyon dalga boyuna bağımlılığını göstermektedir. Gözün retinası, merceği ve camsı kısmı geçirgendir Elektromanyetik radyasyon Yaklaşık 400 ila 1400 nanometre aralığındaki alana göz odaklama aralığı denir. Bu aralıktaki ışık, sinyallerin optik sinir yoluyla beyne gittiği hassas yüzey olan retinaya odaklanır. Noktasal bir ışık kaynağına doğrudan bakıldığında (ki bu tam olarak paralelleştirilmiş bir lazer ışın demeti doğrudan göze çarptığında meydana gelir), retina üzerinde muhtemelen yüksek enerji yoğunluğuna sahip küçük bir alanın odak noktası oluşur. göze zarar verir. Güneşe doğrudan baktığımızda da aynı tehlikeye bir ölçüde maruz kalıyoruz, ancak lazerlerde bu daha da büyük.

Rahatlamış insan gözünün, gözbebeği alanının retina üzerindeki (odaklanmış) görüntünün alanına oranı olarak ifade edilen, paralelleştirilmiş bir ışın ışınına maruz kaldığında optik kazancı yaklaşık 100.000'dir. Bu, ışık korneadan retinaya geçtiğinde ışınımın (radyasyon akısı yoğunluğu) beş kat artmasına karşılık gelir. Lens-kornea sistemindeki aberasyon ve gözün irisindeki kırınım dikkate alındığında normal bir göz, retina üzerinde 20 mikrometrelik bir noktaya odaklanabilir. Gözün bu verimliliği, düşük güçlü bir lazer ışınının bile göze çarptığında retinaya odaklanabilmesine ve neredeyse anında içinde bir delik yakarak optik sinirlere umutsuzca zarar vermesine neden olur. Işın ışınlarına odaklanırken radyasyon enerjisinin tehlikeli derecede yoğunlaşması göz önüne alındığında, lazerlerin görünürdeki düşük gücü çok aldatıcı olabilir. 1 miliwatt gücündeki lazer ışınının göze doğrudan teması durumunda retinanın ışınlaması santimetre kare başına 100 watt olur. Karşılaştırma için akı yoğunluğu Güneş ışınları Güneşe doğrudan bakıldığında santimetre kare başına 10 watt'a eşittir.

Şekil 3, gözün iki kaynaktan gelen ışığa odaklanma yeteneğini karşılaştırmaktadır: sıradan bir buzlu cam lamba gibi geniş bir kaynaktan gelen ışık ve bir nokta kaynaktan gelen ışığa çok yakın olan, yüksek derecede paralelleştirilmiş bir lazer ışını. yüzünden farklı nitelikte Işık kaynaklarında, 1 miliwatt gücünde odaklanmış bir lazer ışınının retina üzerindeki akı yoğunluğu, sıradan 100 watt'lık bir ampulden milyon kat daha fazla olabilir. Kesit boyunca ideal bir Gauss radyasyon yoğunluğu dağılımına sahip bir lazer ışınının, sapmasız bir göze dik açıyla geldiğini varsayarsak, o zaman kırınım sınırıyla sınırlanan noktanın boyutu yalnızca 2 mikron olabilir. Genişletilmiş bir kaynak için bu boyut birkaç yüz mikron mertebesinde olacaktır. Bu durumda retina üzerindeki akı yoğunluğu (radyasyon yoğunluğu) Şekil 3'te gösterildiği gibi santimetre kare başına sırasıyla yaklaşık 10 (E8) ve 10 (E2) watt'tır.

Retinada milyonlarca koni (görme hücresi) bulunduğundan, retina üzerinde 20 mikrometre büyüklüğünde bir yanık izi bile önemli bir görme bozukluğuna yol açmayacak gibi görünebilir. Ancak ikincil termal ve akustik etkiler nedeniyle retina hasarı genellikle orijinal odak noktasından daha büyüktür; ve yerine bağlı olarak retinadaki çok küçük bir hasar bile ciddi görme bozukluklarına yol açabilir. En kötü durumda, göz tamamen gevşediğinde (sonsuza odaklandığında) ve lazer ışını ona dik açıyla çarptığında veya aynasal olarak yansıtıldığında, ışın retinanın en küçük noktasına odaklanır. Görme sinirinin göze bağlandığı yerde hasar meydana gelirse sonuç kötü olabilir. toplam kayıp görüş. Retina yanığı çoğunlukla merkezi görme alanı olan makula luteada meydana gelir ( sarı nokta), yatay olarak yaklaşık 2,0 milimetre ve dikey olarak 0,8 milimetre ölçülüyor. Fovea centralis (merkezi fovea) olarak adlandırılan noktanın orta kısmı sadece 150 mikrometre çapındadır ancak görme keskinliğini ve renk algısını sağlayan kısımdır. Retinanın bu küçücük alanın dışında kalan alanları, ışığı algılar ve hareketi algılar, yani çevresel görüşü oluşturur, ancak ayrıntıların ayırt edilmesinde rol oynamaz. Sonuç olarak, foveanın hasar görmesi, retina alanının yalnızca yüzde 3-4'ünü kaplamasına rağmen, geri dönüşü olmayan görme keskinliği kaybına yol açabilir.

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

Retinaya ulaşan dalga boyu aralığı, maviden (400 nanometre) kırmızıya (700 nanometre) kadar görünür spektrumun tamamını ve ayrıca spektrumun 700 ila 1400 nanometre (IR-A) arasındaki yakın kızılötesi bölgesini kapsar. Retina görünür spektrumun dışındaki radyasyona duyarlı olmadığından yakın kızılötesi dalgalara maruz kaldığında gözde herhangi bir his oluşmaz, bu da bu aralıkta çalışan lazerlerin gözler için çok daha tehlikeli olmasına neden olur. Görünmez olmasına rağmen ışın yine de retinaya odaklanır. Yukarıda tartışıldığı gibi gözün etkili odaklanma yeteneği nedeniyle, nispeten küçük lazer radyasyonu retinaya zarar verebilir ve bazen ciddi görme sorunlarına yol açabilir. Darbeli lazerlerden gelen radyasyon oldukça yoğundur ve retinaya odaklanıldığında ciddi kanamaya neden olabilir ve etkilenen alan, odak noktasından çok daha büyük olabilir. Retinanın etkilenen bölgeleri iyileşmez ve kural olarak onarılmaz.

Başta kornea ve mercek olmak üzere gözün diğer bileşenleri nedeniyle, retina tarafından emilen radyasyon, gözün odaklanma aralığı ile sınırlıdır, bu da retina için tehlikeli aralık olarak adlandırılabilir. Emilim işlemi sırasında emici yapıların kendisinde hasar meydana gelir. Ancak yalnızca radyasyonu emen doku ve ona doğrudan bitişik olan dokular zarar görür. 400 ila 1400 nanometre aralığının dışındaki dalga boylarındaki ışınlama örneklerinin çoğunda etkiler kısa sürdü. Kornea sürekli olarak yenilendiği için deri gibi davranır ve yalnızca yara iziyle sonuçlanan çok ciddi hasar görme etkinliğini etkileyebilir. Korneadaki en ciddi hasar, uzak IR ve UV spektrumundaki radyasyondan kaynaklanır.

Gözün yüksek odaklanma gücü nedeniyle, nispeten zayıf tutarlı bir lazer ışınına maruz kalmak bile onarılamaz zararlara neden olabilir. Sonuç olarak, yüksek güçlü bir lazer kullanıldığında, radyasyon akışının yüzde birkaçının bile bir saniyeden kısa bir süre boyunca aynasal yansıması (tutarlı bir ışın sağlayan) göz hasarına neden olabilir. Tersine, bir lazer ışını pürüzlü bir yüzeyden veya hatta havadaki toz parçacıklarından yansıtıldığında, radyasyon dağılır ve dağınık olarak yansıyan radyasyon göze geniş bir açıyla girer. Işık akısının enerjisi daha geniş bir alana dağıtıldığında yansıyan ışık, geniş bir kaynak özelliği kazanır ve retina üzerinde bir görüntü oluşturur. daha büyük boyut bir nokta kaynağından gelen konsantre bir odak noktasıyla karşılaştırıldığında (bkz. Şekil 3). Işın difüzyonu böylece yalnızca kaynağın boyutunu artırarak ve ışık akısı yoğunluğunu azaltarak değil, aynı zamanda ışının tutarlılığını da bozarak göz hasarı olasılığını azaltır.

Tablo 1. Lazer radyasyonunun biyolojik etkileri

Olası göz yaralanmaları, lazer ışığının dalga boyuna ve gözde hasar görebilecek yapılara göre sınıflandırılabilir. Aynı zamanda en güçlü etki Retinada belirir ve en tehlikeli aralık spektrumun görünür ve yakın kızılötesi bölgeleridir. Emilen enerji miktarına bağlı olarak termal yanıklar, akustik dalga hasarı veya fotokimyasal değişiklikler meydana gelebilir. Çeşitli dalga boylarındaki radyasyonun oküler doku üzerindeki biyolojik etkileri aşağıda kısaca anlatılmış ve Tablo 1'de listelenmiştir.

Ultraviyole-B ve C

Ultraviyole-A

Görünür ışık ve kızılötesi-A

Kızılötesi-B ve Kızılötesi-C

Genel olarak ultraviyole ve uzak kızılötesi aralıklarındaki lazer radyasyonu kornea ve mercek tarafından emilir ve etkisi, ışınlamanın yoğunluğuna ve süresine bağlıdır. Yüksek yoğunlukta termal yanık hemen meydana gelir ve zayıf radyasyon kataraktın daha da gelişmesine neden olabilir. Konjonktiva lazerden de zarar görebilir

ışınlama, ancak konjonktiva ve kornea hasarı genellikle retina hasarından daha güçlü ışıkla ışınlandığında meydana gelir. Sonuç olarak, retina hasarı daha ciddi acil sonuçlara yol açtığından, kornea hasarı riski yalnızca retinaya ulaşmayan dalga boylarındaki (esasen uzak IR ve UV) lazerlerle çalışırken dikkate alınır.

Cilt lezyonlarının türleri

Lazer radyasyonunun neden olduğu cilt lezyonlarının genellikle göz hasarı olasılığından daha az önemli olduğu düşünülmektedir; Her ne kadar yüksek güçlü lazer sistemlerinin, özellikle de ultraviyole yayıcıların yaygınlaşmasıyla birlikte, korunmasız cilt, tamamen kapatılmamış sistemlerden gelen son derece tehlikeli radyasyona maruz kalabilmektedir. Vücutta en geniş yüzey alanına sahip organ olan cilt, radyasyona karşı en fazla risk altındadır ancak aynı zamanda diğer organların çoğunu (gözler hariç) radyasyondan etkili bir şekilde korur. Çoğu lazerin deriden çok daha sert malzemeleri (kesme veya delme gibi) işlemek için tasarlandığını, ancak bu tür lazerlerin tipik olarak mikroskopi için kullanılmadığını akılda tutmak önemlidir. Eller ve kafa, ayarlama ve ekipmanla yapılan diğer işlemler sırasında lazer ışınının kazara ışınlamasına en sık maruz kalan vücut kısımlarıdır; ve yeterli yoğunluktaki bir ışın termal yanıklara, fotokimyasal ve şok (akustik) hasara neden olabilir.

Cilde en büyük hasar, lazer ışınının yüksek radyasyon yoğunluğu nedeniyle meydana gelir ve dalga boyu, penetrasyon derinliğini ve hasarın doğasını bir dereceye kadar belirler. 300-3000 nanometre aralığındaki dalgalar en büyük penetrasyon derinliğine sahiptir ve 1000 nanometre uzunlukta kızılötesi A spektrumunda maksimuma ulaşır. Cilde zarar verme potansiyeli olan lazerlerle çalışırken uzun kollu giysiler ve alev geciktirici eldivenler giymek de dahil olmak üzere uygun önlemler alınmalıdır. Çoğu durumda hizalama prosedürleri, gerçek muayene için gerekenden daha düşük güçlü lazerler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Elektrik şoku

Lazer elektrikli bileşenler ve güç kaynaklarıyla ilişkili elektrik tehlikeleri hemen hemen tüm lazer türleri için aynıdır ve lazer kategorisine veya konfigürasyonuna göre spesifikasyon gerektirmez. Yarı iletken lazerler hariç, ana işlevsel kategorilerdeki (gaz, katı hal, boya lazerleri, yarı iletken) tüm lazerler, lazer ışınını oluşturmak için yüksek voltaj ve sıklıkla yüksek akım kullanımını gerektirir. Aradaki fark yalnızca yüksek voltajın uygulandığı yerde yatmaktadır - doğrudan lazerin rezonatörüne, pompa lambasına veya lazer pompasına, ancak sistemin kendisinde hiçbir zaman mevcut değildir. Kapasitörler veya diğer bileşenler kapatıldıktan sonra yüksek voltajı koruyan lazerler özellikle tehlikelidir. Bu özellikle darbeli lazerler için tipiktir ve herhangi bir nedenle mahfazalarının çıkarılması gerektiğinde unutulmaması gerekir. Aksi özellikle belirtilmediği sürece elektrik çarpma tehlikesinin bulunduğunu her zaman unutmamalısınız. Birçok lazer, yalnızca radyasyon üretmeye başlamadan önce yüksek voltaja ihtiyaç duyar ve bundan sonra ev aletleri için normal voltajda çalışır. Ancak bu, herhangi bir elektrikli cihazla çalışırken güvenlik kurallarına uymamak için bir mazeret olamaz.

Lazer mikroskoplarla çalışırken özel gereksinimler ve güvenlik önlemleri

Birçok laboratuvar lazeri, endüstriyel uygulamalarda kullanılan yüksek güçlü lazerlerle aynı özelliklere sahiptir ve operatörü lazer ışınından korumak için özel koruma gerektirebilir. En sık kullanılan lazerlerin çıkış dalga boyları Tablo 2'de verilmiştir. Lazer ışınının gözle temas etme olasılığının tamamen dışlanamadığı çalışma durumlarında koruyucu gözlük takılmalıdır. Bu gözlüklerin ışığı lazer dalga boyunda bloke etmesi ancak ışığın geri kalan kısmının geçmesine izin vererek yeterli görünürlük sağlaması önemlidir. Tüm lazerler veya çok dalga boylu bir lazerin tüm dalga boyları için evrensel bir güvenlik gözlüğü olmadığından, önemli olan filtrelemeyi kullanılan lazerle eşleştirmektir. Lazer ışını doğrudan veya yüzeylerden yansıyan herhangi bir açıdan göze girebileceğinden, gözlüklerin olası tüm yönleri engellemesi gerekir.

Pirinç. 4. Lazer uyarı işaretleri

Titanyum safir lazer (genellikle Ti:safir lazer olarak anılır), ayarlanabilir katı hal titreşimli geçiş lazerinin çok yönlü bir örneğidir. Bu tür lazerler, yerleşik bir pompa lambası veya ana lambanın içinde veya dışında başka bir lazerle optik pompalamayı gerektirir. Ti:safir lazer sistemlerinin konfigürasyonlarının çeşitliliği nedeniyle, onlar için tek bir güvenlik yönergesi seti vermek imkansızdır. Bu lazerler hem sürekli hem de darbeli modlarda çalışabilir ve optik pompalama sistemine bağlı olarak elektriksel güvenlik gereksinimleri önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Titanyum safir lazerlerin ayarlanabilir dalga boyu tipik olarak 700 ila 1000 nanometre aralığındadır, dolayısıyla retinal dalga boylarında (1400 nanometreden az) çalışan lazerler için standart güvenlik önlemleri onlarla çalışırken takip edilmelidir. Radyasyonun dalga boyu değiştiği için koruyucu gözlük takmak gerekir. Kullanıcı, herhangi bir lazer ışını engelleme cihazının yayılan dalga boyuna/dalga boylarına uygun olduğundan emin olmalıdır. Darbe modunda çalışırken kısa ve güçlü bir darbe, göze onarılamaz bir hasara neden olabilir, bu nedenle ışının hem doğrudan hem de çevresel olarak herhangi bir yöne çarpmasını sağlamak için tüm önlemler alınmalıdır.

Bazı Ti:safir lazer konfigürasyonlarında, pompa lazerinden yayılan ışığın ana lazer ışınından daha tehlikeli olabileceğini ve bu ışığın çalışma alanına girme ihtimali varsa göz korumasının sağlanması gerektiğini unutmamak önemlidir. karşılık gelen dalga boyuna giyilir. Pompa lazeri vibronik lazerden ayrıysa, iki lazer bağlandığında dağınık ışık yayılmamasını sağlamak için ek önlemlerin alınması gerekebilir. Flaş tüplü pompalı sistemlerde, onlara uygulanan yüksek gerilim, sistem kapatıldıktan sonra kondansatör şarjı olarak kalabilmektedir. Bakım yaparken elektrik çarpmasını önlemek için bu unutulmamalıdır. Bu tür lazerlerin yaydığı yakın kızılötesi radyasyon özellikle tehlikeli olabilir; çünkü ışın yaklaşık 700 nanometrelik aralığın sonunda görünmez veya zorlukla fark edilebilir olsa da, büyük miktarda kızılötesi ışık retinaya odaklanır.

Çeşitli katı hal malzemelerinin kromla katkılanmasının, yeni ayarlanabilir vibronik lazerlerin (titreşim geçişleri kullanılarak) geliştirilmesi için çok umut verici olduğu kanıtlanmıştır. Yaygınlaştıkça, bu lazerlerin her türüne özgü güvenlik önlemleri dikkate alınmalıdır. Krom katkılı stronsiyum lityum alüminyum florür (Cr:LiSAF), diyot pompalı bir lazer ortamı olarak ümit verici olmuştur ve bazı multifoton mikroskopi uygulamalarında Ti:safir lazerlerin yerine kullanılır. Ayarlanabilir kızılötesi dalga boylarında, önlemler Ti:safir lazer kullanıldığında uygulananlara benzerdir. Ancak krom katkılı lazerler nispeten yeni olduğundan koruyucu filtrelerin ve camların bu lazerlerin dalga boylarına uygun olmayabileceğini unutmayın.

Argon iyon lazerleri ve daha az yaygın olan kripton iyon lazerleri birçok dalga boyunda ışık yayar ve optik araştırmalarda ve eş odaklı mikroskopi gibi tekniklerde yaygın olarak kullanılır. Argon lazerleri ANSI güvenlik standartlarına göre genellikle Sınıf IIIB ve Sınıf IV olarak sınıflandırılır, dolayısıyla lazer ışınına doğrudan maruz kalmaktan kaçınılmalıdır. Yüksek tutarlılığa sahip argon iyonu lazer ışınından gelen mavi-yeşil ışınlar retinaya ulaşarak kalıcı hasara neden olabilir. Ana dalga boylarında güçlü emilimi olan koruyucu gözlüklerin kullanılması gerekmektedir. Kripton iyon lazerleri, argon lazerlerinden biraz daha uzun dalga boylarında yayarlar ve radyasyonlarının gücü tipik olarak daha düşüktür, bunun nedeni kısmen görünür spektrumda spektrum boyunca geniş bir şekilde dağılmış birçok dalga boyunda yaymalarıdır. Yayılan dalgaların spektrum boyunca geniş dağılımı, güvenlik gözlükleri oluştururken bir sorun oluşturur, çünkü yayılan tüm aralıktaki ışığı bloke ederken, neredeyse tüm görünür ışığı emerler ve bu da onları pratik olarak kullanılamaz hale getirir. Bu nedenle kripton iyon lazerleriyle çalışırken, çok frekanslı radyasyonun gözlere maruz kalmaması için özel dikkat gösterilmesi gerekir. Argon-kripton lazerleri, floresans mikroskobunda, birden fazla floroforlu örnekleri gözlemleyerek ve birden çok dalga boyunda kararlı emisyon gerektiren popüler hale geldi; Bu aralıktaki herhangi bir radyasyonun retinaya ulaşması engellenmelidir. Ek olarak, bu gaz deşarjlı lazerler, mercek tarafından iyi bir şekilde emilen ultraviyole ışık yayar; ve bu aralıktaki sürekli radyasyonun etkileri yeterince araştırılmadığından, ultraviyole radyasyonu emen koruyucu gözlüklerin takılması gerekir. Kripton iyon lazeri, yakın kızılötesi bölgede birden fazla dalga boyu yayar ve radyasyonu neredeyse görünmezdir; bu, ışık ışınının görünen düşük gücüne rağmen retina için ciddi bir tehlike oluşturabilir. Lazer deşarjını tetiklemek için gereken yüksek voltaj ve sürekli dalga radyasyonu oluşturmak için gereken nispeten yüksek akımlar, elektrik çarpması tehlikesi oluşturur.

Helyum-neon lazerler süpermarket tarayıcıları, görüntüleme ve kontrol ekipmanları gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Birkaç miliwatt veya daha az güçle, doğrudan güneş ışığıyla aynı hasar tehlikesini oluştururlar. Düşük güçlü He-Ne lazer ışınına rastgele bakarsanız hiçbir etkisi olmayacaktır. zararlı etkiler yaklaşık olarak; Ancak bu lazerin son derece tutarlı radyasyonu, retina üzerinde çok küçük bir noktaya odaklanır ve bu nedenle, uzun süreli ışınlama, onarılamaz zararlara neden olabilir. He-Ne lazerin ana emisyon çizgisi 632 nanometredir ancak yeşilden kızılötesine kadar diğer dalga boyları da mümkündür. HeNe lazerin daha güçlü versiyonları daha büyük yaralanma riski taşır ve çok dikkatli kullanılmalıdır. Hangi seviyedeki radyasyonun belirli göz hasarına neden olacağını önceden tahmin etmek imkansızdır. Bu kategorideki lazerlerle çalışırken temel güvenlik kuralı, ışına anlık bir bakış dışında ışının gözle herhangi bir temasından kaçınmak ve ayrıca yüksek voltajlı güç kaynaklarıyla çalışırken elektriksel güvenlik kurallarına uymaktır.

Bir diğer gaz deşarjlı lazer ise taramada yaygın olarak kullanılan helyum-kadmiyum lazerdir. eş odaklı mikroskoplar ve sırasıyla 442 nanometre ve 325 nanometre değerlerinde mor-mavi ve ultraviyole dalga boylarında yayar. Retina, hassasiyeti şu aralıkta olan mavi bölgedeki radyasyondan en fazla zarar görür. alt seviyelerışınım görünür bölgedeki daha uzun dalga boylu radyasyondan daha yüksektir. Bu nedenle He-Cd lazer çıkış gücü düşük olsa bile sıkı güvenlik prosedürlerine uyulmalıdır. 325 nanometre dalga boyundaki ultraviyole ışığın mercek tarafından güçlü bir şekilde emilmesinden dolayı sadece küçük bir kısmı retinaya ulaşabilir, ancak merceğin bu ışığa uzun süre maruz kalması katarakt gelişmesine yol açabilir. Uygun güvenlik gözlükleri yaralanmayı önlemeye yardımcı olur. En son sürüm He-Cd lazerin görevi bu açıdan daha zor çünkü bu lazer aynı anda kırmızı, yeşil ve mavi ışık yayıyor. Üç dalga boyunun tümünü aynı anda filtrelemeye yönelik herhangi bir girişim, görünür spektrumun büyük bir kısmının bloke edilmesine neden olur ve kullanıcı artık koruyucu gözlük takarken gerekli görevleri yerine getiremez. Yalnızca iki emisyon hattı filtrelenirse üçüncüye maruz kalma riski kalır, bu nedenle maruz kalmayı önlemek için güvenlik önlemlerine sıkı sıkıya bağlı kalmak gerekir.

Azot lazerleri, spektrumun UV bölgesinde 337,1 nanometre dalga boyunda yayar ve çeşitli mikroskopi ve spektroskopi uygulamalarında darbeli kaynak olarak kullanılır. Genellikle belirli görüntüleme ve görüntüleme tekniklerinde, daha uzun dalga boyundaki ek hatlar üzerinde radyasyonu uyarmak için boya moleküllerini pompalamak amacıyla kullanılırlar.Azot lazerleri, son derece yüksek güçte radyasyon üretme kapasitesine sahiptir. yüksek frekans dürtüleri takip etmek. Radyasyon göze girdiğinde kornea hasar görebilir ve mercekteki emilim retinayı bir dereceye kadar yakın ultraviyole radyasyondan korusa da, bunun yüksek güçlü darbeli radyasyon için doğru olup olmadığı kesin olarak söylenemez. Bu tip lazerle çalışırken en güvenli yaklaşım tam göz korumasıdır. Ek olarak, çalışmaları yüksek voltaj gerektirir, bu nedenle güç sisteminin herhangi bir bileşeniyle temas ancak tamamen şarj olmadığında gerçekleştirilebilir.

En yaygın katı hal lazerleri, iyonize neodimyumun ana kristal seviyelerine yabancı maddeler olarak dahil edilmesine (doping) dayanır. Neodimyumun ana kristalinin malzemesi çoğunlukla Nd:YAG lazerin temelini oluşturan sentetik bir kristal olan itriyum alüminyum garnet, YAG'dır. Neodimyum lazerler, hem sürekli hem de darbeli modlarda farklı radyasyon güçleriyle çok sayıda modifikasyonla sunulmaktadır. Yarı iletken bir lazer, bir flaş lambası, bir ark lambası ile pompalanabilirler ve özellikleri tasarım ve uygulamaya bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Yaygın kullanımları ve taşıdıkları tehlikenin derecesi nedeniyle neodimyum lazerler muhtemelen diğer lazer kategorilerine göre daha fazla insana zarar vermiştir.

Neodimyum-itriyum-alüminyum (Nd:YAG) lazerler, 1064 nanometre dalga boyunda yakın kızılötesi radyasyon üretir ve bu, görünmez olduğundan ve yansıyan ışınlardan zarar görmesi muhtemel olduğundan retinada 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 gelebilecek ışığın herhangi bir yönden engellenmesi gerekir. Bu durumda, yüksek dereceli harmoniklerin söz konusu olduğu uygulamalar dışında, kızılötesini emen ancak görünür ışığı ileten güvenlik gözlükleri uygun bir seçenek olabilir. Frekansın iki katına çıkması, yine retinaya giden 532 nanometrelik ikinci bir harmonik (görünür yeşil ışık) üretir ve bu emisyon hattı kullanılırsa yeşil ışığı zayıflatmak için ek filtreleme gerekir. Nd:YAG lazerlerde, farklı hasar tehlikeleri oluşturan 355 ve 266 nanometrede üçüncü ve dördüncü harmonikleri üretmek için frekansın üç katına ve dört katına çıkarılması yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumlarda, ultraviyole radyasyonu filtrelemek için koruyucu gözlükler kullanılmalı ve muhtemelen yanıkları önlemek için cilt koruması kullanılmalıdır. Birkaç watt gücünde kızılötesi radyasyon üreten lazerler, ikinci, üçüncü ve dördüncü harmoniklerde yüzlerce miliwatt üretir.

Tablo 2. En yaygın lazerlerin dalga boyları

Neodimyumun içine katkılanması için alternatif bir baz kristal arayışında önemli miktarda araştırma yürütülmektedir. Endüstriyel lazerlerde göründükleri için güvenli kullanımlarına özel dikkat gösterilmelidir. Yeni lazerlerin güvenli çalışmasını sağlayan cihazların piyasaya sürülmesi her zaman yeni lazer modellerinin ortaya çıkmasına ayak uyduramamaktadır. Günümüzde itriyum alüminyum garnetin en yaygın alternatifi itriyum lityum florürdür (YLF olarak anılır) ve hem darbeli hem de sürekli dalga Nd:YLF lazerleri halihazırda ticari olarak mevcuttur. Birçok açıdan neodimyum:YAG lazerlere benzer olmasına rağmen, Nd:YLF lazerler temel dalga boyu (1047 nanometre) açısından biraz farklıdır ve temel harmonikteki ışık emilimi göz önüne alındığında, güvenlik gözlükleri gibi koruyucu filtreler oluşturulurken bu dikkate alınmalıdır. ve daha yüksek dereceli harmoniklerde.

Yarı iletken diyot lazerler nispeten temsil eder yeni teknoloji Artık çeşitli varyantlarda hızlı bir şekilde yayılıyor. Diyot lazerlerin performans özellikleri, yarı iletkenin elektriksel özellikleri, onu üretmek için kullanılan büyüme teknolojisi ve kullanılan katkı maddeleri dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Lazer ortamının yaydığı radyasyonun dalga boyu, bant aralığı (enerji) bant genişliğine ve yarı iletkenin yapısı tarafından belirlenen diğer özelliklere bağlıdır. Devam eden gelişme, endüstriyel diyot lazerlerin dalga boyu aralığını genişletmeyi vaat ediyor. Günümüzde dalga boyları 1100 nanometrenin üzerinde olan yarı iletken diyot lazerler esas olarak fiber optikte kullanılmaktadır. Bu kategorideki lazerlerin çoğu, çeşitli oranlarda indiyum-galyum-arsenik-fosfor (InGaAsP) karışımının aktif katmanlarına dayanmaktadır. Temel olarak 1300 veya 1550 nanometre dalga boyunda ışın yayarlar. 1300 nanometrelik radyasyonun küçük bir yüzdesi retinaya ulaşırken, 1400 nanometrenin üzerindeki dalga boylarındaki radyasyon kornea için en büyük tehlikeyi oluşturmaktadır. Radyasyonun yeterince yüksek gücü olmadığı sürece göze ciddi zarar gelmesi olası değildir. 1300 nanometrede ışık yayan diyot lazerlerin çoğu düşük güçlüdür ve lazer ışını uzun bir süre boyunca doğrudan gözlere yöneltilmediği sürece gözler için ciddi bir tehdit oluşturmaz. Koşutlandırılmamış diyot lazer ışınları ve optik fiberden çıkan ışık ışınları, ek bir güvenlik derecesi sağlayan geniş bir sapma açısına sahiptir. Yüksek güçlü radyasyona maruz kalındığında, radyasyonun tamamı optik fibere yönlendirilmediği veya içinde tutulmadığı sürece güvenlik gözlükleri kullanılmalıdır. Yakın kızılötesi optik aletleri hizalarken, kızılötesi ışığı engelleyen koruyucu gözlük takmanın yanı sıra, floresan ekranları veya diğer termal görüntüleme (IR) cihazlarını da kullanabilirsiniz. Diyot lazerler düşük voltajda ve düşük akımda çalışırlar, dolayısıyla genellikle elektriksel bir tehlike oluşturmazlar.

1100 nanometreden daha düşük nominal dalga boylarında ışık yayan diyot lazerler esas olarak galyum ve arsenik karışımlarına dayanmaktadır, ancak yeni malzeme ve teknolojilerde devam eden gelişmeler, emisyon aralıklarını giderek daha kısa dalga boylarına doğru genişletmektedir. Bazı istisnalar dışında, diyot lazerlerle çalışırken, aynı aralıkta ve aynı güçte ışık yayan diğer lazerlerle çalışırken aynı güvenlik önlemlerinin alınması gerekir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bazı durumlarda diyot lazerlerin potansiyel tehlikesini azaltan bir faktör, ışın enerjisinin yarı iletkenin yayılan yüzeyinden kısa bir mesafede birçok yöne dağılmasından dolayı ışınlarının yüksek ayrılığıdır. Bununla birlikte, eğer uygulama ek odaklama optiklerinin veya bir tür yönlendirme yönteminin kullanılmasını gerektiriyorsa, bu faktör göz ardı edilir. İndiyum-galyum-arsenik-fosfor (InGaAlP) diyot lazerler, miliwatt gücünde 635 nanometre yayıyor, dolayısıyla güvenlik gereksinimleri aynı güçteki helyum-neon lazerlerinkine benzer. Benzer diyot karışımlarını kullanan lazerlerin bazı versiyonları 660 veya 670 nanometre ışık yayar ve gözün doğal tepkisi bir miktar koruma sağlasa da göz bu dalga boylarına 635 nanometre radyasyon kadar duyarlı değildir ve bu nedenle koruyucu gözlük kullanılması sakıncalıdır. tavsiye edilen. Daha uzun dalga boylarını absorbe etmek için yapılan güvenlik camları 660 ve 670 nanometrede etkili olamayabileceğinden, bu özel dalga boylarının filtrelendiğinden emin olmak gerekir.

750 ila neredeyse 900 nanometre aralığında ışık yayan diyot lazerler yapmak için çeşitli galyum, alüminyum, arsenik (GaAlAs) karışımları kullanılır. Gözün 750 nanometrelik radyasyona karşı sınırlı hassasiyeti (muhtemelen kırmızı ışığın zayıf algılanması) ve tam yokluk Daha uzun dalga boylarına karşı hassasiyeti olan bu lazerler, görünür aralıkta çalışan lazerlere göre gözlere daha fazla zarar verme riski taşır. Bu aralıkta çalışan diyot lazerler, önemli ölçüde daha yüksek güçte (diyot dizisinde birkaç watt'a kadar) radyasyon üretebilir ve bu, kısa süreli maruz kalma durumunda bile göze zarar verebilir. Bu ışının görünmezliği gözün doğal koruyucu tepkisini ortadan kaldırır, bu nedenle özellikle yüksek güçlü lazerlerle çalışırken koruyucu gözlük takmak gerekir. İndiyum-galyum-arsenik (InGaAs) lazerler uzun dalga boylarında bile ışık yayar, bu nedenle yine görünmez radyasyona kazara maruz kalma olasılığını ortadan kaldırmak için 980 nanometre çizgisini emen koruyucu gözlükler gerekir.

Özetle, lazerlerle çalışırken ana tehlikeler, lazer ışınına temastan kaynaklanan göz ve cilt hasarı olasılığının yanı sıra, lazerlerdeki yüksek voltaj nedeniyle elektrik çarpması tehlikesidir. Lazer ışınının (özellikle gözlerin) temasından kaçınmak için her türlü önlem alınmalı, bunun mümkün olmadığı durumlarda koruyucu gözlük takılmalıdır. Güvenlik gözlüklerini veya diğer filtreleri seçerken dört faktör önemlidir: lazer dalga boyu, radyasyonun doğası (darbeli veya sürekli), lazer ortamının türü (gaz, yarı iletken, vb.) ve lazer çıkış gücü.

Bazıları mikroskopinin kendisine özgü, bazıları ise oldukça nadir olan, radyasyon dışı ek tehlikeler de vardır. Birçok endüstriyel uygulamada kesme ve kaynaklama için lazerler kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklıklar Bu tür işlemler sırasında ortaya çıkan emisyonlar, çalışma alanından uzaklaştırılması gereken çeşitli zararlı duman ve dumanların ortaya çıkmasına katkıda bulunabilir. Bu, optik mikroskopide kullanılan lazerler için geçerli değildir ancak dikkate alınmalı ve gözlemlenmelidir. Genel kurallar güvenlik önlemleri. Flaş lambalarla pompalanan sistemlerde lambanın içine pompalandığında patlama tehlikesi vardır. yüksek basınç. Cihazın mahfazası, 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 gazların ciltle teması halinde yanıklar meydana gelebilir. İç mekanda önemli miktarda gaz açığa çıkarsa odadaki havanın yerini alır ve oksijen eksikliğine neden olabilir. Lazer ekipmanıyla ilgili elektrik güvenliği yukarıda zaten tartışılmıştır, ancak elektrik çarpmasına karşı koruma sağlamak üzere tasarlanan alet muhafazaları genellikle lazer kurulumu, hizalama ve bakım için çıkarıldığı için gereğinden fazla vurgulanamaz. Bazı lazer sistemleri (özellikle Sınıf IV veya 4) potansiyel bir yangın tehlikesi oluşturur.

Teknolojiler inanılmaz bir hızla gelişiyor. Birkaç on yıl önce, lazer bir fantezi gibi görünüyordu, ancak bugün bir lazer işaretleyici kelimenin tam anlamıyla bir sokak büfesinden birkaç kuruş karşılığında satın alınabiliyor.

Ancak lazerler giderek günlük yaşamın bir parçası haline gelirken, bunların dikkatsiz kullanılmasının ciddi sorunlara yol açabileceğini hatırlamakta fayda var. Bu derleme lazerlerin oluşturduğu tehlikeleri kapsamaktadır.

1. Utandım ve yandım

Tokyo Hastanesi'ndeki doktorlar Medikal üniversite 30 yaşındaki kadın hastaya rahim ağzı ameliyatı yaparken aniden gaz çıkarmıştı. Lazer ışını gazları ateşleyerek ameliyat örtüsünün alev almasına neden oldu ve ardından yangın hızla kadının beline ve bacaklarına yayıldı. Komite olayı araştırdı ve tüm ekipmanın çalışır durumda olduğu ve düzgün kullanıldığı sonucuna vardı, ancak bunun sadece bir kaza olduğu sonucuna vardı.

2. Günde beş kişi

West Springfield, Massachusetts'teki West Lazer ve Katarakt Cerrahisi Merkezi'nde beş hasta acı çekti ağır yaralanmalar Lazer göz ameliyatı öncesi anestezi enjeksiyonu sırasında göz. Dr. Tsai Chiu, işinin ilk gününde talihsiz hastalara zarar vermeyi başardı. West Center yönetimi, onun nitelikleri hakkında yalan söylediğini veya ekipman hakkında yeterli bilgiye sahip olmadığını söyledi. Chiu o zamandan beri istifa etti ve Amerika Birleşik Devletleri'nde doktorluk yapması yasaklandı.

3. Trafik kazası

Albany, Oregon'lu bir kadın, kocasını işe götürürken aniden bir lazer ışığı nedeniyle kör oldu. Miranda Centers, lazer ışınından dolayı geçici olarak kör oldu ve bir çarpma bariyerine çarptı. Sürücülerden biri lazer işaretleyiciyi diğerinin gözüne tuttu. Bu sonuçta otoyolda birçok kazaya yol açtı.

4. Beş miliwatt'a kadar!

Lazer işaretleyicilerin neden olduğu uçak ve helikopter kazalarındaki artışın ardından İngiltere, tehlikeli cihazlara karşı sıkı önlemler almaya karar verdi. Çoğu ülkede beş miliwatt'a kadar lazerler güvenli kabul ediliyor. Ancak İngiltere'deki tüm yasaklara rağmen bazı yüksek performanslı Sınıf 3 lazerler internette serbestçe satılıyor. Bu cihazlar nedeniyle halihazırda 150'den fazla göz yaralanması rapor edilmiştir.

5. ABD Hava Kuvvetleri bir İHA'yı düşürdü

Haziran 2017'de ABD Ordusu, Apache helikopterlerine monte edilen lazer toplarını başarıyla test etti. Üretici Raytheon'a göre bu, bir uçaktaki tam entegre bir lazer sisteminin çok çeşitli uçuş koşullarında, irtifalarda ve hızlarda hedefleri başarıyla yakalayıp ateşlediği ilk seferdi. Silah yaklaşık 1,5 km menzile sahip, sessiz ve insanlar tarafından görülemiyor. Ayrıca son derece doğrudurlar. Ordu, gelecekteki drone saldırılarına karşı savunma yapmak için benzer lazerleri kullanmayı planlıyor.

6. Bir futbolcunun peşinde

2016 yılında Mexico City'de Houston Texans (ABD) ve Oakland Raiders (Yeni Zelanda) arasındaki uluslararası NFL maçı sırasında Texans'ın oyun kurucusu Brock Osweiler dikkatsiz bir hayran tarafından takip edildi. Osweiler topu her aldığında seyircilerden biri yüzüne yeşil bir lazer işaretleyici tutuyordu, böylece oyuncu nereye koşacağını göremiyordu.

7. Araç güç kaynağının uygulanabilirliği

Kendi kendine giden arabaların geliştirilmesi için harcanan milyonlarca dolara rağmen, bir güvenlik araştırmacısı bunların yakın gelecekte uygulanabilirliği konusunda ciddi sorular ortaya attı. Bilim adamı, sürücüsüz bir arabanın lazer sensörlerine, üzerlerine ucuz bir lazer işaretleyici tutarak müdahale edebildi. Araba sistemi bunu "görünmez bir engel" olarak değerlendirdi ve arabayı tamamen durana kadar yavaşlattı.

8. Travmatik liposuction

Lazer liposuction işlemi sırasında hastalardan birinde ciddi yanık oluştu ve bunun ardından klinik yönetimi onu tedaviden caydırmaya çalıştı. Dr. Muruga Raj ona her şeyin yolunda olduğunu, yanık konusunda yapılacak bir şey olmadığını, sadece etkilenen bölgeye krem ​​sürmenin yeterli olduğunu söyledi. Sonunda dava mahkemeye taşındı.

9. Lazer işaretleyici ve helikopter

30 yaşındaki Connor Brown bunu ancak suçlandığında öğrendi. Brown, kabinine lazer işaretleyiciyi doğrulttuğunda, bir polis helikopteri parkta kargaşaya neden olan bir adamı arıyordu. Her iki mürettebat üyesinin de gözleri kör oldu ve polisin hastaneye götürülmesi için görevin iptal edilmesi gerekti. Brown sonunda eylemini "hiçbir gerekçesi olmayan korkunç bir hata" olarak nitelendirdi.

10. Yanmış parmaklar

Avustralyalı, parmak eklemlerindeki bazı dövmeleri kaldırmak istedi ancak her şey ciddi yanıklarla sonuçlandı. Doktor, parmaklarındaki "Özgür Yaşa" işaretini kaldırmak için on ila on iki seanslık 170 dolarlık lazer ameliyatına ihtiyaç duyacağını söyledi, ancak kimliği bilinmeyen bir hasta, yaklaşık 20 seansta istenen sonuçları elde edemeyince soru sormaya başladı. Doktor işleri biraz hızlandırıp lazer makinesini en yüksek güce ayarlamaya çalıştı. Bunun sonucunda parmaklarım 3 mm yandı.

Eski zamanlarda bile gezegenin sakinleri ısının faydalı gücünü veya bilimsel açıdan kızılötesi radyasyonu biliyorlardı. Kızılötesi radyasyon, güneşin radyasyon spektrumunun bir parçasıdır. Kişi bu radyasyonu hisseder, ısıyı hisseder ama görmez. Bu tür ışınlar insanlar için tamamen güvenlidir, bu nedenle tehlikeli X ışınlarından, mikrodalgalardan veya ultraviyole ışınlarından ayırt edilmelidir. Kızılötesi ışınların doğal bir kaynağına örnek olarak Güneş, yapay bir kaynağa ise Rus sobası verilebilir. Bu nedenle gezegenin her sakini, özellikle yaz aylarında düzenli olarak faydalı etkilerini yaşar.

Bir dizi ABD bilimsel laboratuvarı araştırmalar yürütmüştür. Uzak kızılötesi radyasyona maruz kalma insan vücudunda. Ve öğrendikleri şey şu: Vücutta kızılötesi radyasyona maruz kaldığında:

Kanser hücrelerinin büyümesi bastırılır;

Hepatit virüsünün bazı türleri yok edilir;

Elektromanyetik alanların zararlı etkileri nötralize edilir;

Distrofi tedavi edilir;

Diyabetik hastalarda üretilen insülin miktarı artar;

Radyoaktif radyasyonun etkileri nötralize edilir;

Sedef hastalığında önemli iyileşme, hatta iyileşme;

Karaciğer sirozunun tersine çevrilmesi.

İnsan vücudunun uzun dalga ısısının düzenli olarak yenilenmesine ihtiyacı vardır. Böyle bir yenileme yoksa vücut hastalanmaya başlar. Muhtemelen herkes güneşte kaldıktan sonra veya ateşin etrafında toplandıktan sonra nasıl bir enerji dalgasının ortaya çıktığını fark etmiştir. Ancak bir kişi, özellikle büyük bir metropolde yaşıyorsa, bu tür fırsatlara sahip olmayabilir. O zaman bu kişiye yardım edecekler kızılötesi yayıcılar bunu kendisi yarattı. Bugün dünyada genel karakteristik adı altında ondan fazla farklı cihaz bulunmaktadır. kızılötesi yayıcılar . Bunlar arasında kızılötesi lambalar, kızılötesi giysiler, kızılötesi yataklar ve kızılötesi saunalar, ve benzeri.

Kızılötesi yayıcılar ve bunların insan vücudu üzerindeki faydalı iyileştirici etkileri

Uzak kızılötesi radyasyonun büyük bir avantajı, ona maruz kaldığında yalnızca hastalığın semptomlarının değil, aynı zamanda nedenlerinin de ortadan kaldırılmasıdır.

Modern hastalıklarımızın birçoğu olumsuz etkenlerden kaynaklanmaktadır. çevre. Her türlü zehirin vücutta birikmesi birçok insanın sürekli ağrı, bitkinlik hissi, yorgunluk ve depresyonla yaşamasına neden olur. Hemen hemen her insan vücudunda pestisitlerin, ağır metallerin, yakıt yanma ürünlerinin ve diğer zararlı bileşiklerin varlığını tespit edebilir.

Son araştırmalar, insan vücudu kızılötesi ışınlara maruz kaldığında hücrelerin, cıva ve kurşun da dahil olmak üzere idrar ve ter yoluyla vücuttan toksik maddeleri uzaklaştırmak üzere uyarıldığını kanıtlamıştır. Ancak toksinlerden arınmak, pek çok hastalığın önlenmesinin şüphesiz şartıdır. Kızılötesi radyasyon tedavisini birleştirirseniz sağlıklı beslenme Diyetler ve oruç, o zaman böyle bir tedavi sistemi, geleneksel geleneksel tıbbın kapsamının ötesine geçen çok çeşitli kanıtlanmış olasılıkları temsil edecektir.

Kızılötesi tedavilerin düzenli kullanımı aşağıdaki hastalıklara yardımcı olacaktır:

Kan kolesterol düzeylerini düşürerek ve yüksek tansiyonu düşürerek kardiyovasküler aktivitenin bozulması;

Flebeurizm;

Bozulmuş kan dolaşımı. Kızılötesi radyasyona maruz kaldığında kan damarları genişler ve kan dolaşımı uyarılır;

Artrit ağrıları, kramplar, adet ağrıları, romatizma, radikülit ortadan kalkar;

Kızılötesi ışınlar virüslerin çoğalmasını engeller, bu da düzenli oturumlarla önlenir. soğuk algınlığı veya iyileşme sürecini önemli ölçüde hızlandırır;

Aşırı kilo sorunları ve selülitle mücadeleye yardımcı olur;

Yeni cilt oluşturma sürecini hızlandırırken yanıklardan kaynaklanan ağrıyı azaltmaya yardımcı olur;

Sinir sistemi sakinleşir;

Bağışıklık sisteminin işleyişi stabilize edilir;

Sindirim sisteminin bir takım bozuklukları ortadan kaldırılır.

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

Bu silah, güvenli kızılötesi aralıkta lazer ışınlarını ateşler. Işın, uzaktan kumandadan TV'ye olan ışınla hemen hemen aynıdır, yalnızca daha dardır. Ve ne yazık ki bir o kadar da görünmez. Gerçekçiliğin etkisini arttırmak için silah, yayıcı alanında sesler çıkarır ve yanıp söner. Bildiğiniz gibi, mesafe arttıkça ışın genişleme eğilimindedir ve ışık noktası zaten düşmanı neredeyse tamamen kaplamaktadır, ancak doğruluk artmayacaktır - düşmanın figürü de mesafeyle birlikte azalır ve ona doğru bir şekilde nişan almak daha zordur.

Bunların hepsi lazerle ilgiliydi, alıcı hakkında birkaç söz söyleyeceğim. Hayır, hayır, bu bir tasma değil).

Arena dışı lazer etiketinde IR alıcıları kafaya monte edilir. Evet, tüm kısa mesafelerde (50 metreye kadar) düşmanı vurmak için sadece kafaya 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, sinyalin geçirgenliği üzerinde çok az etkiye sahiptir (sinyalin geçirgenliğini bir miktar azaltırlar). menzil).

Dallar ve yapraklarda durum daha kötüdür ancak kural olarak sinyal yine de geçer. Burada basit bir kural geçerli olacaktır: Düşmanın alıcısını optik olarak (kendi gözlerinizle) görürseniz, atış ışını ona ulaşacaktır. Çoğunlukla, müdahale silahın maksimum atış menzilinde (200 metreye yakın) ortaya çıkar, dolayısıyla garanti edilen menzile 120 metre civarında bir şey denir.

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

LaserTag kariyerine bir oyun olarak değil, düzenli orduların askerlerini savaşa mümkün olduğu kadar yakın koşullarda eğitme aracı olarak başladı. Ve bugüne kadar birçok ordu tarafından bu sıfatla kullanılmaktadır. Silahların çoğu mümkün olduğunca gerçeğiyle aynı (ağırlık dahil) olarak yapılmıştır. Yeniden yükleme yapılmadan yapılan atışların sayısı, gerçek bir şarjördeki sayıyla örtüşür ve yeniden yüklemenin kendisi, silah şarjörü alanındaki bir düğme veya cıvata üzerinde gerçekleştirilir. Kız çocukları ve çocuklar için oyunu daha konforlu hale getirmek amacıyla üreticiler tarafından daha hafif (ağırlık olarak) silahlar da üretilmektedir.

Güvenli mi?

Lazer etiketi uzun zaman önce geliştirildi ve insanlar için güvenlidir. Ancak size IR radyasyonunun potansiyel tehlikesinin hala mevcut olduğunu söylemek istiyorum. Kızılötesi ışınların zararlı etkileri, görme organlarında termal etki şeklinde kendini gösterebilir. Uzun süre güneşe veya parlak nesnelere bakmak zorunda kalırsak refleks olarak gözbebeğimizi daraltır ve başka tarafa bakarız ancak bu durumda IR radyasyonunun görünmez olduğunu ve reflekslerimizin çalışmayacağını hatırlatırım.

İnsan güvenliği için, ısının gözün retinası üzerindeki etkisini hesaplamak gerekir; ısı, kalıcı maruziyette bile insan sağlığına zarar veremez. Bu nedenle kuyruktaki atış sıklığı sınırlandırıldı (3 atış/sn) ve kızılötesi sinyalin süresi mümkün olduğu kadar, alıcı ekipmanın algılayabileceği minimum seviyeye (16ms) kadar kısaltıldı. Bu arada bunun AA pil tüketimine olumlu etkisi oldu.

Herkese oyunun tadını çıkarın.

Not: ve biraz mizah.