Безопасность жизнедеятельности

Таблица 4.7. Характеристика стекол, рекомендуемых для изготовления защитных очков (толщина 3 мм)

Диапазон длин волн излуче­ния, поглощаемого стеклом, нм	Цвет стекла	Марка стекла
200...350	Желтое	ЖС10, ЖС11
200...450	»	ЖС17, ЖС18
200...500	Оранжевое	Оранжевое ОС11
200... 600	Красное	ОС12
500... 1200 и более	Сине-зеленое	КС 15, СЭС 22
2700... 10 600 и более	Бесцветное	БСЗ и др.

Для оценки опасности действия лазерного излучения в производ­ственных условиях необходимо провести расчет лазерно опасной зоны.

Расчет границ лазерно опасной зоны. Доста­точно надежным и простым методом определения границы лазерно опасной зоны может быть расчет плотности потока излучения (облу­ченности) в различных точках пространства вокруг лазерных установок. При проведении такого расчета необходимо знать выходные характе­ристики лазерного излучения и коэффициент отражения (альбедо) излучения от мишени р. Наиболее важными характеристиками лазер­ного излучения, определяющими его воздействие на биологические объекты, являются: длина волны, диаметр и расходимость пучка, длительность и частота повторения импульсов, энергия (мощность) излучения. Как правило, эти параметры известны из паспортных данных лазерной установки с достаточной точностью.
При определении границ лазерно опасной зоны исходят из пред­положения, что воздействие на человека прямых и зеркально отражен­ных лучей исключено конструкцией установки. Расчет лазерно опасной зоны начинают с определения границ зоны Rt, внутри которой источ­ник излучения (отражающая поверхность) является для глаза протя­женным. Отражающая поверхность будет протяженным источником в том случае, если она видна под углом большим или равным . Угол определяется из условия, когда поверхность с энергетической яркостью, равной ПДУ для диффузно отраженного излучения, создает на роговице глаза энергетическую освещенность, соответствующую ПДУ для коллимированного излучения, т.е.
, (4.1)
где  — угол между направлением визирования и нормалью к поверх­ности.
Значения для различных длительностей экспозиций приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Предельный угол видения протяженного источника

Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	, рад	Длительность экспозиции, с	рад
10^-9	8,0	10^-4	2,2	10^1	24
10^-8	5,4	10^-3	3,6	10^2	24
10^-7	3,7	10^-2	5,7	10^3	24
10^-6	2,5	10^-1	9,2	10^4	24
10^-5	1,7	10^0	15

Угол видения отражающей поверхности а вычисляется по формуле:
(4.2)
где S_q — площадь пятна на отражающей поверхности; R — расстояние от поверхности до наблюдателя.
Подставив в формулу (4.2) выражение для (4.1), определим значение R₁:
, (4.3)
где — энергетическая освещенность на роговице глаза, равная ПДУ для коллимированного излучения; — энергетическая яркость поверхности, равная ПДУ для диффузионно отраженного излучения.
Граница лазерно опасной зоны определяется в каждом конкретном случае по следующей схеме:
1) рассчитывается угол видения отражающей поверхности по фор­муле (4.2);
2) полученное по формуле (4.2) значение угла  сравнивается с предельным углом видения протяженного источника , при этом могут возникнуть две ситуации:
а) угол видения отражающей поверхности меньше (точечный источник); в этом случае граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле:
; (4.4)
б) угол видения отражающей поверхности больше (протя­женный источник). В этом случае повреждение органов зрения оп­ределяется энергетической ярко­стью отражающей поверхности . Если энергетическая яркость диффузно отражающей поверхно­сти меньше ПДУ, то источник является безопасным. Если энергетическая яркость равна ПДУ, то граница лазерно опасной зоны совпадает с границей зоны I (рис. 4.13), вычисляемой по формуле (4.3). И наконец, если энергети­ческая яркость превышает ПДУ, то граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле (4.4).

Рис. 4.13. Схема к расчету лазерно опас­ной зоны:
I — граница зоны 1; II—граница лазерно опас­ной зоны; III —граница зоны, внутри которой излучение представляет опасность для кожи; 1 — лазер; 2 — мишень

Лазерное излучение может представлять опасность и для ко­жи. В этом случае опасность ла­зерного излучения определяется величиной облученности кожных покро-вов и не зависит от геомет­рических размеров источников излучения. Граница зоны, внутри которой необходимо использовать средства защиты кожи, вычисляется по фор-муле (4.4), в которую необходимо вместо ПДУ для глаз подставить значение ПДУ для кожи.

Расчет лазерно опасной зоны при длине волны излучения, находя­щейся вне интервала 0,4...1,4 мкм, проводится по формуле (4.4) независимо от геометрических размеров источника излучения.
Расчетный метод оценки границ лазерно опасной зоны является ориентировоч-ным (рис. 4.13), так как он требует знаний энергетических характеристик лазерного из-лучения, коэффициента отражения излу­чения, закона отражения и не учитывает допол-нительно отраженного от различных предметов (оптических элементов и т.п.) излуче-ния. Более точным является экспериментальный метод, позволяющей по результатам измерений строить истинную картину поля излучения вокруг лазерных установок.