Навіть при відносно малій потужності лазерне випромінювання може пошкодити сітківку ока - причому незалежно від того, є це випромінювання видимим чи ні. Лазерне випромінювання високої потужності може пропалити одяг і пошкодити шкірний покрив, може викликати глибокі опіки, які заподіюють сильний біль, довго не гояться і залишають після себе потворні шрами.
Питання безпеки лазерів почало активно обговорюватися з перших днів їх практичного використання. Стандарти лазерної безпеки були вперше прийняті на початку 1970-х років. У них була включена система класифікації джерел лазерного випромінювання за ступенем їх небезпеки, ця система залишилася практично тією ж самою до наших днів. Тип захисту, яка потрібна при роботі з лазерним випромінюванням, залежить від класу лазера.
Сьогоднішня система стандартів, яка визначає і класифікацію лазерних джерел, і необхідні заходи безпеки при роботі з такими джерелами, підтримується Міжнародною електротехнічною комісією (МЕК, англійська абревіатура - IЕС) - неурядовою і некомерційною міжнародною організацією, яка розробляє і публікує стандарти для всіх видів електротехнічного і електронного обладнання.
захист очей
Потужні лазери - типу тих, які використовуються в промисловості або наукових лабораторіях - завжди мають кілька рівнів захисту, що запобігають потраплянню небезпечної високоінтенсивного лазерного випромінювання на його користувача.
Зокрема, коли працюють з технологічним лазером, потужність якого відповідає класу 4, випромінювач поміщають в робочу кабіну, щоб система в цілому могла бути віднесена до класу 1, тобто стала цілком безпечною. Проте, нещасні випадки відбуваються, і для їх запобігання обслуговуючий персонал в якості запобіжного заходу повинен носити захисні окуляри. Експерти вважають, що спеціальні окуляри - це останній рубіж захисту у всіх користувачів лазерної техніки. Такі окуляри конструюються в розрахунку на найгірший з можливих сценаріїв попадання лазерного випромінювання в очі - за потужністю, енергії і можливого рівня ослаблення на довжинах хвиль, на яких здійснюється захист. Будь-яке обладнання для захисту від лазерного випромінювання, що продається в країнах Європейського Союзу, має відповідати вимогам відповідних стандартів ЄС. Для захисних окулярів це стандарт ЕN 207. Все окуляри, що відповідають цьому стандарту, позначаються маркою "СЕ".
Стандарт ЕN 207 визначає мінімальну величину оптичної щільності для засобів захисту очей від лазерного впливу в залежності від довжини хвилі, а для імпульсного випромінювання - ще й в залежності від тривалості імпульсу випромінювання. Для розрахунку використовуються логарифмічні рівняння, різні для різних довжин хвиль і типів модуляції випромінювання. Дизайнери орієнтуються на так званий "фактор лазерної безпеки" або "число L", яке задає рівень ослаблення випромінювання, який повинні забезпечувати захисні окуляри.
Слід зазначити, що захисні окуляри, сертифіковані в ЄС, повинні не тільки задовольняти вимогам по оптичної щільності, а й забезпечувати певний мінімальний рівень захисту при прямому попаданні лазерного випромінювання в око, витримуючи це вплив протягом або 10 сек, або 100 послідовних імпульсів (в залежно від схеми модуляції випромінювання).
Лінзи захисних окулярів виготовляються або зі скла, або з полікарбонату. В останньому випадку матеріал насичується барвниками, що поглинають лазерне випромінювання. Полікарбонатні лінзи мають ту перевагу перед скляними з поглинаючими покриттями, що не змінюють свої захисні властивості при пошкодженні поверхні, звичайні для виробничих умов подряпини на таких лінзах не впливають на ступінь створюваної ними захисту. Крім того, пластикові окуляри дешевше, вони менш громіздкі і більш зручні в носінні, ніж великі окуляри зі скляними лінзами.
Полікарбонатні лінзи можуть мати високу прозорість в видимому діапазоні, що полегшує роботу в них. Однак при високих інтенсивностях випромінювання, що створюються лазерами 4-го класу і вище, потрібні скляні окуляри - особливо коли необхідно забезпечити велику оптичну щільність на коротких довжинах хвиль. Окуляри, що захищають від лазерного випромінювання, випускаються для різних спектральних діапазонів і різних рівнів потужності випромінювання, тому користувач повинен добре знати параметри того випромінювання, від якого він збирається захищатися.
Постійною проблемою для виробників захисних окулярів є зростання числа довжин хвиль, на яких працюють лазери, поява перебудовуються по частоті випромінювання лазерів і, відповідно, необхідність забезпечувати захист очей на все більшій кількості довжин хвиль одним екземпляром захисних окулярів.
Окуляри повинні бути прозорими в діапазоні 400-700 нм, щоб той, хто їх носить, міг бачити крізь них і працювати, але чим більше ділянок спектра має бути блоковано, відфільтровано такими окулярами, тим менш прозорими і прийнятними для користувача вони робляться. Пік чутливості очі доводиться на 530-550 нм, і чим ближче до цього інтервалу підходить довжина хвилі, яку потрібно перекрити, тим більше темними стають окуляри. Спосіб обійти цю принципову трудність ще не придуманий, і тому користувачам, які працюють з різними лазерними джерелами випромінювання, доводиться запасатися не самими, а цілим набором захисних окулярів, щоб на будь-який використовується довжині хвилі забезпечити баланс між надійним захистом від лазерного випромінювання і хорошою прозорістю використовуваних очок у видимому діапазоні.
Підвищення потужності використовуваних лазерів є ще однією "головним болем" для виробників захисних окулярів, але на практиці безпеку для персоналу забезпечується зазвичай повним екрануванням потужного лазера, переведенням його в Клас 1.
Спостереження за робочою зоною (при обробці променем чого-небудь) ведеться при цьому через товсті захисні стекла, до яких пред'являються ті ж вимоги, що і до захисних окулярів. Крім того, на багатьох лазерних установках в промисловості для транспортування променя використовуються оптичні волокна, що виключає можливість для обслуговуючого персоналу побачити розсіяне по шляху променя випромінювання.
Захист для очей потрібно тоді тільки дуже малому числу фахівців - тим, хто веде монтаж і / або сервісне обслуговування лазерної установки.
Головним параметром, який визначає цей рейтинг (будь система пикосекундной або фемтосекундною), є пікова потужність випромінювання. В останні кілька років було виконано дуже великий обсяг спеціальних досліджень і розробок і сьогодні виробники захисних окулярів можуть запропонувати лазерному співтовариству широкий спектр таких окулярів, що розрізняються по М-рейтингу.
Процес сертифікації засобів забезпечення лазерної безпеки в Європі може бути виконаний тільки в спеціальному випробувальному центрі, а таких центрів сьогодні всього 2.
З цією проблемою нещодавно зіткнулася відома німецька компанія "Laser Vision", яка розробила новий засіб лазерної безпеки - спеціальні рукавички, які захищають від лазерних опіків.
Хоча випадки прямого попадання потужного лазерного променя на шкіру рідкісні, проте щороку трапляється кілька серйозних інцидентів. А адже опіки, нанесені лазером, вимагають для лікування багатьох місяців.
Довжина хвилі випромінювання визначає при цьому глибину ураження, причому серед потужних лазерів тільки СО2-лазери впливають лише на шкірні покриви.
Твердотільні, наприклад, наносять більш глибокі рани. Тому захисні рукавички, так само як і захисні окуляри, розрізняються по довжинах хвиль випромінювання, від якого вони повинні захищати.
До недавнього часу не було стандартів, що визначають вимоги до одягу, що захищає від лазерного променя. Європейські (ЄС) директиви по обладнанню індивідуального захисту (рре - від "personal protective equipment") вимагають для продукту, який претендує на "СЕ" -Маркування, зовнішнього, що не залежить від виробника підтвердження якості, і тому "Laser Vision" була винна тісно співпрацювати з одним з сертифікаційних центрів, щоб розробити необхідний стандарт випробувань.
В "Laser Vision" було випробувано кілька різних тканин, і виявилося, що легше за все виконати зазначені вимоги при використанні в якості матеріалу захисних рукавичок тканина з волокон, витягнутих з силікатного скла. Додатковою перевагою такої тканини є її міцність по відношенню до розрізів.
А ось тканину з поліамідних волокон виявилася менш придатною - через її малої теплопровідності людина не встигав відчути, що піддається термічній обробці.
У майбутньому, можливо, захисні рукавички виготовлятимуть з тканини, що складається з декількох шарів різних матеріалів.
На думку розробників, найближчим часом можна очікувати появи спеціальних захисних халатів, що закривають від впливу лазерного випромінювання все тіло. Але поки ніхто не знає навіть обсяг ринку для захисних рукавичок, тому що це абсолютно новий продукт на ринку засобів захисту від лазерного променя.
Інші засоби забезпечення лазерної безпеки
Як згадувалося вище, лазери різних класів вимагають різних заходів безпеки - крім персональних засобів захисту, які використовуються оператором.
Наприклад, лазери 3-го і 4-го класів повинні бути обладнані клавішними (кнопковими) вимикачами і захисним блокуванням, щоб тільки володіють необхідними повноваженнями (і знаннями) фахівці могли використовувати такі лазери і щоб лазер негайно вимикався при випадковому відкритті дверей в те приміщення, де він розташований (або при виникненні небезпечної нештатної ситуації). Англійська компанія "Lasermet" організувала свій бізнес саме на постачанні обладнання, яке необхідно, щоб задовольнити всі вимоги стандартів безпеки при експлуатації лазерних установок - блокувань, систем відключення, що відбивають екранів, огорож, попереджувальних знаків, табличок.
В сукупності вони дозволяють забезпечити безпеку для більш, ніж 30 комбінацій "клас лазера - потужність випромінювання", додатково можуть знадобитися лише попереджувальні наклейки (стікери). Компанія встановила блокувальні системи більш ніж у тисячі дослідницьких організацій та університетів по всій Великобританії.
Зараз вже загальновизнано, що інфраструктура, що забезпечує лазерну безпеку, так само важлива, як і персональні засоби захисту. Вона подвійно важлива, якщо лазерна установка використовується в захаращеному приміщенні або в приміщенні, в якому працює і інше обладнання. Збереження безпеки. Перш, ніж натиснути кнопку включення, необхідно забезпечити персональну відповідальність за безпеку персоналу.
Необхідна впевненість, що кожен співробітник або співробітниця має адекватні засоби захисту і знає, як потрібно діяти при виникненні небезпеки. У нашому суспільстві, де все більшого поширення набуває судовий розгляд спірних ситуацій, і роботодавці, і працівники повинні добре знати про свою особисту відповідальність за техніку безпеки, за виконання всіх вимог, що задаються стандартами лазерної безпеки для конкретних умов використання лазерного випромінювання. Для отримання додаткової інформації можна звернутися до стандарту ЕN 60825-14, який є інструкцією ЄС щодо забезпечення лазерної безпеки.
Центр лазерних технологій (ЦЛТ) - заснований в 1987 році і є зразком реалізації кращих традицій і шкіл Ленінградського політехнічного інституту (нині Харківський державний політехнічний університет - ХарьковГПУ).
Центр лазерних технологій пропонує наступні послуги:
- Розробка, виробництво і продаж лазерного технологічного обладнання
- Сервісне обслуговування та ремонт лазерного обладнання
- Лазерне гравірування сувенірної та промислової продукції
- Лазерне різання
- Виробництво табличок, вивісок, шильд, наклейок, бейджів, номерків, приладових панелей
- Продаж комплектуючих для лазерних установок
- Продаж витратних матеріалів для лазерного гравірування та маркування
Центр лазерних технологій - офіційний дистриб'ютор компанії RAYLASE AG (Німеччина) - піонера і світового лідера в розробці вбудованих компонентів і комплексних рішень в області систем відхилення (сканування), модуляції і управління лазерним випромінюванням, включаючи програмне забезпечення, схемотехнику і електроніку.