Laser safety & Laser Hazard - ایمنی لیزر و خطرات لیزر2. اهداف:
در دانشجویان سالمتی حفظ با رابطه در مستندات آوری جمع
آزمایشگاه محیط در ها پرتو با مواجهه
ها پرتو کنترل نحوه و اثرات با دانشجویان آشنایی
ها پرتو اثرات کنترل و ارزیابی ،شناسایی های روش ارائه
آنها پیشگیری و شغلی مخاطرات به دادن اهمیت و توجه
6. دانشخطرا
تلیزر اصوللیزر
لیزر باریکه خطرات
ناخواسته خطرات
ارزیابیخطر-کنترللیزری–
تجهیزات از محافظت، لیزری بندی کالسMPE،NHZ
کنترل مهندسی
خطراتجان
لیزر بیشخصی های جنبه
شغلی های جنبه
سازمانی های جنبه
7. لیزر اصول: Laser light differs from ordinary light in
three ways:
Directionality
Monochromaticity
Coherence
9. لیزر باریکه خطرات
آیا که است این لیزر ایمنی مورد در ها نگرانی ترین معمول از
آسیب و صدمه موجب میتواند لیزر باریکه معرض در گیری قرار
شود؟!!!
رخ میتواند آسیب نوع هر آن در که ای آستانه سطح و آسیب ماهیت
دارد بستگی پرتو های پارامتر به دهد: باریکه موج طول
باریکه واگرایی
مواجهه زمان مدت
از عبارتند ها پارامتر این پالسی های لیزر برای:
پالس طول
پالس تکرار فرکانس
10. لیزر باریکه
آسیب معرض در های قسمت ترین اصلی:
ها چشم
پوست
لیزر باریکه آسیب انواع:
گرمایی(Thermal)
صوتی(Acoustic)
فوتوشیمیایی(Photochemical)
13. چشمی های آسیب ، باریکه خطرات:
Thermal Burn تمرکزعادیچشمتقریباتابیدگیمعادلبا100,000برابر
ایجادمیکند.
بنابراینبراییکچشمه1 mW/cmنورورودیبهچشم
معادلباتابیدگییکچشمه100 W/cmبررویشبکیهجشم
میباشد.
اغلباثرمتوقفکردنپرتولیزرتوسطچشم،سوختگی
حرارتیبافتهایشبکیهچشممیباشد.ازآنجاکهبافت
شبکیهقابلبازسازینیست،آسیبدائمیمیباشد.
بستهبهمیزانقرارگرفتندرمعرضنورلیزر،امکان
سوختگیحرارتیآنیناشیازتمرکزنوررویشبکیهوجود
دارد.
Photochemical
Damage
نورباطولموج<400 nmبررویشبکیهمتمرکزنمیشود.
هنگامیکهنورلیزرUVواردچشممیشودمقدارزیادی
ازآنتوسطلنزجذبمیشود.
بستهبهمیزانقرارگیریدرمعرضنوراینلیزر،ایجاد
آبمرواریددرطییکدورهزمانیبسیارمحتملوممکن
است.
14. چشمی های آسیب ، باریکه خطرات:
Acoustic Damage پالسهایلیزریبامدتزمانکمتراز10μsیکشوکموجی
دربافتشبکیهالقامیکندکهباعثپارگیاینبافت
میشود.
اینآسیبهمانندسوخنگیشبکیهدائمیاست.
آسیبهایصوتیمعموالمخربترازسوختگیحرارتی
میباشندوبررویناحیهبیشتریازشبکیهچشماثر
میگذارد.
انرژیآستانهبرایایناثرنیزبهطورقابلتوجهی
پایینتراست.
Other Eye
Damage قرنیهوبافتملتحمهدراطرافچشمنیزتوسطقرار
گرفتندرمعرضنورلیزرمیتواندآسیبببیند.
آسیببهقرنیهوبافتملتحمهمعموالدرسطحقدرت
بیشتریازقدرتصدمهبهشبکیهچشمرخمیدهد.
بنابرایناینمسئلهتنهاباعثنگرانیبرایطولموج
هاییاستکهنمیتوانندبهشبکیهنفوذکنند(بهعنوان
مثالاشعهUVوIR).
اینمسئلهتنهاتقویتنورتوسطعدسیچشمراشامل
نمیشودبلکهآسیبمیتواندبدلیلانتشاروهمچنینناشی
ازنورغیرهمدوسباشد.
16. hyperpigmentation
and erythema
پوستی های آسیب ، باریکه خطرات:
UV-A(0.315μm – 0.400μm)میتواندموجبتجمعرنگدانهها
والتهابپوستشود.
possibility of radiation
carcinogenesis
اغلبآسیبهایمربوطبهپوستمربوطبهقرارگیریدر
معرضپرتوهایمحدودهUV-Bبعالوهآسیبهایحرارتی
ناشیازانرژیاشعهماوراءبنفشمیباشد.
امکانسرطانزاییناشیازتابشوجودداردکهUV-B
(0.280mm – 0.315mm)بطورمستقیمبررویDNAتاثیر
میگذاردویااینکهایناثرازپتانسیلبالقوه
سرطانزاییویروسهایداخلسلولهنگامیکهدرمعرضاین
نوعتابشقرارمیگیرندناشیمیشود.pigment-darkening
effect
قرارگرفتندرمعرضطولموجهایکوتاهترازUV-C
(0.200μm – 0.280μm)بلندترازمحدودهUV-Aبهنظر
میرسدکهبرایپوستکمترزیانآوراست.
طولموجهایکوتاهترتوسطالیههایخارجیمردهپوستجذب
میشوندوطولموجهایبلندترپسازالتهابپوستاگر
زمانزیادیدرمعرضپرتوقرارداشتهباشیمموجبتیرگی
رنگدانههامیشود.Thermal burn
قرارگرفتندرمعرضنورمرئیویامادونقرمزمیتواند
موجبسوختگیحرارتیشود.
18. لیزر باریکه خطرات–وابسته خطرات:
صنعتی بهداشت:
فشرده گازهای
برودتی مواد
سرطانزا و سمی مواد
صدا و سر
انفجار خطرات:
باال فشار قوسی های المپ
ای رشته های المپ
اشتعال قابل مواد با لیزر اشعه اتفاقی برخورد
نامرئی اپتیکی تابش خطرات:
رادیویی فرکانس(RF)پالسما های لوله از برخی با متناسب انرژی
لیزر در شده استفاده باال ولتاژ تغذیه منابع با مرتبط ایکس پرتو تابش
19. لیزر باریکه خطرات–وابسته خطرات:
جانبی های تابش:
اشعه،لیزر تخلیه لوله از شده ساطع بنفش ماوراءالمپهایپمپاژ
الکتریکی خطرات:
لیزر های سیستم از بسیاری در الکتریکی مرگبار خطرات
به گرفتگی برق نوع از عموما و دارد وجود توان پر های
هستند باال ولتاژ با کار هنگام انگاری سهل علت.
20. شیمیایی خطرات:
خطرناک و سمی میشوند استفاده لیزر با که مواد از برخی
هستند(رنگی های لیزر در مثال عنوان به)
محصوالت و ذرات شدن آزاد باعث لیزری القایی های واکنش
میشوند خطرناک گازی
پر های لیزر با کار حین در زیانبار بخارات و دود تولید
توان
هوابرد های آالینده:
لیزر توسط بدن های بافت تبخیر از ناشی آالینده مواد تولید
هایClass IV
محصوالت و ذرات شدن آزاد باعث لیزری القایی های واکنش
میشوند خطرناک گازی
پر های لیزر با کار حین در زیانبار بخارات و دود تولید
توان
21. احتمالی خطرات دیگر:
برودتی کننده خنک خطر(پر های لیزر در بخصوص
توان)میشوند سوختگی موجب پوست با تماس در که.
اطراف به لیزر انحرافی تابش از ناشی خطر(از ناشی
اپتیکی وسایل)
های المپ و اپتیکی دمش ابزار از ناشی انفجار خطر
معیوب
23. خطر گیری اندازه و سنجش:
MPE (Maximum Permissible Exposure) :
MPE(حداکثرمواجههمجاز):میزانتابشلیزربهشخصی
کهدرمواجههبالیزرقرارداردبدوناثراتمخربویا
تغییراتبیولوژیکینامطلوبدرچشمیاپوست
24. خطر گیری اندازه و سنجش:
NHZ (Nominal Hazard Zone) :
NHZ(منطقهخطراسمی):فضاییکهدرآنمیزانتابش
مستقیم،پراکندهویامنعکسشدهباالترازحدMPE
باشد.
29. Class 1 کارکرد شرایط تمامی در کالس این]طوالنی تابش حتی[برای
است خطر بی چشم( .کم انرژی و خروجی توان علت به)
نصب آنها روی بر هشدار و احتیاط عالئمنمیگردد.
برابر مرئی محدوده در تابش سطح ماکزیمم0.4 mWو است
خود عملگری طیفی پهنای در<39 mW
توصیه:نگهداری پرتو شدت کاهنده ایمنی محفظه در
شود.
با مستقیم طور به مشاهده برای کالس این
است امن مسلح غیر چشم(ابزار با مشاهده
نیست مجاز اپتیکی
در لیزریClass 1Mاگر میشود بندی دسته
از کمتر خروجی کل قدرتClass 3Bقدرتی اما
در شود وارد چشک مردمک طریق از میتواند که
داخلClass 1شود بندی دسته.
Class 1M
32. Class 2 خروجی توان ماکزیمم1mWپیوسته موج طول حالت در
(CW)
از بیش پرتو مشاهده0.25sاست خطرناک
از بیش پرتو به شدن خیره1000sاست خطرناک
کاهنده به مجهز و گیرد قرار حفاظتی محفظه در بایستی
باشد پرتو شدت.
لیزر ایمنی بست و قفل(Inter Lock)جابجایی هنگام در
باشد داشته وجود دستگاه.
Cover Labelinyروی بر دهنده هشدار عالئم و ایمنی برپسب
شود نصب آنها.
ببینند را الزم های آموزش لیزر با کار های اپراتور.
چشم به برخورد از کاستن منظور به:
لیزر ایمنی اقداماتClass2:
امکان حد تا لیزر پرتو کردن محدود
افراد مرور و عبور محل تعیین
چشم سطح از باالتر ، فعالیت هنگام در لیزر پرتو مسیر هدایت
پرتو ضروری غیر های بازتاب حذف
33. Class 2M مرئی نور های لیزر نوع از لیزر این
است مشاهده قابل چشم با و میباشد.
های لیزر همانند اماClass 1Mمشاهده حتی
ابزار توسط آن تصادفی
باشد خطرناک میتواند اپتیکی.
35. Class 3R از کمتر توان با مرئی تابش5mWموج طول حالت در
پیوسته
نباید اما میشود چشم حفاظت باعث زدن پلک طبیعی واکنش
شد خیره پرتو به.
است متوسط آنها در خظر میزان.
چشم شبکیه به آسیب
عالمت با گذاری برچسبDANGERقرمز رنگ به
37. Class 3B آنها خروحی توان500mWپیوسته حالت در
با پوست تماس و چشم به آسیب سبب پرتو مشاهده گونه هر
است خطرناک نیز پرتو
میکاهد آن چشمی های آسیب از پرتو شدگی پخش
38. کنترلی اقدامات:Class 3R & 3B
به مربوط موارد تمامیClass 2رعایت باید نیز اینجا در
شود.
مجاز حد زیر مواجهه ایرادیانس با های پرتو برای
برچسب بایستی(Caution)ایرادیانس با ها پرتو برای و
برچسب باالتر(DANGER)گردد نصب.
به مجهزدور راه از کنترلو باشندتابشی توانروی بر
دستگاهبرچسببخورد.
ازموانع،ها کننده پالریزههمچنین وهای فیلتر
اپتیکیشود استفاده لیزر خروجی مسیر در.
به مجهزروشن کلید/خاموشدستگاه کردن
دستگاه داخلی قفل به مجهز(Inter Lock)
40. Class 4 های لیزر جزءخطر پرمحسوب
میشوند.
انعکاس ، مستقیم برخورد بر عالوه
نیز آنها شده پخش بازتاب حتی یا
میزند آسیب چشم به.
باالی خروجی توانصدمه موجب آنها
میشود پوست به.
بیش در گروه این های لیزر انتشار
از2 𝑊/𝑐𝑚2خطرسوزی آتشدارد.
42. Class 4 کنترلی اقدامات:
به مربوط موارد تمامیClass 3رعایت باید نیز اینجا در
شود.
از استفاده سیستم بکارگیری زمان درایمنی عینکضروری
میباشد.
دادن قرار حرارتی موج طول با هایی لیزر درضد محافظ
آتشاست الزامی کاربر و لیزر بین.
محدوده یک دربسته،معینوکنترل قابلگیرد قرار.
اتاق لذا ، باشد شده کنترل هایی لیزر چنین به دسترسی
دارای باید دستگاه ومخصوص کلیدباشند.
طریق از ها لیزر این با کاردور راه از کنترل سیستم
باشد.
که گیرند قرار صورتی به لیزری های المپ فالشچشمی خطرات
المپ فالش شدید نوری پرتو با مستقیم برخورد از ناشی
کاهشیابد.
45. CDRH CLASS WARNING LABELS
Center for Devices and Radiological Health
Class II
Class IIIA with expanded beam
Class IIIA with small beam
Class IIIB
Class IV
48. LASER HAZARD
EVALUATION
FACTORS IN HAZARD EVALUATION
The laser or laser system’s capability of injuring personnel
(Hazard Analysis Calculations)
The environment in which the laser is used
The personnel who may use or be exposed to laser radiation
60. CLASS 4 ENTRYWAY
CONTROLSCOMPUTERS IN RESEARCH LABS
Allowing a direct view
from a computer
workstation into a laser
experimental setup
increases the risk of eye
exposure to reflected
beams.
67. LB Standard :
اول قسمت:باریکه زمانی معیار بیان
دوم قسمت:عینک در شونده تضعیف های موج طول بیان
سوم قسمت:چگالی تضعیف میزان دهنده نشان
توان/لیزری های پرتو انرژی(مرتبه از10)
69. لیزر ایمنی و کنترلی اقدامات:
1-مهندسی فنی کنترل:مواجهه میزان اقدامات این
ایرادیانس مؤثری طول به و محدود را افراد(شار چگالی
تابنده)شامل که میدهد کاهش را:
محافظ محیط:شده کنترل مشخص فضای و محدوده در لیزر گیری قرار
دیگر به مجاز حد از بیش بازتابش از که خاص ایمنی های سیستم با
میکنند جلوگیری انسان به بخصوص نقاط.
اصلی سوئیچ(Key Switches:)برای تنها را لیزر از استفاده امکان
میسازد میسر محدودی افراد(.های لیزر بخصوص صنعتی های لیزرClass
IV)
پرتو کاهنده(Beam Attenuators:)حداقل به را لیزر خروجی توانMPE
میرساند.
داخلی قفل(Inter Lock:)فردی گاه هر که میکند فراهم را امکان این
، شود لیزر محوطه وارد لیزر دهنده هشدار عالئم به توجه بدون
به فرد به لیزر پرتو صدمه امکان تا میکند خاموش را لیزر بالفاصله
برسد حداقل.
70. لیزر ایمنی و کنترلی اقدامات:
2–مدیریتی های کنترل:لیزر ایمنی اداره توسط(LSO)
زیر شرح به کارگران و کارفرما مسئولیت و میشود تعیین
است.
لیزری دستگاه با کار مجوز بودن دارا
ایمنی اصول به توجه و خطر شناسایی
لیزر با تماس و استفاده مجاز میزان آموزش
خطرات ارزیابی مسئول تعیین
لیزر از ناشی سوانح تمامی گزارش و ثبت
لیزر گیری کار به مجیط در همراه تلفن از استفاده از جلوگیری
تعبیه و انفرادی صورت به باال ولتاژ های سیستم با کار از ممانعت
ولتاژها این در اطمینان کلید
بخشیدن آگاهیافراد بهکار شروع از قبل ایمنی و خطرات مورد در
71. لیزر ایمنی و کنترلی اقدامات:
3–فردی حفاظت:
حفاظتی های لباسبرایافرادیتابش دائمی معرض در مستقیما که
باشند اگزایمر های لیزر از گسیلیده فرابنفش
های لیزر برایClass IVسوزی آتش برابر در مقاوم باید ها لباس جنس
باشد
محافظتی های عینک از استفاده
محافظت برای آفتاب ضد های کرم همچنین و لباس و دستکش از استفاده
پوست از
72. لیزر بکارگیری مکان محیطی های پارامتر:
تر تنگ چشم مردمک تا یابد افزایش االمکان حد کار محیط روشنایی
شود
جلوگیری جهت محافظ با لیزر روی های شیشه و ها سیم همه پوشاندن
احتراق از
لیزر وجود برای دهنده هشدار عالئم وجود
احتمالی های سوزی آتش مهار برای حریق اطفاء تجهیزات وجود
کامل پوشاندن با محفوظ و مسقف محلی در لیزر بکارگیری و استقرار
مکان آن پنجره سطح
73. لیزر ایمنی و کنترلی اقدامات:
1-مهندسی فنی کنترل: هشدار عالئم
دهنده
74. The 10 Golden Rules of Laser Safety
Do not look into a laser beam.
Keep room lights on brightly if possible.
Remove personal jewelry.
Locate and terminate all stray laser beams.
Clamp all optical components securely.
Keep beams horizontal.
Don't bend down below beam height.
Remember, optical components reflect, transmit and absorb light.
Don't forget non-optical hazards.
Wear laser safety eyewear.
78. REFERENCES :
[1] American National Standard for Safe Use of Lasers in Educational Insitution,-2009 Laser Institute
of America., 13501 Ingenuity Drive, Suite 208 Orlando, FL 32826
[2] American National Standard for Safe Use of Lasers in Research, Development & Testing, 2012
Laser Institute of America., 13501 Ingenuity Drive, Suite 208 Orlando, FL 32826
[4] Barat.K, "Laser Safety in the Lab” (2012) SPIE Press P.O. Box 10 Bellingham, WA 98227-0010.
[5] SLAC Environment, Safety, and Health Manual (SLAC-I-720-0A29Z-001)
[6] On-The-Job (OJT) Training Requirements (200-2P-1)
[7] SLAC Environment, Safety, and Health Manual (SLAC-I-720-0A29Z-001)
[3] American National Standards Institute (ANSI) Z136.1-2007 (or most recent version), “Safe Use of
Lasers” (ANSI Z136.1)