Лазеры безопасные для глаз и кожи
Знак “Лазерное излучение”
Безопасность лазеров: Лазеры являются устройствами, представляющими повышенную опасность. Хотя существуют несколько факторов риска, связанных с лазерными установками, под лазерной безопасностью понимают способы защиты от факторов, связанных непосредственно с лазерным излучением.
Даже лазеры самой малой мощности (несколько милливатт) могут представлять опасность для зрения. При попадании в глаз луч лазера фокусируется в пятно очень малых размеров, что может за доли секунды привести к ожогам сетчатки глаза, частичной или полной необратимой потере зрения.
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.[1]
Классификация[править | править код]
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 класса 1 не представляет никакой опасности даже при долговременном прямом наблюдении глазом. Во многих странах 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 милливатта.
- Класс 2a (в некоторых странах). 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 милливатт. Во многих странах устройства более высоких классов в ряде случаев требуют специального разрешения на эксплуатацию, сертификации или лицензирования. Международные классы 2 и 3a примерно соответствуют российскому классу 2.
- 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 милливатт. В России примерно соответствуют классу 3.
- 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 легковоспламеняющиеся и горючие материалы.
Опасность[править | править код]
Видимое, а также ближнее инфракрасное и ультрафиолетовое лазерное излучение представляет собой 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 (порядка 3-5 мм), что обеспечивает высокую поверхностную плотность энергии в поперечном сечении луча. Именно высокая плотность энергии и может вызвать ожоги и другие повреждения.
На значительном расстоянии лазерный луч также может представлять опасность, ввиду того, что расходимость сравнима с дифракционной расходимостью при заданной апертуре. Поэтому высокая плотность энергии сохраняется на значительном расстоянии.
Лабораторные лазерные установки могут иметь среднюю мощность, доходящую до десятков и сотен ватт. При работе с такими установками требуется строжайшее соблюдение техники безопасности и специальная подготовка персонала.
Лазеры, излучающие вне видимого диапазона, представляют особую опасность в связи с тем, что человеческий глаз неспособен определить местоположение луча. При попадании в глаз такой луч будет замечен лишь тогда, когда поражение глаза уже наступило. Однако лазеры с достаточно большой длиной волны излучения (1,5 мкм) не проходят через внешние оболочки глаза и при малой мощности опасности не представляют. В этом случае поражение глаз возможно только при мощности, достаточной для разрушения роговицы глаза. Также многие виды излучения свободно проходят препятствия из оптически непрозрачных материалов (излучение на частотах 1-50ТГц проходит через лавсановую пластинку, в то время как для оптического и ИК излучения она является непрозрачной).
Нормативные документы[править | править код]
Требования к конструкции и техническим характеристикам, правила безопасной работы и способы защиты от лазерного излучения на территории Российской федерации регламентируются ГОСТ IEC 60825-1-2013. Законодательство РФ предусматривает ответственность за нарушение правил безопасности.
Значительная часть производимой в мире лазерной техники выпускается и маркируется в соответствии с нормами, опубликованными американской организацией «Center for Devices and Radiological Health» (CDRH).
См. также[править | править код]
- Лазер
- Ослепление лётчиков лазерами
Примечания[править | править код]
- ↑ [1]”Лазерная безопасность” в Sam’s Laser FAQ
Ссылки[править | править код]
- Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 50723-94 “Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий”
- САНИТАРНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛАЗЕРОВ СанПиН 5804-91
Лазерные указки создавались как эффективный инструмент быстрого взаимодействия с аудиторией. С такой указкой удобно проводить лекции, демонстрировать презентации, акцентируя внимание на важных моментах. Мощность таких устройств не создает угрозы для окружающих, однако некоторые указки могут быть опасны для здоровья глаз.
В чем опасность лазера?
Технологические новшества всегда с восторгом воспринимаются потребителями, они зачастую спешат воспользоваться приборами, действие которых непонятно и еще не изучено. Лазерные приборы и указки, действительно удобны для работы и учебы. Кроме того, такие указки охотно используют туристы в походах в качестве сигнального средства или для поджигания щепок костра и т.д., но даже маломощное излучение лазера может нанести вред глазам при длительном воздействии.
Об опасности лазера должны всегда помнить те, кто его использует: ни при каких условиях не стоит направлять его лучи в глаза.
Попадание лазера в глаза грозит болезненными, ослепляющими травмами. Лучи могут вызывать ожоги глаз и роговицы, а такие термические повреждения чреваты кровоизлияниями в стекловидное тело из-за повреждения кровеносных сосудов. Болезненное состояние при повреждении от лазера длится несколько дней, у человека возникают неприятные реакции на свет, боли, сухость глаз.
Чем лазерные приборы и указки опасны для зрения
Не все лазерные указки безопасны, поэтому пользоваться можно только продукцией, которая получила соответствующую сертификацию. К сожалению, не понимая всей опасности несертифицированных изделий, люди продолжают ими пользоваться, забывая изучить важные характеристики.
Мощные лучи указки лазерной, действие которой может достигать и нескольких километров, обладают поражающими свойствами. Это значит, что лучи, попадая в глаза человека, напрямую или уже будучи отраженными способны нанести серьезный вред здоровью глаз.
Почему нельзя светить лазером в глаза:
- возможна временная потеря остроты зрения даже при непродолжительном воздействии — яркий свет влияет на резкое сокращение зрачков, из-за чего перед глазами могут появиться неприятные оптические эффекты в виде черных точек, а зрение становится неясным и туманным;
- лазерное воздействие вызывает повышенное слезотечение, головные боли, жжения и рези в глазах, покраснение сосудов;
- при длительном воздействии на глаза мощной лазерной указки возможен ожог роговицы и сетчатки.
Черные точки, «мушки» перед глазами, появляются из-за того, что при ожоге отдельные сегменты поврежденных тканей отделяются от сетчатки и плавают в стекловидном теле глаза.
Ухудшение зрения наступает не из-за самого ожога, а из-за последствий кровоизлияния, поэтому очень важно в первые часы после травмы отвести кровь от участка, подвергшегося термическому воздействию.
Если Вы чувствуете болезненную симптоматику после того, как Ваши глаза подверглись воздействию лазера, срочно обращайтесь к врачу, так как последствия травмы могут привести к частичной или полной потере зрения.
Как можно определить степень опасности лазера
Лазерный луч обладает высокой проникающей способностью, поэтому указки даже с самой малой мощностью могут представлять угрозу. Нужно помнить, что лучи опасны не только прямым попаданием. Отражаясь от гладких поверхностей, они также способны нанести сильные ожоги.
Как определить степень опасности лазера? Обычные лазерные указки, разрешенные к продаже и сертифицированные в стране, имеют мощность 1-5 мВт. Они относятся к классу опасности 2-3а, могут нанести вред при длительном воздействии на глаза. Абсолютно безопасными считаются лазеры 1-го класса, которые есть, например, в компьютерных мышках. Изделия, более 5 мВт, которым присвоен класс опасности 3а-3b, опасны при длительном и при краткосрочном воздействии на глаза. Лазеры класса 3b не рассчитаны на массовое потребление, поэтому не должны попадать на рынок сбыта. К четвертому классу относятся режущие типы лазеров высокой мощности, которые используются на различных производствах.
Использование несертифицированных лазерных указок наносит вред глазам
Помните, что абсолютно все лазерные указки небезопасны. Лучи не должны попадать в глаза, особенно если это лучи мощного прибора. Если контакт глаз с лазером все же произошел и отмечается стойкое болезненное состояние, необходимо обратиться в клинику для полного офтальмологического обследования.
Без использования специального оборудования невозможно определить, есть ли ожог сетчатки, роговицы и насколько может быть опасной полученная травма. Обычно, если повреждения незначительные, болезненные ощущения проходят в течение одного-двух часов. Если боли не проходят, то, скорее всего, получены серьезные повреждения.
Помощь при ожоге сетчатки и роговицы:
- перед посещением врача, если присутствуют сильные болевые ощущения, можно принять обезболивающие препараты;
- врача лучше вызвать на дом, если отмечается не только болезненная симптоматика глаз, но и значительно снизилась острота зрения, ощущается общее недомогание;
- до приезда специалиста больной должен находиться в горизонтальном положении, в покое;
- план лечения составляется индивидуально, в зависимости от особенностей и площади поражения — действие назначенных препаратов (капель, антибактериальных мазей, гелей от ожогов), будет направлено на улучшение регенерации тканей, снятие отеков и воспаления;
- как снять отеки, подскажет специалист — в некоторых случаях могут быть рекомендованы отвары ромашки и календулы.
У лазерного излучения мощное воздействие. Хрусталик глаза — это наша естественная линза, она просто фокусирует всю лазерную энергию на сетчатку. Поэтому при прямом воздействии на глаза поражается в первую очередь сетчатка, что чрезвычайно опасно для зрения человека. На сетчатке проецируются изображения, она участвует в процессах первичной обработки информации, отвечает за цветное, дневное и ночное зрение человека.
Любые изменения сетчатки не должны оставаться без внимания, так как без должной терапии они приведут к опасным последствиям, вплоть до полной потери зрения.
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.
Безопасность лазеров
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.
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.