Индивидуальные и коллективные меры защиты от лазерного излучения

 

В зависимости от класса лазерной установки используются различные защитные средства, включающие и порядок эксплуатации лазерной установки.

Комплекс мер, обеспечивающих безопасность работы, представлен совокупностью технических, санитарно-гигиенических мер, направленных на предотвращение облучения персонала уровнями, превышающими предельнодопустимые. Достигается это за счет технического использования лазеров и обеспечения их приспособлениями, исключающими воздействие прямого и отражаемого излучения, а также использования средств дистанционного управления, сигнализации и автоматического отключения.

Устройство лазеров IV класса позволяет исключить возможность присутствия персонала в лазерно-опасной зоне. Для этого все системы изготавливаются из материалов, снижающих интенсивность излучения до ПДУ. Предусмотрены возможности дистанционного управления и ключевой тумблер.

Лазерные установки III и IV класса, генерирующие излучение видимого спектра, и лазеры II-IVкласса, работающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, снабжаются сигнализаторами начала и окончания работы.

В конструкциях этих лазеров предусмотрен экран для кратковременного перекрытия прямого лазерного излучения и для ограничения его распространения за пределы зоны размещения обрабатываемого материала. Экран изготавливается из огнестойкого, неплавящегося и светопоглощающего материала.

Лазеры IV класса размещают в отдельных помещениях. Отделка внутренних поверхностей стен, потолка и оборудования производится из расчета максимального поглощения излучения и исключения его зеркального отражения. При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны рабочее место оборудуется с учетом класса опасности выделяемых вредных веществ. Входные двери помещения для лазеров III-IV класса оборудуются внутренними замками и знаком лазерной опасности (ГОСТ 12.4.026-76).

Расстановка лазеров II-IV класса производится с учетом нормативов свободного пространства. С лицевой стороны пультов и панелей управления обеспечивается свободное пространство 1,5 м при однорядном размещении (с задней и боковых сторон должно быть обеспечено пространство шириной не менее 1 м). Рабочее место оборудуется местной вытяжкой, вентиляцией для локализации и удаления загрязненного воздуха.

К средствам индивидуальной защиты от воздействия лазерного излучения, используемым только в комплексе со средствами коллективной защиты, относятся защитные очки и маски со светофильтрами. Светофильтры обеспечивают снижение уровней облучения до нормативных требований. Их выбор в каждом отдельном случае осуществляется с учетом длины волны генерируемого излучения.

Студенты обязаны четко выполнять следующие требования:

1. Инструкция по эксплуатации лазерных установок. Лабораторные работы студенты выполняют под наблюдением преподавателя.

2. Перед включением установок необходимо убедиться в надежности крепления оптических элементов, отсутствии посторонних предметов в рабочей зоне, а также предупредить студентов группы о включении установки.

3. Перед включением контрольно-измерительных приборов проверить, на какое напряжение они установлены, подключить приборы к сети нужного напряжения только с разрешения преподавателя или лаборанта.

4. Работу с приборами вести строго в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.

5. Тщательно и точно выполнять все измерительные операции.

6. После настройки установки необходимо обеспечить экранирование пучка лазерного излучения с помощью шторки (шторка изготавливается из светопоглощающего материала).

Используемые в лабораторных установках лазеры относятся к лазерам I класса.

Лазеры в лабораторных установках должны быть маркированы знаком лазерной опасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76.

В инструкции по эксплуатации лазеров необходимо изучить раздел «Техника безопасности и производственная санитария».

Студенты, допускаемые к работе с лазерами, должны пройти инструктаж и обучение безопасным приемам и методам работы в соответствии с ГОСТ 12.0.004-79.

Строгое соблюдение правил техники безопасности – обязательное требование для каждого студента, допускаемого к выполнению работ в лаборатории лазерной техники.

Студентам запрещается:

· производить присоединение проводов и кабелей в приборах, находящихся под напряжением;

· смотреть навстречу лазерному излучению. Важно помнить, что отраженные от оптических элементов лучи так же опасны, как первичный луч;

· направлять лазерный луч на человека. При постройке оптических схем всегда надо знать, где проходит лазерный луч и отраженные лучи;

· находится в зоне наблюдения лицам, не связанным с настройкой, испытаниями и эксплуатацией лазерных установок;

· отключать блокировку и сигнализацию во время работы лазеров или зарядок конденсаторных батарей;

· производить измерения параметров лазерного излучения без экранизирующих шторок;

· садится на голографический стол, толкать его, ставить на стол посторонние предметы.

Общие указания

 

При проведении лабораторных работ студенты получают возможность приобрести практические навыки использования лазеров в измерительных схемах и установках, изучить свойства лазерного излучения, устройство лазеров различных типов, а также освоить целый ряд современных лазерных технологий.

При подготовке к лабораторным работам студентам необходимо повторить раздел лекционного курса, по материалу которого производится данная лабораторная работа.

Необходимо внимательно изучить описание лабораторной работы и четко представлять последовательность выполняемых операций, особенности методики и техники экспериментальных исследований. Для выполнения лабораторной работы рекомендуется составить таблицы результатов расчетов и измерений, а также начертить функциональную схему установки. В пособии приведены основные теоретические положения, содержание лабораторных работ, описание лабораторных установок и измерительных приборов.

 

 

Тематика лабораторных работ

Тематика лабораторных работ охватывает наиболее важные разделы курсов и включает семь лабораторных работ:

1. Измерение параметров излучения твердотельного ИАГ: Nd³⁺ – лазера с ламповой накачкой.

2. Определение спектральной эффективности излучения импульсной лампы для оптической накачки твердотельного ИАГ: Nd³⁺ – лазера с использованием теории свечения черного тела.

3. Определение элементного состава неизвестного вещества с использованием метода внутрирезонаторной лазерной спектроскопии.

4. Изучение температурного тушения люминесценции в активных средах жидкостных лазеров на красителях.

5. Определение длины волны лазерного излучения методом совмещенной дифракции.

6. Определение элементного состава и концентрации вещества с использованием методов калориметрии.

7. Исследование деформационных свойств лазерных элементов (при их нагревании) методами голографической интерферометрии.

Все перечисленные работы содержат элементы научных исследований. Перечень лабораторных работ, выполняемых студентами, указывается преподавателем. При составлении отчета о проделанной работе у студентов воспитывается умение критически анализировать результаты измерений, т.е. качество, необходимое будущему инженеру или научному сотруднику. Отчет является зеркалом научной подготовки студента, стиля его работы.

Достоинством отчета является его краткость и аккуратное оформление.

При составлении отчета следует:

· сделать критические замечания и предложения по совершенствованию методик и техник излучений;

· сосредоточить основное внимание на анализе полученных зависимостей и сопоставлении данных расчета и эксперимента;

· не включать в отчет взятые из книг элементы теории исследуемых явлений, а указать лишь предмет, метод и результаты исследований.

 

Лабораторная работа № 1

Измерение параметров излучения твердотельного
ИАГ: Nd³⁺ - лазера с ламповой накачкой

Цель работы

 

Изучение конструкции твердотельного ИАГ: Nd³⁺-лазера с ламповой накачкой, приобретение навыков измерения некоторых параметров генерации: средней энергии, средней мощности и расходимости лазерного излучения.