Нормирование интенсивности лазерного излучения

Нормативными документами являются:

  • ГОСТ 12.1.040-83.ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения.
  • Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров (утв.
    31 июля 1991 г. № 5804-91).

Предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения: однократного и хронического для трех диапазонов длин волн:

  I   диапазон –   180 < λ £   380 нм;

 II  диапазон –    380 < λ £ 1400 нм;

III  диапазон –  1400 < λ £   105 нм .

Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н и облученность Е, усредненные по ограничивающей апертуре. Апертура – это отверстие в защитном корпусе лазера, через которое испускается ЛИ.

Для определения ПДУ (НПДУ и ЕПДУ) при воздействии ЛИ на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность Р излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру.

При оценке воздействия на глаза лазерного излучения в диапазоне II нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру, является первостепенным.

Указанные выше энергетические параметры связаны соотношениями:

     ,                                              (7.12)

 

                                                       ,                                                (7.13)

 

где НПДУ – предельно допустимое значение энергетической экспозиции лазерного излучения, Дж · м2; WПДУ – предельно допустимый уровень энергии лазерного излучения, Дж; Sa – площадь ограничивающей апертуры, м2; ЕПДУ  – предельно допустимый уровень облученности, Вт·м2; РПДУ  – предельно допустимый уровень мощности ЛИ, Вт.

 

При одновременном воздействии на глаза и кожу лазерного излучения нескольких источников с различными длинами волн эти источники в общем случае могут иметь различные характеристики:

  • спектральные (два или несколько типов лазеров, генерация нескольких длин волн одним лазером, генерация гармоник);
  • временные (режимы: непрерывный, импульсный, непрерывный  с модуляцией  мощности и т.д.);
  • пространственные (коллимированный пучок, диффузно отраженное или рассеянное излучение).

Степень опасности при одновременном действии излучения различных источников  является аддитивной в следующих случаях:

  • воздействие на кожу излучения любых длин волн в диапазоне
    180 < λ £ 105 нм;
  • воздействие на передние среды глаза излучения в диапазонах длин волн 180 < λ £ 380 нм и 1400 < λ £ 105 нм;
  • воздействие на сетчатку глаза излучения в диапазоне длин волн
    380 < λ £ 1400 нм.

Для каждого из перечисленных трех случаев предельно допустимые уровни устанавливаются независимо.

Предельно допустимая суммарная энергия или мощность излучения от нескольких источников, действие которых является аддитивным, определяется следующими формулами:

 

,                      (7.14)

,             (7.15)

 

где n – число источников излучения, действие которых аддитивно; i – условный порядковый номер источника; ,  – предельно допустимые значения энергии (мощности) источника с порядковым номером i к суммарной энергии (мощности) всех источников; Сi  – относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) источника с порядковым номером i к суммарной энергии (мощности) всех источников;

 

Сi = .                                                    (7.16)

 

Формулы 7.14 и 7.15 применимы в тех случаях, когда длительность экспозиции или импульсов излучения рассматриваемых источников имеют один и тот же порядок. При проведении практических расчетов значения энергии (мощности) могут быть заменены эквивалентными значениями энергетической экспозиции (облученности).