ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ГЛАЗА И КОЖУ

3.1. Общие положения

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

I 180 380 нм

II 380 1400 нм

III 1400 нм

Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция и облученность , усредненные по ограничивающей апертуре.

Для определения предельно допустимых уровней и при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром м (площадь апертуры м ).

Для определения предельно допустимых уровней и при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром м, а в диапазоне II - по апертуре диаметром м.

Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия и мощность излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.

При оценке воздействия на глаза лазерного излучения в диапазоне II (380 1400 нм) нормирование энергии и мощности лазерного излучения, прошедшего через ограничивающую апертуру диаметром м, является первостепенным.

Указанные выше энергетические параметры связаны соотношениями:

(3.1)

Параметры , и , могут использоваться независимо в соответствии с решаемой задачей (см. Приложение 2).

3.2. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180 380 нм при однократном облучении глаз и кожи

3.2.1. ПДУ для одиночных импульсов

Соотношения для определения , и , при однократном воздействии на глаза и кожу одиночных импульсов коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне 1 (180 380 нм) при ограничивающей апертуре м приведены в таблице 3.1 и иллюстрируются графиками на рис.3.1 и 3.2.

3.2.2. ПДУ для серий импульсов

Для определения предельно допустимых уровней лазерного излучения в диапазоне 180 380 нм при воздействии на глаза и кожу серий импульсов необходимо руководствоваться следующими требованиями:

а) Энергетическая экспозиция или облученность поверхностей роговицы и кожи при воздействии любого отдельного импульса из рассматриваемой последовательности не должны превышать предельно допустимых значений для одиночных импульсов, определяемых пунктом 3.2.1:

(3.2)

Если временный интервал между облучениями отдельными импульсами меньше 600 с, значения ( ) и ( ) определяются согласно рекомендациям пункта 3.8.2 по формулам (3.14) и (3.16).

б) Так как воздействие на биологические ткани излучения в диапазоне 180 380 нм* обладает свойством аддитивности, при условии выполнения предыдущего требования однократная суточная доза не должна превышать значений, определяемых в таблице 3.2:

_______________

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать 180 380 нм. - Примечание "КОДЕКС".

3.2.3. ПДУ лазерного излучения для пучков малого диаметра

Если излучение концентрируется на коже или роговице глаза в области, наименьший размер которой равен или меньше диаметра ограничивающей апертуры м, максимальное значение облученности и энергетической экспозиции не должно превышать значений и , определяемых пунктами 3.2.1 и 3.2.2.

3.3. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 180 380 нм при хроническом облучении глаз и кожи

Для определения предельно допустимых значений и , и , a также предельных суточных доз при хроническом облучении глаз и кожи коллимированным или рассеянным лазерным излучением в диапазоне длин волн I (180 380 нм) необходимо соответствующие значения, приведенные в пункте 3.2 (таблицы 3.1 и 3.2), уменьшить в 10 раз.

3.4. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 1400 нм при однократном облучении глаз

3.4.1. ПДУ при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения

Соотношения для определения и при воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения (наблюдении прямого или зеркально отраженного пучка) в диапазоне 380 1400 нм приведены в таблицах 3.3, 3.4 и иллюстрируются графиками на рис.3.3.

3.4.2. ПДУ при воздействии на глаза неколлимированного лазерного излучения

Если источником неколлимированного (рассеянного или диффузно отраженного) излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии и мощности зависят от видимого углового размера этого источника.

Значения и в этом случае находятся умножением значений и для коллимированного излучения (п.3.4.1) на поправочный коэффициент :

(3.4)

Значения определяются формулой:

(3.5)

Здесь - вспомогательный коэффициент, зависящий от длительности облучения.

Значения и аналитические соотношения для расчета величины даны в таблице 3.5.

В случае воздействия серии импульсов поправочный коэффициент принимает значение, соответствующее длительности отдельного импульса в серии.

Зависимость произведения от угла при различных длительностях облучения приведена на рис.3.6.

3.4.3. ПДУ при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного лазерного излучения

Предельно допустимые уровни при воздействии на глаза серий импульсов коллимированного излучения в спектральном диапазоне II (380 1400 нм) установлены для случаев, когда длительность отдельного импульса в серии не превышает 0,25 с, а частота следования импульсов в серии больше 0,005 Гц (интервал между отдельными импульсами в серии меньше 200 с).

Если 0,005 Гц, воздействие на глаза отдельных импульсов излучения считается независимым. При этом нормируется значение энергии импульса, имеющего максимальную амплитуду:

(3.6)

Если 0,005 Гц, значение предельно допустимой энергии серии импульсов излучения длительностью при воздействии на глаза равно меньшему из двух значений энергии и , определяемых формулами:

(3.7)

где и - предельно допустимые значения энергий одиночных импульсов длительностью и , соответственно, для коллимированных потоков излучения (п.3.4.1);

- определяется отношением максимальной энергии отдельного импульса в рассматриваемой серии к среднему значению:

(3.8)

В тех случаях, когда неизвестно, следует считать =1.

при

(3.9)

при

Предельно допустимое среднее значение энергии одного импульса из серии при этом равно

Когда длительность серии импульсов превышает 1 с, целесообразно определять значение предельно допустимой средней мощности.

Предельно допустимая средняя мощность серии импульсов лазерного излучения при облучении глаз коллимированным пучком равна меньшему из двух значений мощности и , определяемых формулами:

(3.10)

где - значение предельно допустимой мощности импульса длительностью для коллимированного излучения (п.3.4.1).

при

(3.11)

при

Если источником излучения является протяженный объект, предельно допустимые значения энергии серии импульсов , средней мощности излучения в серии , энергии одного импульса в серии определяются умножением предельных значений, заданных формулами (3.9) и (3.11), на поправочный коэффициент , приведенный в п.3.4.2:

(3.12)

3.5. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 1400 нм при хроническом воздействии на глаза

Для определения предельно допустимых значений и коллимированного или рассеянного лазерного излучения в диапазоне II (380 1400 нм) при хроническом воздействии на глаза необходимо уменьшить в 10 раз соответствующие предельные значения для однократного воздействия, приведенные в п.3.4.

3.6. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 1400 нм при однократном облучении кожи

Соотношения для определения значений и , а также и при однократном воздействии на кожу коллимированного или рассянного лазерного излучения в спектральном диапазоне 380 1400 нм приведены в таблице 3.6 и иллюстрируются графиками на рис.3.7 и 3.8.

Диаметр ограничивающей апертуры равен м.

Предельно допустимые уровни при облучении кожи сериями импульсов определены в п.3.8.2.

3.7. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 380 1400 нм при хроническом облучении кожи

Для определения предельно допустимых значений , и , при хроническом воздействии на кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в диапазоне II (380 1400 нм) необходимо уменьшить в 10 раз соответствующие предельные значения, приведенные в п.3.6.

3.8. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 1400 нм при однократном облучении глаз и кожи

3.8.1. ПДУ лазерного излучения для одиночных воздействий

Соотношения для определения , и , при однократном воздействии на глаза и кожу импульсного или непрерывного коллимированного или рассеянного излучения в диапазоне III (1400 нм) приведены в таблице 3.7 и иллюстрируются графиками на рис.3.9 и 3.10.

3.8.2. ПДУ лазерного излучения для серий импульсов

Предельно допустимые уровни энергетической экспозиции и облученности при воздействии на глаза и кожу серий импульсов лазерного излучения в диапазоне III (1400 нм) устанавливаются для случаев, когда длительность отдельного импульса в серии не превышает 10 с, а частота следования импульсов превышает Гц (временной интервал между отдельными импульсами меньше 10 минут).

Диаметр ограничивающей апертуры равен м.

Значение предельно допустимой энергетической экспозиции серии импульсов коллимированного или рассеянного лазерного излучения определяется как меньшее из двух значений и , заданных формулами:

(3.13)

Параметр определен в п.3.4.3.

при

(3.14)

при

Среднее значение предельно допустимой энергетической экспозиции одного импульса из серии определяется делением на число импульсов в серии N.

Если длительность серии импульсов превышает 1 с, целесообразно определять значение предельно допустимой средней облученности.

Предельно допустимая средняя облученность серии импульсов равна меньшему из двух значений и , определяемых формулами:

(3.15)

при

(3.16)

при

Во всех случаях

Если частота следования импульсов меньше Гц, то воздействие на глаза и кожу отдельных импульсов излучения считается независимым. При этом нормируется значение энергетической экспозиции для импульсов, имеющих максимальную амплитуду:

Приведенные выше формулы применяются и при рассмотрении:

- воздействия на глаза серий импульсов лазерного излучения спектрального диапазона I (180 380 нм);

- воздействия на кожу серий импульсов лазерного излучения спектральных диапазонов I, II (180-1400 нм).

3.9. ПДУ лазерного излучения в диапазоне 1400 нм при хроническом воздействии на глаза и кожу

Для определения значений , и , при хроническом воздействии на глаза и кожу коллимированного или рассеянного лазерного излучения в спектральном диапазоне III (1400- нм) необходимо уменьшить в 5 раз соответствующие предельные значения для однократного облучения, приведенные в п.3.8.

3.10. ПДУ при одновременном воздействии на глаза и кожу лазерного излучения с различными длинами волн

Ниже рассмотрены правила определения предельно допустимых уровней при одновременном воздействии на глаза и кожу монохроматического излучения нескольких различных источников. 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 нм;

- воздействие на передние среды глаза излучения в диапазонах длин волн 180 380 нм и 1400 нм;

- воздействие на сетчатку глаза излучения в диапазоне длин волн 380 1400 нм.

Для каждого из перечисленных трех случаев предельно допустимые уровни 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 - роговицы глаза (см. также Приложение 2).

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

(3.17)

где - число источников излучения, действие которых аддитивно;

- условный порядковый номер источника;

, - предельно допустимые значения энергии (мощности) каждого источника;

- относительный энерговклад каждого источника, определяемый как отношение энергии (мощности) источника с порядковым номером к суммарной энергии (мощности) всех источников

Формулы (3.17), (3.18) 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).

3.11. ПДУ излучения лазеров, используемых в театрально-зрелищных мероприятиях, для демонстраций в учебных заведениях и медицинской аппаратуре

При использовании лазеров в театрально-зрелищных мероприятиях и для демонстраций в учебных заведениях предельно допустимые уровни для всех участников (зрители, актеры, студенты, школьники, преподаватели, обслуживающий персонал и др.) устанавливается в соответствии с нормами для хронического облучения (пункты 3.3, 3.5, 3.7).

При использовании лазеров как элементов оптических медицинских приборов для подсветки, формирования прицельных меток и других целей, не связанных непосредственно с лечебным действием излучения, предельно допустимые уровни для глаз и кожи пациентов, врачей и обслуживающего персонала устанавливаются в соответствии с нормами для хронического облучения (пункты 3.3, 3.5, 3.7).

Таблица 3.1

Соотношения для определения , и , при однократном

Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 375; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!