Действия лазерного излучения

Действия лазерного излучения

Лазер — это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на испускании вынужденного стимулированного излучения. По сути, лазерное излучение — это электромагнитное излучение, которое характеризуется строгой направленностью, высокой интенсивностью излучаемой энергии.

Свойства лазерного пучка: монохромность, мощность, узкий пучок, когерентность. Лазерное излучение нашло широкое применение в медицине: лазерная хирургия, фотокоагуляция и деструкция, физиотерапия.

В 1960 г. появился первый гелий-неоновый лазер Принципы действия лазера:

  • Возбуждение молекул и атомов, способных излучать фотоны люминесценции
  • Количество возбужденных молекул растет при повышении температуры
  • Активная среда, в которой возникают фотоны, является рабочим веществом лазера
  • Состояние активной среды можно создать, постоянно возбуждая частицы светом, током

Как техническое устройство состоит из трех частей:

  1. Активная среда

2. Систем накачки

3. Резонатор

В качестве резонатора обычно используются плоские параллельные зеркала с повышенным коэффициентом отражения, между которыми размещается активная среда. Накачка — перевод атомов активной среды на верхний уровень, осуществляется посредством мощного источника света или электрическим разрядом. В зависимости от характера активной среды все лазеры делят на:

· Твердотельные

· Газовые

· Полупроводниковые

· Жидкостные

По характеру свечения:

· Импульсные

· Непрерывные

Лазерно-опасная зона — часть пространства, в пределах которой уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый.

Коллимированное лазерное излучение — заключенное в определенном телесном угле.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения при хроническом воздействии — это уровни излучения, которые при работе не приводят к травме, заболеванию, отклонению в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

В основу классификации может быть положена степень опасности для персонала:

I класс (безопасно) — выходное излучение неопасно для глаз.

II класс (малоопасное) — прямое или зеркально отраженное излучение опасно для глаз

III класс (средняя опасность) — опасно для глаз прямое, зеркально и диффузно отраженное излучение на расстоянии 10 см. от отражающей поверхности.

IV класс (высокая опасность) — опасно для кожи и глаз прямое, зеркально отраженное излучение, диффузное на расстоянии 10 см.

Критический предел мощности излучений в зависимости от вида лазера.

Вид лазера Длина волны, мкм Верхний предел мощности
Кл.1, мкВт Кл.Н, мВт Кл.111, Вт Кл.1У, Вт
Гелий-неоновый 0,6328 6,8 1,0 0,5 Менее 0,5
Аргоновый 0,5145 0,4 1,0 ~05 ‘ Менее 0,5
Углекислый 10,6 0,8 0,5 Менее 0,5

Меры безопасности в зависимости от класса.

I. Не требуются

II. Надписи: «Опасно! Лазерное излучение!»

Средства индивидуальной защиты глаз, кожи, предупредительные надписи.

Строгие меры по контролю защиты, дистанционное управление.

Лазеры, благодаря своим уникальным свойствам — высокая направленность пучка, монохроматизм — находят широкое применение во многих областях промышленности, науки, техники, медицины.

Все лазерное излучение в медицине делится на:

  • Низкоинтенсивное, терапевтическое: лечение трофических язв, ИБС, фотохимически повреждаемых опухолей.
  • Высокоинтенсивное — повышенный температурный градиент, в месте использования лазера ткань коагулируется, обугливается

Используемые в медицине дозы часто превышают допустимые. 13 настоящее время расширяется круг .ni-ш профессионально связанных с использованием лазерного излучения, необходима разработка профилактических мероприятии.

Действие лазера на организм зависит от параметров излучения: мощность и энергия излучения на единицу облучаемой поверхности, длина волны, длительность импульса, частота следования импульса, время облучения, площадь облучаемой поверхности, локализация воздействия, анатомо-физиологических особенностей облучаемых объектов. Факторы действия:

  • Температура (лазерного луча и ткани за счет поглощения энергии)
  • Механический (ультразвуковые волны, ударная волна)
  • Ядовитые вещества, образующиеся в ткани за счет действия лазера

Можно выделить термическое, нетермическое, местное и общее действие лазеров. Термический эффект имеет много общего с нагревом. Под влиянием лазера, работающего в импульсном режиме, происходит быстрый нагрев и вскипание жидких сред, что приводит к некрозу поверхностных тканей. Отличительной чертой лазерного ожога является то, что очаг поражения резко отграниченный от интактной ткани. Нетермическое действие обусловлено избирательным поглощением тканью электромагнитного излучения, электро- и фотохимическими реакции приводят к первичным эффектам, возникающих в виде органических изменений в облучаемой ткани. Максимальное поглощение лазерной энергии производится пигментными клетками, отсюда — частое поражение глаз и кожи. Помимо этого, лазерное излучение оказывает системное действие — на нервную систему.

Развитию патологии способствуют следующие факторы:

  • Диффузное отраженное и рассеянное лазерное излучение
  • Недостаточная освещенность объектов воздействия
  • Импульсный шум (в процессе работы лазерной установки)
  • Нервно-эмоциональное напряжение

Неблагоприятные производственные факторы при работе лазеров

  • Основные прямое, зеркальное и диффузное отражение, рассеянное излучение.
  • Сопутствующий комплекс физических и химических факторов, возникающих при работе лазера.

По способу образования неблагоприятные факторы разделяют:

1) Факторы, возникающие в результате собственно работы лазеров (прямое излучение, пульсовые вспышки, УФО, озон, оксиды азота, шум, мягкое рентгеновское излучение, электромагнитные поля, агрессивные и токсические жидкости)

2) «Побочные»: диффузно и зеркально отраженное излучение, световые вспышки, шум, загрязнение воздуха аэрозолями и газами, электрические поля высокой интенсивности,
высокотемпературная плазма, источник кратковременного нейтронного излучения в «фокусе лазерного луча.

Наиболее поражаемая часть — сетчатка, у которой имеется фокусирующие свойства собственной оптической системы. В легких случаях развиваются преходящие функциональные расстройства: нарушения темновой адаптации, преходящая слепота. В тяжелых — скотома (выпадение части поля зрения).

Кроме того, может развиться катаракта, ожоги радужки. При длительном действии диффузного и рассеянного излучения появляются тупые боли, утомляемость, жжение, слезотечение, уменьшение полей зрения.

Лазерное излучение влияет и на кожу, наиболее опасны СО2 -лазеры (длина волны 10,6), при действии прямого и отраженного излучения развивается эритема, ожоги и вплоть до полного разрушения и разрыва кожных покровов.

При поражении кожи развиваются ожоги:

  • Ожоги эпидермиса: эритема, десквамация эпителия
  • Ожоги дермы: пузыри, деструкция поверхностных слоев
  • Ожоги дермы: деструкция глубоких слоев
  • Деструкция кожи и подлежащих тканей

При длительном хроническом воздействии малоинтенсивных рассеянных лазерных лучей обычно специфической дерматопатологии не возникает.

Со стороны нервной системы — астенический, астеновегетативный синдром и вегето-сосудистые дистонии. Реже развивается ппюталамический синдром — перестройка нервно-гуморальных механизмов с клиническими проявлениями поражения гипоталамо-п-шоф>изарни-адренаповой, — тпреомдлой, — гонадной систем.

При воздействии лазера на организм может иметь место воздействие шума, его интенсивность 90-120 Дб. Характерно постоят юе нервно-эмо] ;hoi шл ыюе напряжение, снижение концентрации кислорода и повышение — азота, появление токсических веществ — сероводорода, нитробензола. Возможны различные функциональные расстройства со стороны ЦНС, ССС: ВСД, гипо- или гипертония; нарушения жирового, углеводного обмена; изменения белка в крови — снижение количества гемоглобина, снижается количество ретикулоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

Профилактические мероприятия:

1) Гигиеническое нормирование

2) Инженерно-технические и планировочные мероприятия ‘

3) Средства индивидуальной защиты

4) Лечебно-профилактические мероприятия
Гигиеническое нормирование — санитарные нормы и правила

устройства и эксплуатации лазеров.

Нормируемые параметры: энергетическая экспозиция, облучаемость, энергия, мощность. ПДУ устанавливаются в трех диапазонах: 180-380 им. 380-1400 нм. 1400 — 1*105 нм. ПДУ рассчитывается с учетом следующих режимов:

1) Непрерывность

2) Моноимпульсность

3) Периодичность импульсов

Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять требования технологического процесса, размещения оборудования, организации рабочих мест. Для защиты от шума — звукоизоляция. Индивидуальные средства: очки из светопоглощающего материала. При поступлении на работу и в дальнейшем производятся профосмотры. Приказ № 90, участвуют врачи: терапевт, окулист, невропатолог. Окулист — 1 раз в три месяца. Терапевт, невропатолог — 1 раз в год. Не допускаются к работе лица моложе 18 лет.

Медосмотр:

1) Проверка остроты зрения

2) Оценка чувствительности роговицы

3) Исследование преломляющей среды глаза

4) Исследование глазного дна

Основные требования к размещению и эксплуатации лазерных установок:

1) Размещение в отдельном помещении

2) На входной двери — знак лазерной опасности

3) Трафарет «Осторожно, лазерное излучение!»

4) Должно быть естественное освещение

5) Стены должны быть светлыми и иметь матовую поверхность

6) Коэффициент отражения не более 0,4

7) Площадь помещения на одну кушетку — не менее 12 м2

8) Обеспечение персонала средствами индивидуальной защиты — противолазерные очки

9) Подготовка персонала, профотбор, периодические медосмотры
Оказание помощи при повреждении лазером глаза:

1) При повреждении роговицы — наложение стерильной повязки

2) При поражении сетчатки — в/в супрастин, хлористый натрий, перорально — димедрол. Госпитализация в глазной стационар.

3) При повреждении кол-си — возгорание одежды потушить, охлаждение. Сухая стерильная повязка, адекватное обезболивание.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:



Источник: studopedia.ru


Добавить комментарий