Лазерные устройства классифицируются по классам опасности сколько
Перейти к содержимому

Лазерные устройства классифицируются по классам опасности сколько

  • автор:

6.12. Классификация лазеров по степени опасности генерируемого излучения

6.12.1. Определение класса лазера основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном воздействии генерируемого излучения.

6.12.2. По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса.

6.12.3. К лазерам I класса относят полностью безопасные лазеры, то есть такие лазеры, выходное коллимированное излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.

6.12.4. Лазеры II класса — это лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи или глаз человека коллимированным пучком; диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз.

6.12.5. К лазерам III класса относятся такие лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при облучении кожи коллимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. Этот класс распространяется только на лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне II.

6.12.6. Четвертый (IV) класс включает такие лазеры, диффузно отраженное излучение которых представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

6.12.7. Лазеры классифицирует предприятие-изготовитель по выходным характеристикам излучения расчетным методом в соответствии с таблицей 6.3.1.

6.12.8. При определении класса опасности лазера, излучающего на двух и более длинах волн, основываются на значениях предельно допустимых уровней, рассчитанных согласно разделу 6.2.10.

6.12.9. Класс опасности лазерного изделия определяется классом используемого в нем лазера.

Очки для работы с лазером: Понимание классификации лазеров и методов защиты глаз

При работе с лазерами безопасность должна быть на первом месте, особенно когда речь идет о защите ваших глаз. Лазерные лучи могут быть очень опасными, проникая в глаз и вызывая непоправимый ущерб зрению. Именно поэтому очки для работы с лазером являются неотъемлемой частью оборудования. Основные классы лазеров ниже:

  1. Класс 1: Эти лазеры считаются безопасными, так как лучи находятся внутри защитного корпуса и не могут выйти наружу.
  2. Класс 2: Лазеры этого класса излучают видимый свет. Они не так опасны, поскольку естественная защитная реакция глаза (мигание) предотвращает длительное воздействие лазера.
  3. Класс 3: Это более мощные лазеры, которые могут причинить ущерб глазам, если прямо посмотреть на луч. Этот класс разделен на две подкатегории: 3R и 3B. 3R потенциально безопасен, а 3B уже является опасным.
  4. Класс 4: Самый опасный класс лазеров. Они могут вызвать серьезные повреждения глаз и кожи, а также представляют пожарную опасность.

Наверное ни для кого не секрет, что воздействие лазерного излучения может нанести значительный ущерб глазам в виде ожогов и прямого повреждения сетчатки. Как только достаточно большая часть сетчатки повреждена или зрительный нерв облучен, потеря зрения, ограничивающая человека во многих аспектах жизни, становится очевидной. Одна из причин, по которой лазеры настолько опасны заключается в том, что их свет коллимируется в небольшой луч, в отличие от других источников света, таких как лампочки или солнце — здесь энергия рассеивается на большие площади.

Определение класса лазера основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимых уровней при однократном воздействии генерируемого излучения. По степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса.

Классификация лазеров

Класс опасности лазера 1

классификация опасности лазеров

1 класс , лазеры, излучение которых не вызывает повреждений, потому что их мощность или энергия за рассматриваемый для классификации промежуток времени ниже пороговых значений. Выходное коллимированное излучение таких лазеров не представляет опасности при облучении глаз и кожи.

Класс опасности лазера 2

2 класс , лазеры с малой мощностью до 1 мВт, которые работают в видимой области спектра, испускающие излучение очень низкой мощности, которое не будет опасным, даже если вся мощность луча попадет в человеческий глаз и сфокусируется на сетчатке (Пример — лазерные указки). Рефлекс моргания, а в этом случае это реакция отвращения, возбуждаемая при рассматривании источников очень яркого света защищает глаз от повреждений сетчатки, если энергии, попадающей в него, недостаточно для причинения сетчатке ущерба во время действия этой реакции. Реакция отвращения состоит из мигательного рефлекса (приблизительно 0.16-0.18 секунд), поворота глаз и движения головы при воздействии столь яркого света. Современные стандарты безопасности, в интересах охраны здоровья, определяют реакцию отвращения как длящуюся 0.25 секунд.
Некоторые стандарты безопасности также включают в себя подгруппу класса 2, называемую «Класс 2А». Лазеры класса 2А не опасны для рассматривания их до 100 секунд (16.7 минут). Большинство лазерных сканеров, использующихся в торговых точках (кассах супермаркетов) и для инвентаризации запасов, относятся к классу 2А.

Класс опасности лазера 3

3 класс , лазерные устройства с умеренной опасностью. К таким лазерам относят лазеры ИК- (1,4 мкм – 1 мм) и УФ-диапазонов (200-400 нм), а также непрерывные лазеры или импульсно-периодические лазеры в видимом диапазоне (400-700 нм) и импульсные лазеры в ближнем ИК-диапазоие (700-1400 нм). Лазеры этого класса создают опасность для глаз, поскольку реакция естественного отвращения недостаточно быстра, чтобы ограничить экспозицию сетчатки безопасным в данный момент уровнем. Также может быть причинен ущерб роговице и хрусталику, при этом опасности для кожи такие лазеры не представляют. Примеры использования подобных лазеров — исследовательские лазеры и военные дальномеры.

Класс опасности лазера 4

4 класс , лазерные устройства представляющие значительную опасность для кожи и опасность рассеянного отражения. К таким лазерам относятся УФ-(200-400 нм) и дальнего ИК-диапазонов (1,4 мкм – 1 мм), лазеры видимого (400-700 нм) и ближнего ИК-диапазонов (700-1400 нм) со средней мощностью более 0,5 Вт при tmax>0,25 с или дозой облучения более 10 Дж/см2; к таким лазерам также относят лазеры, у которых во время их работы могут возникать диффузные отражения излучения, превышающие предельные значения. Фактически, все хирургические лазеры и лазеры для обработки материалов, использующиеся для сварки и резки, если они не закрыты защитной оболочкой, относятся к классу 4. Все лазеры со средней выходной мощностью более 0.5 W также относятся к классу 4.

Если более мощный лазер класса 3 или 4 полностью закрыт защитной оболочкой, преграждающей путь опасной лучистой энергии, то вся система может быть отнесена к классу 1. Более опасный лазер внутри корпуса называется встроенным лазером. Лазерные устройства, которые могут работать на нескольких длинах волн, классифицируются по длинам волн, на которых можно ожидать наибольшую опасность.

Почему повреждается зрение?

классификация лазеров

Почему повреждается зрение? Как известно все лазерные лучи несут энергию и тепло, и чем мощнее луч света, тем больше тепла он передает и соответственно нагревают сетчатку и роговицу. Также не стоит забывать о длительности импульса, чем он короче, тем лазер опаснее. Короткие, сфокусированные лучи света проходят через роговицу, радужку и хрусталик, который фокусирует свет еще больше. Сформированный луч поражает крошечное пятно на вашей сетчатке и разрушает клетки фоторецептора. Лазерные лучи, как правило, ближе к синему или ультрафиолетовому спектру вызывают повреждение фотохимических реакций в рецепторах сетчатки, а хрусталик поглощая лазерный луч с длиной волны менее 400 нанометров, что приводит к риску возникновения катаракты. Если говорить о инфракрасных лазерных лучах, то такой луч может повредить Ваш глаз, даже не вызывая рефлекс моргания из-за отсутствия цвета.

Вред лазерного луча, прошедшего через глаз может быть также очень большим из-за оптического усиления. То есть, если до попадания в глаз излучение составляло от 1 мВт/см2, то после попадания в глаза и к моменту достижения сетчатки значение излучения увеличится до 100 мВт/см2, что приведет к термическому ожогу глаза и нарушению охлаждающей функции сосудов сетчатки. В результате такого термического воздействия может произойти кровоизлияние в стекловидное тело и последующее повреждение кровеносных сосудов. Не смотря на то, что сетчатка может восстановиться от незначительных повреждений, поражения могут привести к временной или постоянной потере остроты зрения или к полной слепоте. классификация лазеров

Защитные очки работают, как фильтры поглощения лазерного излучения, что значительно снижает его интенсивность. Изготовители делают их из стекла и поликарбоната. Поликарбонатные очки насыщаются красителями для фильтрации определенных диапазонов длин волн. Поликарбонатные линзы выигрывают по качеству у стеклянных с поглощающими покрытиями, потому что не меняют свои защитные свойства при повреждении поверхности, то есть деформации и царапины на этих линзах не влияют на степень создаваемой ими защиты. Кроме того, пластиковые очки дешевле, они менее громоздки и более удобны в носке, чем большие очки со стеклянными линзами.

Поликарбонатные линзы могут иметь высокую прозрачность в видимом диапазоне, что облегчает работу в них. Однако при высоких интенсивностях излучения, создаваемых лазерами 4-го класса и выше, требуются стеклянные очки — особенно когда необходимо обеспечить большую оптическую плотность на коротких длинах волн. Очки, защищающие от лазерного излучения, выпускаются для различных спектральных диапазонов и различных уровней мощности излучения, поэтому пользователь должен хорошо знать параметры того излучения, от которого он собирается защищаться.

Лазерное излучение — красный и зеленый лазер, безопасность лазеров

Лазер — акроним от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что дословно переводится «усиление света посредством вынужденного излучения» — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию узконаправленного потока излучения.

Существует большое количество различных типов лазеров. Их можно разделять на группы по источнику накачки, рабочему телу, области применения. Т.к. в данной статье лазеры будут рассмотрены в контексте безопасности работы с лазерными нивелирами и дальномерами, то внимание будет обращено на такие параметры, как рабочая длина волны (нм) и мощность излучения (мВт).

Длина волны, если она находится в видимом диапазоне, обуславливает цвет лазерного луча. Мощность излучения обуславливает яркость луча, те или иные возможности (прицеливание, демонстрация оптических эффектов, считывание штрих-кодов, резка и сварка материалов, лазерная хирургия, накачка других лазеров).

Излучение в лазерных нивелирах и дальномерах работает как обычная лазерная указка — портативный генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. Изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635-670 нм. Мощность их излучения не превышает 1,0 мВт.

Лазерное излучение представляет существенную опасность для глаз, так как это излучение хорошо фокусируется хрусталиком на сетчатке глаза. В то же время бытовые лазерные приборы имеют малую ширину пучка, что обеспечивает высокую поверхностную плотность энергии в поперечном сечении луча. Именно высокая плотность энергии и может вызвать ожоги и другие повреждения. Лазеры большей мощности способны вызывать поражения глаз даже рассеянным излучением. Прямое, а в некоторых случаях и рассеянное излучение такого лазера способно вызывать ожоги кожи (вплоть до полного разрушения) и представляет пожарную опасность.

Существует несколько классификаций опасности лазеров, которые, однако, весьма похожи. Ниже приведена наиболее распространенная международная классификация.

Класс 1
Лазеры и лазерные системы очень малой мощности, не способные создавать опасный для человеческого глаза уровень облучения. Излучение систем класс 1 не представляет никакой опасности даже при долговременном прямом наблюдении глазом. К классу 1 относятся также лазерные устройства с лазером большей мощности, имеющие надежную защиту от выхода луча за пределы корпуса
Класс 2
Маломощные видимые лазеры, способные причинить повреждение человеческому глазу в том случае, если специально смотреть непосредственно на лазер на протяжении длительного периода времени. Такие лазеры не следует использовать на уровне головы. Лазеры с невидимым излучением не могут быть классифицированы как лазеры 2-го класса. Обычно к классу 2 относят видимые лазеры мощностью до 1 мВт
Класс 2a
Лазеры и лазерные системы класса 2a, расположенные и закрепленные таким образом, что попадание луча в глаз человека при правильной эксплуатации исключено
Класс 3a
Лазеры и лазерные системы с видимым излучением, которые обычно не представляют опасность, если смотреть на лазер невооружённым взглядом только на протяжении кратковременного периода (как правило, за счет моргательного рефлекса глаза). Лазеры могут представлять опасность, если смотреть на них через оптические инструменты (бинокль, телескоп). Обычно ограничены мощностью 5 мВт. Во многих странах устройства более высоких классов в ряде случаев требуют специального разрешения на эксплуатацию, сертификации или лицензирования
Класс 3b
Лазеры и лазерные системы, которые представляют опасность, если смотреть непосредственно на лазер. Это же относится и к зеркальному отражению лазерного луча. Лазер относится к классу 3b, если его мощность более 5 мВт
Класс 4
Лазеры и лазерные системы большой мощности, которые способны причинить сильное повреждение человеческому глазу короткими импульсами ( < 0,25 с) прямого лазерного луча, а также зеркально или диффузно отражённого. Лазеры и лазерные системы данного класса способны причинить значительное повреждение коже человека, а также оказать опасное воздействие на легко воспламеняющиеся и горючие материалы

Требования к конструкции и техническим характеристикам, правила безопасной работы и способы защиты от лазерного излучения на территории Республики Беларусь регламентируются СанПиН 2.2.4.13-2-2006 «Лазерное излучение и гигиенические требования при эксплуатации лазерных изделий» и СТБ IEC 60825-1-2011 «Безопасность лазерных изделий. Часть 1. Классификация оборудования и требования» — национальный стандартом Республики Беларусь, который является идентичным международному стандарту IEC.

Значительная часть производимой в мире лазерной техники выпускается и маркируется в соответствие с нормами, опубликованными американской организацией «Center for Devices and Radiological Health» (CDRH).

Лазерные нивелиры и дальномеры являются лазером класса 2 в соответствии с данной классификацией, что позволяет использовать их выполняя следующие меры предосторожности:
— не смотрите на лазерный луч, лазерный луч может повредить глаза, даже если Вы смотрите на него с большого расстояния;
— не направляйте лазерный луч на людей и животных;
— лазер должен быть установлен выше уровня глаз;
— используйте прибор только для замеров;
— не вскрывайте прибор;
— держите прибор в недоступном для детей месте;
— не используйте прибор вблизи взрывоопасных веществ.

Зеленый лазер Когда в 2007 году у производителей появилась возможность использовать зеленые диоды, то все думали, что зеленый лазер неминуемо в скорости полностью заменит красный. Прошло 7 лет, и что же мы видим? У редких производителей среди всей линейки остались 1-2 модели с зеленым лазером. Зеленому лазеру не удалось сместить лазер красный. Возможно, он не дал того эффекта, которого от него ждали.
Чтобы разобраться, необходимо обратиться к физической стороне вопроса и выяснить, в чем различия и сходства красного и зеленого луча.

Устроены зеленые лучи более сложно: первый лазер, инфракрасный, длиной волны 808 нм, светит в кристалл Nd:YVO4 – получается лазерное излучение с длиной волны 1064 нм. Оно попадает на кристалл «удвоителя частоты» — и получается 532 нм.

Зеленый лазер Главный плюс зеленых лазеров – 532 нм очень близко к максимальной чувствительности глаза, и как точка или плоскость, так и сам луч очень хорошо видны. Даже 5мВт зеленый лазер светит ярче, чем 200мВт красный (на фото). Однако у зеленых лазеров есть и большая опасность. Излучение 1064 нм сфокусировано почти так же, как и зеленое и представляет основную опасность при попадании в глаз на большой дистанции, тогда как излучение 808 нм сильно расфокусировано и опасно только на расстоянии нескольких метров. Иными словами, поражающая способность зеленого лазера для глаза намного больше, чем кажется.

В некоторых лазерах есть инфракрасный фильтр, но это значительно увеличивает цену прибора, значит может присутствовать только в дорогих моделях. Так же стоит заметить, что зеленые диоды, устройства которые излучают зеленый луч, значительно дороже при производстве (в несколько раз по причине большего числа брака по сравнению с красным). А рабочий ресурс зеленого диода значительно ниже. Суммарно это отражается на конечной стоимости нивелира лазерного. В итоге получается следующая картина. Нивелир лазерный с зеленым лучом строит проекции, которые лучше видны, ресурс такого прибора ниже, стоимость выше (порой у один производитель за одинаковые модели отличающиеся лишь лазером выставляет цену отличающуюся в 1,5-2 раза).

Следует отметить, что по заявленным производителями нивелиров характеристикам мощность такого лазера до 2,7 мВт (у красного до 1,0 мВт), а безопасность по классу 3 (у красного 2).

Подведем итог, зеленый цвет лазера действительно лучше виден в условиях дневного света, чем красный, но нельзя забывать о том, что он значительно небезопаснее и неоправданно дорог.

Как классифицируются лазеры по степени опасности?

Согласно ГОСТ 12.1.040-83 «ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения» и Санитарным правилам и нормам 2.2.4.13-2-2006 «Лазерное излучение и гигиенические требования при эксплуатации лазерных изделий», утвержденным постановлением Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь от 17 февраля 2006 г. № 16, по степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на четыре класса.

К лазерам I класса относят полностью безопасные лазеры, то есть такие лазеры, выходное коллимированное излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.

Лазеры II класса — это лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи или глаз человека коллимированным пучком (опасность при облучении кожи существует только в I и III спектральных диапазонах); диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз.

К лазерам III класса относятся такие лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при облучении кожи кол — лимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи. Этот класс распространяется только на лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне И.

Четвертый (IV) класс включает такие лазеры, диффузно отраженное излучение которых представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

В ряде литературных источников лазерные изделия классифицируют следующим образом: класс I (безопасные); класс II (малоопасные); класс III (среднеопасные); класс IV (высокоопасные).

Чем выше класс лазерной установки, тем выше опасность воздействия излучения на персонал и тем большее число факторов опасного и вредного воздействия проявляется одновременно.

Лазеры классифицирует организация-изготовитель по выходным характеристикам излучения расчетным методом и в соответствии с приложением 3 к указанным Санитарным правилам и нормам.

Определение класса лазера основано на учете его выходной энергии (мощности) и предельно допустимого уровня при однократном воздействии генерируемого излучения.

Лазеры и лазерные изделия любого класса должны иметь маркировку в соответствии с установленными требованиями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *