Нормирование лазерных излучений
СанПиН 5804-91 «Нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров» устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) лазерного излучения для двух условий облучения – однократного и хронического в трех диапазонах длин волн:
I 180 < λ £ 380 нм
II 380 < λ £ 1400 нм
III 1400 < λ £ 105 нм
ПДУ при однократном воздействии и предельная однократная суточная доза излучения в диапазоне 180 < λ £ 380 нм – это уровень излучения, при воздействии которого существует незначительная вероятность возникновения обратимых отклонений в организме работающего.
Однократное воздействие – случайное излучение с длительностью, не превышающей 3·104 с.
ПДУ при хроническом воздействии и предельная суточная доза излучения в диапазоне 180 < λ £ 380 нм – уровень излучения, воздействие которого при работе установленной продолжительности в течение всего трудового стажа не приводит к травме (повреждению), заболеванию или отклонению в состоянии здоровья работающего в процессе работы или в дальнейшей жизни настоящего и последующего поколений.
Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция Н и облученность Е, усредненные по ограничивающей апертуре – отверстию в защитном корпусе лазера, через которое испускается лазерное излучение.
Для определения предельно допустимых уровней Нпду и Епду при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1·10-3 м (площадь апертуры Sа = 10-6 м2); при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1·10-3 м, а в диапазоне II – по апертуре диаметром 7·10-3 м.
Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность Р излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры. Данные нормируемые параметры являются первостепенными при оценке воздействия на глаза лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром 7·10-3 м, в диапазоне II (380 < λ £ 1400 нм).
Энергетические параметры связаны соотношениями:
, Дж/м2; (11.1)
, Вт/м2. (11.2)
При одновременном воздействии лазерного излучения различных источников степень опасности является аддитивной (прибавляемой, суммированной) 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 ПДУ устанавливаются независимо. Например, при одновременном воздействии на глаза излучения аргонового лазера (основные длины волн 488 и 514 нм) и лазера на углекислом газе (10600 нм) устанавливаются ПДУ для совместного действия компонент излучения с длинами волн 488 и 514 нм и отдельно – ПДУ для излучения с длиной волны 10600 нм, так как объектом воздействия в первом случае является сетчатка, а во втором роговица глаза.
Предельно допустимая суммарная энергия или мощность излучения от нескольких источников, действие которых является аддитивным, определяется следующими формулами:
, Дж; (11.3)
, Вт; (11.4)
где n – число источников излучения, действие которых аддитивно; i – условный порядковый номер источника; Wпду; Pпду, – предельно допустимые уровни энергии и мощности каждого источника; Сi – относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) всех источников,
. (11.5)
Формулы применимы в тех случаях, когда длительность экспозиции или импульсов излучения рассматриваемых источников имеет один и тот же порядок. При проведении практических расчетов значения энергии (мощности) могут быть заменены эквивалентными значениями энергетической экспозиции (облученности).