Pochopení bezpečnosti laseru: základní znalosti pro ochranu laseru

Přihlaste se k odběru našich sociálních sítí a získejte rychlý příspěvek

V rychle se rozvíjejícím světě technologického pokroku se aplikace laserů dramaticky rozšířila a způsobila revoluci v průmyslových odvětvích s aplikacemi, jako je řezání laserem, svařování, značení a plátování.Toto rozšíření však odhalilo značnou mezeru v povědomí o bezpečnosti a školení mezi inženýry a technickými pracovníky a vystavilo mnoho pracovníků v první linii laserovému záření, aniž by chápali jeho potenciální nebezpečí.Tento článek si klade za cíl osvětlit důležitost školení o bezpečnosti laseru, biologické účinky vystavení laseru a komplexní ochranná opatření k ochraně osob pracujících s laserovou technologií nebo v jejím okolí.

Kritická potřeba školení bezpečnosti laseru

Školení o bezpečnosti laseru je prvořadé pro provozní bezpečnost a efektivitu laserového svařování a podobných aplikací.Světlo o vysoké intenzitě, teplo a potenciálně škodlivé plyny vznikající během laserových operací představují zdravotní rizika pro obsluhu.Bezpečnostní školení vzdělává inženýry a pracovníky o správném používání osobních ochranných prostředků (OOP), jako jsou ochranné brýle a obličejové štíty, a o strategiích, jak se vyhnout přímému nebo nepřímému vystavení laseru a zajistit tak účinnou ochranu jejich očí a pokožky.

Pochopení nebezpečí laserů

Biologické účinky laserů

Lasery mohou způsobit vážné poškození kůže, což vyžaduje ochranu kůže.Primární problém však spočívá v poškození zraku.Expozice laserem může vést k tepelným, akustickým a fotochemickým účinkům:

 

Tepelný:Produkce a absorpce tepla může způsobit popáleniny kůže a očí.

Akustický: Mechanické rázové vlny mohou vést k lokalizovanému odpařování a poškození tkáně.

Fotochemické: Některé vlnové délky mohou vyvolat chemické reakce, potenciálně způsobit šedý zákal, popáleniny rohovky nebo sítnice a zvýšit riziko rakoviny kůže.

Účinky na kůži se mohou pohybovat od mírného zarudnutí a bolesti až po popáleniny třetího stupně, v závislosti na kategorii laseru, trvání pulsu, frekvenci opakování a vlnové délce.

Rozsah vlnových délek

Patologický účinek
180-315nm (UV-B, UV-C) Fotokeratitida je jako spálení sluncem, ale vyskytuje se na rohovce oka.
315-400nm (UV-A) Fotochemická katarakta (zákal oční čočky)
400-780nm (viditelné) Fotochemické poškození sítnice, známé také jako popálení sítnice, nastává při poranění sítnice vystavením světlu.
780-1400nm (Near-IR) Katarakta, popálení sítnice
1,4-3,0μm(IR) Vodnaté vzplanutí (protein v komorové vodě), šedý zákal, popálenina rohovky

Vzplanutí vody je, když se protein objeví v komorové vodě oka.Katarakta je zakalení oční čočky a popálenina rohovky je poškození rohovky, přední plochy oka.

3.0μm-1 mm Comeal hořet

Poškození očí, které se týká především, se liší podle velikosti zornice, pigmentace, trvání pulzu a vlnové délky.Různé vlnové délky pronikají různými vrstvami oka a způsobují poškození rohovky, čočky nebo sítnice.Zaostřovací schopnost oka výrazně zvyšuje hustotu energie na sítnici, takže expozice nízkým dávkám postačují k vážnému poškození sítnice, což vede ke zhoršení vidění nebo slepotě.

Nebezpečí pro kůži

Expozice kůže laserem může mít za následek popáleniny, vyrážky, puchýře a změny pigmentu, což může potenciálně zničit podkožní tkáň.Různé vlnové délky pronikají do různé hloubky kožní tkáně.

Laserový bezpečnostní standard

GB72471.1-2001

GB7247.1-2001 s názvem „Bezpečnost laserových produktů – Část 1: Klasifikace zařízení, požadavky a uživatelská příručka“ stanoví předpisy pro klasifikaci bezpečnosti, požadavky a pokyny pro uživatele týkající se laserových produktů.Tato norma byla implementována 1. května 2002 s cílem zajistit bezpečnost v různých odvětvích, kde se laserové produkty používají, jako jsou průmyslové, komerční, zábavní, výzkumné, vzdělávací a lékařské aplikace.Byl však nahrazen GB 7247.1-2012(Čínský standard) (kodex Číny) (OpenSTD).

GB18151-2000

GB18151-2000, známý jako "Laser guards", byl zaměřen na specifikace a požadavky na laserové ochranné clony používané při uzavírání pracovních oblastí laserových obráběcích strojů.Tato ochranná opatření zahrnovala jak dlouhodobá, tak dočasná řešení, jako jsou laserové závěsy a stěny k zajištění bezpečnosti během provozu.Norma vydaná 2. července 2000 a implementovaná 2. ledna 2001 byla později nahrazena GB/T 18151-2008.Aplikoval se na různé součásti ochranných clon, včetně vizuálně průhledných clon a oken, s cílem vyhodnotit a standardizovat ochranné vlastnosti těchto clon​ (kodex Číny)​(OpenSTD)​(Antpedia)..

GB18217-2000

GB18217-2000, nazvaná „Laserové bezpečnostní značky“, stanovila pokyny pro základní tvary, symboly, barvy, rozměry, vysvětlující text a způsoby použití značek určených k ochraně osob před poškozením laserovým zářením.Byl použitelný pro laserové produkty a místa, kde se laserové produkty vyrábějí, používají a udržují.Tato norma byla implementována 1. června 2001, ale od té doby byla nahrazena GB 2894-2008, „Bezpečnostní značky a směrnice pro použití“, od 1. října 2009​(kodex Číny)​(OpenSTD)​(Antpedia)..

Klasifikace škodlivých laserů

Lasery jsou klasifikovány na základě jejich možného poškození očí a pokožky.Průmyslové vysoce výkonné lasery emitující neviditelné záření (včetně polovodičových laserů a CO2 laserů) představují značná rizika.Bezpečnostní normy kategorizují všechny laserové systémy, svláknový laservýstupy často hodnocené jako třída 4, což znamená nejvyšší úroveň rizika.V následujícím obsahu probereme klasifikace bezpečnosti laseru od třídy 1 do třídy 4.

Laserový výrobek třídy 1

Laser třídy 1 je považován za bezpečný pro použití a prohlížení v běžných situacích pro každého.To znamená, že se nezraníte, když se na takový laser budete dívat přímo nebo pomocí běžných zvětšovacích nástrojů, jako jsou dalekohledy nebo mikroskopy.Bezpečnostní normy to kontrolují pomocí specifických pravidel o tom, jak velký je bod laserového světla a jak daleko byste měli být, abyste se na něj mohli bezpečně dívat.Je však důležité vědět, že některé lasery třídy 1 mohou být stále nebezpečné, pokud se na ně díváte přes velmi výkonné lupy, protože tyto mohou shromáždit více laserového světla než obvykle.Někdy jsou produkty jako CD nebo DVD přehrávače označeny jako Class 1, protože mají uvnitř silnější laser, ale je vyroben tak, aby se při běžném používání nemohlo dostat ven žádné škodlivé světlo.

Náš laser třídy 1:Erbiem dopovaný skleněný laser, Modul dálkoměru L1535

Laserový výrobek třídy 1M

Laser třídy 1M je obecně bezpečný a při běžném používání nepoškodí vaše oči, což znamená, že jej můžete používat bez speciální ochrany.To se však změní, pokud k pozorování laseru používáte nástroje, jako jsou mikroskopy nebo teleskopy.Tyto nástroje mohou zaostřit laserový paprsek a učinit jej silnějším, než je to, co je považováno za bezpečné.Lasery třídy 1M mají paprsky, které jsou buď velmi široké, nebo rozprostřené.Za normálních okolností světlo z těchto laserů nepřekročí bezpečnou úroveň, když se dostane přímo do vašeho oka.Pokud však použijete zvětšovací optiku, může do vašeho oka shromáždit více světla, což může představovat riziko.I když je tedy přímé světlo laseru třídy 1M bezpečné, jeho použití s ​​určitou optikou může být nebezpečné, podobně jako u laserů třídy 3B s vyšším rizikem.

Laserový výrobek třídy 2

Laser třídy 2 je bezpečný pro použití, protože funguje tak, že pokud se někdo náhodně do laseru podívá, ochrání ho jeho přirozená reakce na mrknutí nebo odvrácení zraku od jasného světla.Tento ochranný mechanismus funguje pro expozice do 0,25 sekundy.Tyto lasery jsou pouze ve viditelném spektru, které má vlnovou délku mezi 400 a 700 nanometry.Mají limit výkonu 1 miliwatt (mW), pokud nepřetržitě vyzařují světlo.Mohou být výkonnější, pokud vyzařují světlo po dobu kratší než 0,25 sekundy nebo pokud jejich světlo není zaostřeno.Záměrné vyhýbání se mrkání nebo odvracení zraku od laseru však může vést k poškození zraku.Nástroje jako některá laserová ukazovátka a zařízení pro měření vzdálenosti používají lasery třídy 2.

Laserový výrobek třídy 2M

Laser třídy 2M je obecně považován za bezpečný pro vaše oči kvůli vašemu přirozenému mrkacímu reflexu, který vám pomůže vyhnout se příliš dlouhému pohledu na jasná světla.Tento druh laseru, podobný jako třída 1M, vyzařuje světlo, které je buď velmi široké, nebo se rychle šíří, čímž omezuje množství laserového světla, které vstupuje do oka zornicí, na bezpečnou úroveň podle standardů třídy 2.Tato bezpečnost však platí pouze v případě, že k pozorování laseru nepoužíváte žádná optická zařízení, jako jsou lupy nebo dalekohledy.Pokud takové nástroje používáte, mohou zaostřit laserové světlo a potenciálně zvýšit riziko pro vaše oči.

Laserový výrobek třídy 3R

Laser třídy 3R vyžaduje pečlivé zacházení, protože i když je relativně bezpečný, dívat se přímo do paprsku může být riskantní.Tento typ laseru může vyzařovat více světla, než je považováno za zcela bezpečné, ale pravděpodobnost zranění je stále považována za nízkou, pokud jste opatrní.U laserů, které můžete vidět (ve spektru viditelného světla), jsou lasery třídy 3R omezeny na maximální výstupní výkon 5 miliwattů (mW).Existují různé bezpečnostní limity pro lasery jiných vlnových délek a pro pulzní lasery, které mohou za určitých podmínek umožnit vyšší výkon.Klíčem k bezpečnému používání laseru třídy 3R je vyhnout se přímému pozorování paprsku a dodržovat veškeré poskytnuté bezpečnostní pokyny.

 

Laserový výrobek třídy 3B

Laser třídy 3B může být nebezpečný, pokud přímo zasáhne oko, ale pokud se laserové světlo odrazí od drsných povrchů, jako je papír, není to škodlivé.Pro lasery s kontinuálním paprskem, které pracují v určitém rozsahu (od 315 nanometrů až po dalekou infračervenou oblast), je maximální povolený výkon půl wattu (0,5 W).U laserů, které se zapínají a vypínají v oblasti viditelného světla (400 až 700 nanometrů), by neměly překročit 30 milijoulů (mJ) na puls.Pro lasery jiných typů a pro velmi krátké pulsy existují jiná pravidla.Při používání laseru třídy 3B je obvykle nutné nosit ochranné brýle, aby byly vaše oči v bezpečí.Tyto lasery musí mít také klíčový spínač a bezpečnostní zámek, aby se zabránilo náhodnému použití.Přestože se lasery třídy 3B nacházejí v zařízeních, jako jsou vypalovačky CD a DVD, jsou tato zařízení považována za zařízení třídy 1, protože laser je obsažen uvnitř a nemůže uniknout.

Laserový výrobek třídy 4

Lasery třídy 4 jsou nejvýkonnějším a nejnebezpečnějším typem.Jsou silnější než lasery třídy 3B a mohou způsobit vážné poškození, jako je spálení kůže nebo trvalé poškození očí jakýmkoliv vystavením paprsku, ať už přímému, odraženému nebo rozptýlenému.Tyto lasery mohou dokonce způsobit požár, pokud narazí na něco hořlavého.Kvůli těmto rizikům vyžadují lasery třídy 4 přísné bezpečnostní prvky, včetně klíčového spínače a bezpečnostního zámku.Běžně se používají v průmyslovém, vědeckém, vojenském a lékařském prostředí.U lékařských laserů je důležité dbát na bezpečné vzdálenosti a oblasti, aby nedošlo k ohrožení očí.Pro řízení a ovládání paprsku jsou zapotřebí zvláštní opatření, aby se předešlo nehodám.

Příklad štítku pulzního vláknového laseru od LumiSpot

Jak se chránit před nebezpečím laseru

Zde je jednodušší vysvětlení, jak se správně chránit před nebezpečím laseru, uspořádané podle různých rolí:

Pro výrobce laserů:

Měli by dodávat nejen laserová zařízení (jako jsou laserové řezačky, ruční svářečky a značkovací stroje), ale také základní bezpečnostní vybavení, jako jsou brýle, bezpečnostní značky, pokyny pro bezpečné použití a bezpečnostní školicí materiály.Je součástí jejich odpovědnosti zajistit, aby byli uživatelé v bezpečí a informováni.

Pro integrátory:

Ochranné kryty a prostory pro bezpečnost laseru: Každé laserové zařízení musí mít ochranný kryt, který zabrání vystavení lidí nebezpečnému laserovému záření.

Bariéry a bezpečnostní blokování: Zařízení musí mít bariéry a bezpečnostní blokování, aby se zabránilo vystavení škodlivým úrovním laseru.

Klíčové ovladače: Systémy klasifikované jako třída 3B a 4 by měly mít klíčové ovladače pro omezení přístupu a použití a zajištění bezpečnosti.

Pro koncové uživatele:

Správa: Lasery by měli obsluhovat pouze vyškolení odborníci.Nevyškolený personál by je neměl používat.

Klíčové spínače: Nainstalujte klíčové spínače na laserová zařízení, abyste zajistili, že je lze aktivovat pouze klíčem, čímž se zvýší bezpečnost.

Osvětlení a umístění: Zajistěte, aby místnosti s lasery měly jasné osvětlení a aby byly lasery umístěny ve výškách a úhlech, aby se zabránilo přímému vystavení očím.

Lékařský dohled:

Pracovníci používající lasery třídy 3B a 4 by měli pravidelně podstupovat lékařské prohlídky kvalifikovaným personálem, aby byla zajištěna jejich bezpečnost.

Laserová bezpečnostVýcvik:

Operátoři by měli být vyškoleni v oblasti provozu laserového systému, osobní ochrany, postupů kontroly rizik, používání varovných značek, hlášení incidentů a pochopení biologických účinků laserů na oči a kůži.

Kontrolní opatření:

Přísně kontrolujte používání laserů, zejména v oblastech, kde jsou přítomni lidé, aby nedošlo k náhodnému vystavení, zejména očím.

Před použitím vysoce výkonných laserů varujte lidi v oblasti a zajistěte, aby všichni nosili ochranné brýle.

Umístěte varovné značky v pracovních oblastech a vchodech laseru a v jejich okolí, abyste indikovali přítomnost nebezpečí laseru.

Laserem ovládané oblasti:

Omezte použití laseru na specifické, kontrolované oblasti.

Používejte ochranné kryty dveří a bezpečnostní zámky, abyste zabránili neoprávněnému přístupu a zajistili, že lasery přestanou fungovat, pokud se dveře neočekávaně otevřou.

Vyhněte se reflexním povrchům v blízkosti laserů, abyste zabránili odrazům paprsků, které by mohly poškodit lidi.

 

Použití výstražných a bezpečnostních značek:

Umístěte varovné značky na vnější a ovládací panely laserového zařízení, abyste jasně označovali potenciální nebezpečí.

Bezpečnostní štítkyPro laserové produkty:

1. Všechna laserová zařízení musí mít bezpečnostní štítky s upozorněním, klasifikací záření a místem, kde záření vychází.

2. Štítky by měly být umístěny tam, kde jsou snadno viditelné, aniž by byly vystaveny laserovému záření.

 

Noste laserové ochranné brýle, které ochrání vaše oči před laserem

Osobní ochranné prostředky (OOP) pro bezpečnost laseru se používají jako poslední možnost, když technické a řídící kontroly nemohou plně snížit nebezpečí.To zahrnuje laserové ochranné brýle a oblečení:

Laserové ochranné brýle chrání vaše oči snížením laserového záření.Musí splňovat přísné požadavky:

⚫Certifikováno a označeno podle národních norem.

⚫Vhodné pro typ laseru, vlnovou délku, provozní režim (kontinuální nebo pulzní) a nastavení výkonu.

⚫Jasně označené, aby pomohly vybrat správné brýle pro konkrétní laser.

⚫ Rám a boční štíty by také měly poskytovat ochranu.

Je nezbytné používat správný typ ochranných brýlí pro ochranu před konkrétním laserem, se kterým pracujete, s ohledem na jeho vlastnosti a prostředí, ve kterém se nacházíte.

 

Pokud by i po použití bezpečnostních opatření mohly být vaše oči vystaveny laserovému záření nad bezpečnými limity, musíte použít ochranné brýle, které odpovídají vlnové délce laseru a mají správnou optickou hustotu, aby byly vaše oči chráněny.

Nespoléhejte pouze na ochranné brýle;nikdy se nedívejte přímo do laserového paprsku, ani když je máte na sobě.

Výběr laserového ochranného oděvu:

Nabídněte pracovníkům vystaveným záření nad úrovní maximální přípustné expozice (MPE) pro kůži vhodný ochranný oděv;to pomáhá snížit expozici pokožky.

Oblečení by mělo být vyrobeno z materiálů, které jsou ohnivzdorné a žáruvzdorné.

Snažte se pokrýt co nejvíce pokožky ochranným vybavením.

Jak chránit pokožku před poškozením laserem:

Noste pracovní oděv s dlouhým rukávem vyrobený z materiálů zpomalujících hoření.

V oblastech kontrolovaných pro použití laseru instalujte závěsy a panely blokující světlo vyrobené z materiálů zpomalujících hoření potažené černým nebo modrým silikonovým materiálem, aby absorbovaly UV záření a blokovaly infračervené světlo, a tím chránily pokožku před laserovým zářením.

Je důležité vybrat vhodné osobní ochranné prostředky (OOP) a správně je používat, aby byla zajištěna bezpečnost při práci s lasery nebo v jejich blízkosti.To zahrnuje pochopení specifických rizik spojených s různými typy laserů a pochopenípřísná opatření na ochranu očí a pokožky před možným poškozením.

Závěr a shrnutí

Průvodce bezpečností a ochranou laseru

Vyloučení odpovědnosti:

  • Tímto prohlašujeme, že některé obrázky zobrazené na našich webových stránkách jsou shromážděny z internetu a Wikipedie s cílem propagovat vzdělávání a sdílení informací.Respektujeme práva duševního vlastnictví všech tvůrců.Použití těchto obrázků není určeno pro komerční zisk.
  • Pokud se domníváte, že jakýkoli použitý obsah porušuje vaše autorská práva, kontaktujte nás.Jsme více než ochotni přijmout vhodná opatření, včetně odstranění obrázků nebo poskytnutí řádného uvedení zdroje, abychom zajistili soulad se zákony a předpisy o duševním vlastnictví.Naším cílem je udržovat platformu, která je bohatá na obsah, je spravedlivá a respektuje práva duševního vlastnictví ostatních.
  • Kontaktujte nás prosím na následující e-mailové adrese:sales@lumispot.cn.Zavazujeme se podniknout okamžité kroky po obdržení jakéhokoli oznámení a garantujeme 100% spolupráci při řešení jakýchkoli takových problémů.
Související novinky
>> Související obsah

Čas odeslání: duben-08-2024