Laserové technologie v praxi II. Úvodní přednáška. Bezpečnost práce s lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Laserové technologie v praxi II. Úvodní přednáška. Bezpečnost práce s lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011"

František Dvořák
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Laserové technologie v praxi II. Úvodní přednáška Bezpečnost práce s lasery Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

2 Bezpečnost práce s lasery

3 korpuskulární α, β; kosmické záření protony, mezony; (radioaktivní rozpad; urychlené ionty a elektrony; rychlé neutrony) diagnostika, terapie, stopování pomocí radioizotopů záření γ rentgenové záření Ionizující do 100 nm Nad Hz Rychlé částice slunce; umělé zdroje ultrafialové záření všude radar, mikrovlnné trouby, spoje, družice, přenos dat televize, mobilní telefony VKV (FM) rozhlas krátkovlnný rozhlas; vysokofrekvenční ohřev AM rozhlas speciální komunikace, geofyzikální průzkum viditelné záření infračervené (tepelné) záření milimetrové vlny centimetrové vlny decimetrové vlny metrové vlny desetimetrové až stometrové vlny střední a dlouhé rozhlasové vlny velmi dlouhé vlny (VDV) Neionizující do 10 km Optické do 1 mm, radiové vlny do 10 km Elektromagnetické záření

rozhlas krátkovlnný rozhlas; vysokofrekvenční ohřev AM rozhlas speciální komunikace, geofyzikální průzkum viditelné záření infračervené (tepelné) záření milimetrové vlny centimetrové vlny

4 300 GHz (1 mm) hranice mezi optickým zářením a radiovými vlnami 30 khz (10 km) hranice mezi neionizujícím zářením a ELMG polem Od 100 MHz se začíná projevovat indukce ELMG pole v těle, od 100 khz převažuje nad ohřevem tkání (Luděk Pekárek, Lukáš Jelínek odkazy) slaboproudá zařízení, televizní a vakuové počítačové monitory indukční pece, lokomotivy, rozvod elektrické energie, domácí spotřebiče tramvaje, metro geomagnetické pole, atmosférická elektřina, elektrolýza pole s frekvencemi vyššími než 10 khz nízkofrekvenční pole (50 Hz 10 khz) elektrická a magnetická pole s frekvencí energetické sítě velmi pomalu proměnná pole statické elektrické a magnetické pole 50 Hz 0 Hz Elektrické a magnetické pole

lokomotivy, rozvod elektrické energie, domácí spotřebiče tramvaje, metro geomagnetické pole, atmosférická elektřina, elektrolýza pole s frekvencemi vyššími než 10 khz

5 Druhy interakcí s živou tkání Mechanismus působení Změny struktury molekul a chemické procesy spouštěné absorpcí kvant záření (netepelné působení) Zrychlení neuspořádaného pohybu molekul při absorpci záření (tepelné působení) Druh záření nebo pole ultrafialové záření: viditelné záření: viditelné a infračervené záření; radiofrekvenční záření s frekvencí vyšší než 100 khz Riziko poškození zdraví onemocnění kůže a povrchu oka, zánět spojivek snížení citlivosti sítnice oka, porušení barvocitu tepelné poškození sítnice oka, zákal očníčočky přehřátí těla nebo jeho části, popálení Stimulace nervové soustavy indukovaným elektrickým proudem (netepelné působení) elektrické a magnetické pole a elektromagnetické záření s frekvencí nižší než 10 MHz porušení srdečního rytmu ovlivnění funkce mozku

zdraví onemocnění kůže a povrchu oka, zánět spojivek snížení citlivosti sítnice oka, porušení barvocitu tepelné poškození sítnice oka, zákal očníčočky přehřátí těla nebo jeho části, popálení

6 Bezpečnost práce s lasery OCHRANA ZDRAVÍ ZAMĚSTNANCŮ PŘED NEPŘÍZNIVÝMI ÚČINKY OPTICKÉHO ZÁŘENÍ 8 (K 35 a 36 zákona č. 258/2000 Sb.) (1) Optickým zářením se pro účely tohoto nařízení rozumí záření z umělých zdrojů ve frekvenční oblasti od Hz do 1, Hz, odpovídající vlnovým délkám od 100 nm do 1 mm, jehož spektrum se dělí na: a) ultrafialové záření v rozsahu vlnových délek od 100 nm do 400 nm, které se dále dělí na 1. ultrafialové záření UVA odpovídající vlnovým délkám od 315 nm do 400 nm, 2. ultrafialové záření UVB odpovídající vlnovým délkám od 280 nm do 315 nm a 3. ultrafialové záření UVC odpovídající vlnovým délkám od 100 nm do 280 nm, b) viditelné záření v rozsahu vlnových délek od 380 nm do 780 nm c) infračervené záření v rozsahu vlnových délek od 780 nm do 1 mm.

10 15 Hz, odpovídající vlnovým délkám od 100 nm do 1 mm, jehož spektrum se dělí na: a) ultrafialové záření v rozsahu vlnových délek od 100 nm do 400 nm, které se dále dělí na 1.

7 Bezpečnost práce s lasery

8 Ohrožení oka

9 Dělení laserů do bezpečnostních tříd

10 Dělení laserů do bezpečnostních tříd Lasery I. třídy : lasery všech vlnových délek, jejichž doba emise záření a maximální výkon nepřekročí limity, dané zákonem nebo Všechny laserové systémy se zcela zakrytou dráhou svazku a pracovní plochu, kryty, dveře a víka jsou zabezpečena proti neoprávněnému otevření během činnosti laseru. Ki(400 nm) = 330

nepřekročí limity, dané zákonem nebo Všechny laserové systémy se zcela zakrytou dráhou

11 Dělení laserů do bezpečnostních tříd Lasery II. třídy : kontinuální lasery viditelných vlnových délek, jejichž doba emise záření a maximální výkon nepřekročí limity, dané zákonem ( t > 0,25 s, P < 1 mw) Oko se ubrání přirozenými reflexy, hustota výkonu 300 W.cm -2 je 30 x silnější než polední slunce. Laser II M: svazek s velkým průměrem nebo divergencí, nebezpečí při použití optiky (doporučuje se použít brýle)

nepřekročí limity, dané zákonem ( t > 0,25 s, P < 1 mw) Oko se ubrání přirozenými reflexy, hustota

12 Dělení laserů do bezpečnostních tříd Lasery IIIa. třídy : kontinuální lasery všech vlnových délek, jejichž doba emise záření a maximální výkon nepřekročí limity, dané zákonem (5 mw) a plošná hustota výkonu po fokusaci je menší než 2, W.cm -2. Oko není poškozeno, pokud okamžitě reaguje, zákaz pozorování svazku spojnou optikou. (zelené ukazovátko 532 nm, made in China), ochranné brýle doporučeny

nepřekročí limity, dané zákonem (5 mw) a plošná hustota výkonu po fokusaci je menší než 2,5.10-3 W.

13 Bod t = 0,25 s a S = 25 W/m 2 hranice mezi IIIa a IIIb třídou Obr. 5 Nejvyšší přípustná hustota zářivého toku pro přímý pohled do svazku S / W.m W / m 2 0,25 s t / s doba expozice v sekundách

14 Dělení laserů do bezpečnostních tříd Lasery IIIb. třídy : kontinuální lasery všech vlnových délek, jejichž doba emise záření a maximální výkon nepřekročí limity, dané zákonem (cca mw) nebo plošná hustota energie do 2, J.cm -2 Poškozují tkáň při přímém vystavení, difusní odraz není nebezpečný. Brýle povinné!

maximální výkon nepřekročí limity, dané zákonem (cca 5-500 mw) nebo plošná

15 Lasery IIIb. třídy : Dělení laserů do bezpečnostních tříd

16 Dělení laserů do bezpečnostních tříd Lasery IV. třídy : všechny lasery s výkonem od 500 mw nebo energií nad 10 J.cm -2 jejichž difusní odraz poškodí živou tkáň.

17 Druhy interakcí s živou tkání

18 1) Fotochemické a biostimulační Druhy interakcí s živou tkání Při protizánětlivém účinku nízkovýkonný laser aktivuje přirozené reparační procesy, kterými organismus reaguje na probíhající zánět. Zvyšuje se chemotaktická aktivita buněk (lymfocytů, monocytů, fibroblastů a polymorfonukleárních buněk), které se na protizánětlivé reakci organismu podílí. Stimulační efekt aktivuje enzymy dýchacího řetězce v mitochondriích. Enzymy se účastní oxidační reakce jejímž výsledkem je tvorba ATP. Zvýšená koncentrace ATP, ADP a AMP, při laserem navozeném stimulačním efektu, vede k replikaci mitochondriální DNA. Výsledkem je urychlená epitelizace postižené tkáně a stimulace tvorby kolagenu. Dalším z důsledků působení nízkovýkonného laseru je zvýšená mikrocirkulace v ozářeném organismu, k čemuž dochází díky zvýšenému tkáňovému metabolismu. Podpořena je proliferace fibroblastů a tvorba kolagenových vláken, které se orientují paralelně a vytváří jizvu. Jedna z reakcí při analgetickém účinku je uvolnění endogenních opiátů. Ty se pak navážou na opiátové receptory nociceptivního systému.

Stimulační efekt aktivuje enzymy dýchacího řetězce v mitochondriích. Enzymy se účastní oxidační reakce jejímž výsledkem je tvorba ATP.

19 Druhy interakcí s živou tkání 2) Fotodynamická terapie odstranění nežádoucích novotvarů (nejčastěji do hloubky 1 cm, ale i vnitřní orgány)

20 Výběr ochranný brýlí podle pracovního režimu a) kontinuální D puls > 0,2 s b) Pulsní I puls od 1 µs do 0,25 s c) Obří pulsní režim R puls od 1 µs do 1 ns d) Ultrakrátké pulsy M puls < 1 ns

Podobné dokumenty

KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC.

KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC. Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Projekt: Vzdělávání pro bezpečnostní systém státu (reg. č.: CZ.1.01/2.2.00/15.0070)