Техніка безпеки при роботі з лазерними медичними приладами

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Біомедична оптика » Техніка безпеки при роботі з лазерними медичними приладами

Техніка безпеки при роботі з лазерними медичними приладами

Загальні теоретичні відомості та розрахункові співвідношення

Основні поняття, визначення і термінологія

Тривалість дії – час впливу лазерного випромінювання на людину на протязі робочого дня.

Тривалість серії імпульсів – час випромінювання сукупності імпульсів лазерного випромінювання, що повторюються.

Дифузно відбите лазерне випромінювання – випромінювання, відбите від поверхні в різноманітних напрямках в межах напівсфери.

Дозиметричний контроль (ДК) – вимірювання за допомогою різних приладів рівнів лазерного випромінювання та порівняння отриманих величин з ГДР.

Дзеркально відбите лазерне випромінювання – випромінювання, відбите від поверхні під кутом, що дорівнює куту падіння випромінювання.

Імпульсне лазерне випромінювання – випромінювання з тривалістю не більше 0,25 с.

Класифікація лазерних установок – розділення лазерів за ступенем небезпеки генерованого ними випромінювання.

Колімоване лазерне випромінювання (пучок лазерного випромінювання) – лазерне випромінювання, обмежене тілесним кутом.

Коефіцієнт пропускання – відношення потоку випромінювання, що пройшло крізь тіло, до потоку випромінювання, що впало на нього.

Лазер – генератор електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, заснований на використанні вимушеного випромінювання.

Лазерна безпека (ЛБ) – сукупність технічних, санітарно-гігієнічних та організаційних заходів, що забезпечують безпечні умови праці персоналу, при використанні лазерів.

Лазер (установка) закритого типу – установка з екранованим пучком лазерного випромінювання.

Лазер (установка) відкритого типу – установка з відкритим пучком лазерного випромінювання.

Лазерно-небезпечна зона (ЛНЗ) – частина простору, в межах якого рівень лазерного опромінення перевищує ГДР.

Лазерний дозиметр – прилад (сімейство приладів), що дозволяє реєструвати величину прямого, відбитого та розсіяного лазерного випромінювання у всіх діапазонах довжин хвиль з порогом чутливості вдесятеро нижчим, ніж ГДР.

Неперервне випромінювання – лазерне випромінювання тривалістю 0,25 с чи більше.

Оптична густина – десятковий логарифм величини, оберненої коефіцієнту пропускання.

Відмова лазера (установки) – випадок (інцидент), який не призводить до впливу небезпечних та шкідливих виробничих факторів на організм персоналу, але пов’язаний з припиненням роботи лазера та проведенням ремонтних та інших робіт.

Відбите лазерне випромінювання – дифузно та дзеркально відбите лазерне випромінювання від поверхні.

Гранично допустимі рівні опромінення лазерним випромінюванням (ГДР) – рівні лазерного опромінення, які при щоденній роботі не викликають у працюючих захворювань чи відхилень у стані здоров’я, що визначаються сучасними методами дослідження безпосередньо в процесі роботи або у віддалені строки.

Протилазерні окуляри – засіб індивідуального захисту (ЗІЗ) очей від лазерного випромінювання.

Протяжне джерело – джерело, кут бачення якого перевищує 10-3 рад.

Пряме лазерне випромінювання (пучок лазерного випромінювання) – лазерне випромінювання, обмежене певним тілесним кутом.

Розсіяне лазерне випромінювання – випромінювання, розсіяне від речовини, що знаходиться в складі середовища, крізь яке проходить випромінювання.

Розбіжність лазерного випромінювання – плоский чи тілесний кут, що характеризує ширину діаграми направленості лазерного випромінювання в дальній зоні за заданим рівнем кутового розподілу енергії чи потужності лазерного випромінювання, що визначається по відношенню до його максимального значення.

Режим роботи лазера – процес генерації лазерного випромінювання.

Спектральна характеристика – залежність коефіцієнта пропускання світлопропускаючого матеріалу від довжини хвилі.

Точкове джерело – джерело, кут бачення якого не перевищує 10-3 рад.

Рівень лазерного випромінювання – енергетична характеристика лазерного випромінювання.

Частота повторення імпульсів лазерного випромінювання – кількість імпульсів лазерного випромінювання за одну секунду.

Енергетичні, часові та просторово-часові параметри лазерного випромінювання – сукупність параметрів та характеристик лазерного випромінювання.

Енергетична освітленість (опроміненість) (Вт∙см-2) – відношення потоку випромінювання, що падає на малу ділянку поверхні до площі цієї ділянки.

Енергетична експозиція (експозиція) (Дж∙см-2) – відношення енергії випромінювання, що падає на ділянку поверхні, до площі цієї ділянки, по-іншому: добуток енергетичної освітленості (опроміненості) (Вт∙см-2) на тривалість опромінення (с).

Енергетична яскравість (Дж∙см-2∙ср-1) – відношення потоку випромінювання, що пройшов у певному напрямку в межах малого тілесного кута, площі ділянки та косинуса кута напрямком, що розглядається, до нормальної ділянки.

Юстування лазера – сукупність операцій по регулюванню оптичних елементів лазерної установки для отримання потрібних просторово-енергетичних характеристик лазерного випромінювання.

Небезпечні та шкідливі фактори при роботі з лазерним випромінюванням

В залежності від конструкції лазера та умов його експлуатації на обслуговуючий персонал можуть впливати наступні небезпечні та шкідливі виробничі фактори:

− лазерне випромінювання (пряме, розсіяне, відбите);

− світлове випромінювання від імпульсних ламп накачування та зони взаємодії лазерного випромінювання з матеріалом мішені;

− ультрафіолетове випромінювання від ламп накачування чи кварцових газорозрядних трубок;

− шум та вібрація, що виникають при роботі лазера;

− іонізуюче випромінювання;

− висока напруга в електричному колі живлення ламп накачування, підпалу чи газового розряду;

− електромагнітні поля ВЧ та НВЧ діапазону від генератора накачування;

− запиленість та загазованість повітря робочої зони продуктами взаємодії лазерного променя з мішенню та радіолізу повітря;

− агресивні та токсичні речовини, що використовуються в конструкції лазера.

При роботі з лазерами рівні небезпечних та шкідливих виробничих факторів на робочих місцях не повинні перевищувати величин, встановлених даними Правилами, ГОСТами, перерахованими в Додатку 1, та діючою нормативно-методичною документацією.

Лазерне випромінювання є електромагнітним випромінюванням, що генерується в діапазоні довжин хвиль 0,2-1000 мкм, який може бути розбитий у відповідності з біологічною дією на ряд областей спектру:

а) від 0,2 до 0,4 мкм – ультрафіолетова область;

б) понад 0,4 до 0,75 – видима область;

в) понад 0,75 до 1,4 мкм – ближня інфрачервона область;

г) понад 1,4 мкм – дальня інфрачервона область.

Біологічні ефекти

Біологічні ефекти впливу лазерного випромінювання на організм залежать від енергетичної експозиції в імпульсі чи енергетичної освітленості, довжини хвилі випромінювання, тривалості імпульсу, частоти повторення імпульсів, часу впливу та площі ділянки, що опромінюється, а також від біологічних та фізико-хімічних особливостей тканин та органів, що опромінюються.

Біологічні ефекти, що виникають під час впливу лазерного випромінювання на організм поділяються на дві групи:

а) первинні ефекти – органічні зміни, які виникають безпосередньо в тканинах, що опромінюються;

б) вторинні ефекти – неспецифічні зміни, що виникли в організмі у відповідь на опромінення.

Лазерне випромінювання видимої та ближньої інфрачервоної області спектру при потраплянні в орган зору досягає сітківки, а випромінювання ультрафіолетової та дальньої інфрачервоної областей спектру поглинається кон’юнктивою, рогівкою, кришталиком.

Граничнодопустимі рівні лазерного випромінювання

За граничнодопустимі рівні лазерного випромінювання (ГДР) приймаються енергетичні експозиції опромінюваних тканин.

ГДР лазерного випромінювання відносяться до спектрального діапазону від 0,2 до 20 мкм та регламентуються на рогівці, сітківці і шкірі.

ГДР виключають появу первинних біологічних ефектів для всього спектрального діапазону та вторинних – для видимої області спектру.

ГДР залежить від наступних параметрів:

− довжини хвилі лазерного випромінювання — l, мкм;

− тривалості імпульсу – r, с;

− частоти повторення імпульсів – f, Гц;

− тривалості впливу – t, с.

В діапазоні 0,4-1,4 мкм ГДР додатково залежить від:

− кутового розміру джерела випромінювання -− a рад або від діаметру плями засвітки на сітківці − dC, см;

− діаметру зіниці ока dЗ, см;

В діапазоні 0,4-0,75 мкм залежить також від:

− фонової освітленості рогівки – ФР, лк.

ГДР при імпульсному та неперервному лазерному випромінюванні

ГДР лазерного випромінювання ультрафіолетової області спектру

Для лазерного випромінювання з довжиною хвилі від 0,2 до 0,4 мкм нормується енергетичними експозиціями (НУФ) на рогівці ока та шкірі за загальний час опромінення на протязі робочого дня (таблиця 1).

ГДР лазерного випромінювання видимої області спектру для очей

ГДР лазерного випромінювання з довжиною хвилі 0,4-0,75 мкм, що не викликає первинних (НП) та вторинних (НВ) біологічних ефектів, регламентуються на рогівці ока та визначаються за формулами:

Для первинних ефектів:

НП1∙k1, (1)

де Н1 – енергетична експозиція на рогівці ока в залежності від тривалості впливу (r) та кутового розміру джерела випромінювання при максимальному діаметрі зіниці ока (таблиця 2).

k1 – коефіцієнт поправки на довжину хвилі лазерного випромінювання та діаметр зіниці ока (таблиця 3).

Для вторинних ефектів:

НВ=10-1∙Н2∙ФР, (2)

де Н2 – енергетична експозиція на рогівці ока в залежності від довжини хвилі випромінювання та діаметру зіниці ока (таблиця 4);

Р) – фонова освітленість рогівки ока.

Діаметр зіниці ока в залежності від фонової освітленості рогівки (ФР) визначається за таблицею 5.

При визначенні ГДР лазерного випромінювання за формулами (1) і (2) в якості ГДР обирається найменше значення.

ГДР лазерного випромінювання

ближньої інфрачервоної області спектру для очей

ГДР лазерного випромінювання з довжиною хвилі 0,75-1,4 мкм визначаються за формулою (1).

ГДР лазерного випромінювання

дальньої інфрачервоної області спектру для очей

ГДР лазерного випромінювання (Н) з довжиною хвилі 1,4-20 мкм на рогівці ока та шкірі визначається за таблицею 6. Примітка ГДР лазерного випромінювання для шкіри в діапазоні 0,4-1,4 мкм також визначається за таблицею 6.

ГДР при імпульсно-періодичному лазерному випромінюванні

ГДР лазерного випромінювання ультрафіолетової області спектру

Для лазерного випромінювання з довжиною хвилі від 0,2 до 0,4 мкм нормується енергетична експозиція (НУФ.ІМП.) від кожного імпульсу на рогівці та шкірі, яка визначається за формулою:

clip_image002 (3)

ГДР лазерного випромінювання для очей

Видима область спектру

ГДР кожного імпульсу лазерного випромінювання з довжиною хвилі 0,4-0,75 мкм, що не викликає первинних і вторинних біологічних ефектів, регламентуються на рогівці ока та визначаються за формулами:

Для первинних ефектів:

НП.ІМП.П∙k2, (4)

де k2 – коефіцієнт поправки на частоту повторення імпульсів та тривалість впливу серії імпульсів (таблиця 7).

Для вторинних ефектів:

clip_image004 (5)

При визначенні ГДР лазерного випромінювання за формулами (4,5) в якості ГДР обирається найменше значення.

Ближня інфрачервона область спектру

ГДР кожного імпульсу лазерного випромінювання з довжиною хвилі 0,75-1,4 мкм визначаються за формулою (4).

Дальня інфрачервона область спектру

ГДР кожного імпульсу лазерного випромінювання з довжиною хвилі 1,4-20 мкм на рогівці ока визначається за формулою:

НІМП.=Н∙k3, (6)

де k3 – коефіцієнт поправки на частоту повторення імпульсів та тривалість впливу серії імпульсів (таблиця 8).

ГДР лазерного випромінювання для шкіри

ГДР кожного імпульсу лазерного випромінювання з довжиною хвилі 0,4-1,4 мкм визначається за формулою:

НІМП.=Н∙k2 (7)

ГДР кожного імпульсу лазерного імпульсу з довжиною хвилі 1,4-20 мкм визначається за формулою:

НІМП.=Н∙k3 (8)

При одночасному впливі лазерного випромінювання з різними параметрами на одну й ту ж ділянку тіла людини та за умови додавання біологічних ефектів, сума відношень рівнів лазерного випромінювання (Н(1,2,…,n)) до величин їх ГДР (Н(1,2,…,n)) не повинна перевищувати одиниці, що визначається відношенням:

clip_image006 (9)

Органи, по яких додаються біологічні ефекти, наведені в таблиці 9.

За наявності дозиметрів, які дозволяють визначати енергетичні експозиції безпосередньо на сітківці ока в діапазоні 0,4-1,4 мкм ГДР для первинних ефектів в залежності від тривалості взаємодії та діаметру плями засвітки на сітківці визначаються за таблицею 10.

В діапазоні 0,4-0,75 мкм ГДР енергії (Q) для вторинних біологічних ефектів в залежності від фонової освітленості рогівки визначається за таблицею 11.

Величина Q, визначена за таблицею 11, порівнюється з величиною Q’, значення якої в залежності від тривалості імпульсу та діаметру плями засвітки на сітківці визначаються за таблицею 12.

Якщо Q>Q’, то за ГДР опромінення очей приймається НС, в протилежному випадку за ГДР опромінення очей приймається Q.

Класифікація лазерів

Лазери за ступенем небезпеки генерованого ними випромінювання поділяються на чотири класи.

До лазерів І-го класу відносяться такі лазери, вихідне випромінювання яких не становить небезпеки для очей та шкіри.

До лазерів ІІ-го класу відносяться такі лазери, вихідне випромінювання яких являє небезпеку при опроміненні очей прямим чи дзеркально відбитим випромінюванням.

До лазерів ІІІ-го класу відносяться такі лазери, вихідне випромінювання яких являє небезпеку при опроміненні очей прямим, дзеркально відбитим, а також дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від дифузно відбиваючої поверхні, і (або) при опроміненні шкіри прямим та дзеркально відбитим випромінюванням.

До лазерів IV-го класу відносяться такі лазери, вихідне випромінювання яких являє небезпеку при опроміненні шкіри дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від дифузно відбиваючої поверхні.

Технологічні лазерні установки класифікуються підприємством- виробником шляхом вимірювання рівнів лазерного випромінювання в робочій зоні та порівняння їх з ГДР.

Клас небезпеки лазерів, що не відносяться до технологічних установок, визначається підприємством-виробником за вихідними характеристиками випромінювання у відповідності з таблицями 13 і 14.

Лазери (установки), що генерують випромінювання у видимій області спектру, класифікуються за первинними та вторинними біологічними ефектами, при цьому обирається найбільший із відповідних класів.

Супутні небезпечні та шкідливі виробничі фактори, які можуть мати місце при експлуатації лазерів різних класів, наведені в таблиці 15.

Проведення вимірювань для визначення рівнів опромінення очей

(первинні біологічні ефекти)

При оцінці ступеня небезпеки опромінення очей лазерним випромінюванням слід виміряти енергетичну експозицію (освітленість) на вході приладу (рогівки) та порівняти виміряний рівень з ГДР опромінення для точкового джерела. Якщо виміряний рівень енергетичної експозиції (освітленості) є меншим, ніж ГДР, то опромінення вважається безпечним незалежно від геометрії джерела. Якщо виміряний рівень випромінювання перевищує ГДР, то в цьому випадку повинен бути визначений кутовий розмір джерела α за формулою:

clip_image008,

де d –діаметр джерела випромінювання, см;

θ – кут між нормаллю до поверхні джерела та напрямком спостереження, град;

R – відстань від джерела випромінювання до точки спостереження, см.

Виміряний рівень випромінювання порівнюється з ГДР даного кутового розміру джерела.

Опромінення очей прямим лазерним випромінюванням прирівнюється до випадку опромінення очей випромінюванням від точкового джерела.

У випадку, коли джерело випромінювання має складну конфігурацію за діаметр його (d) приймається найменший розмір.

Проведення вимірювань для визначення рівнів опромінення очей

(вторинні біологічні ефекти)

Параметром, що підлягає вимірюванню, є енергетична експозиція (Дж∙см-2) (енергетична освітленість, Вт∙см-2) на рогівці ока. Усереднення вимірюваних параметрів повинно проводитись по круглій вхідній зіниці не більше 0,8 см. Кут поля зору приладу (кутове поле оптичної системи в просторі предметів) повинен бути більшим, ніж кутовий розмір випромінюючої поверхні, але не більше 0,5 рад. Прилад повинен забезпечувати можливість просторової селекції джерела випромінювання та випромінювання фону з кута 2,5 рад. При необхідності перерахунок виміряних величин випромінювання з рогівки на сітківку ока проводять за формулою:

clip_image010, (10)

де Нер – енергетична експозиція вимірювання на рогівці ока.

При відомому часі взаємодії допускається проводити вимірювання енергетичної освітленості лазерного випромінювання (Вт∙см-2) на рогівці з наступним перерахунком виміряних величин у величини енергетичної експозиції за формулою

Hep=Eep·t, (11)

де Eep – енергетична освітленість на рогівці (Вт∙см-2);

t – час впливу випромінювання, с.

Визначений на робочому місці рівень лазерного випромінювання порівнюється з ГДР.

Контроль за дотриманням гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у повітрі робочої зони повинен здійснюватись у відповідності з ГОСТ 12.1.005-76.

Контроль за дотриманням рівнів шуму повинен здійснюватись у відповідності з ГОСТ 20445-75, ГОСТ 12.1.001-75 та ГОСТ 12.1.003-76. Контроль рівня вібрації – у відповідності з ГОСТ 12.1.012-78 та стандартом СЭВ 1932-79.

Контроль за дотриманням гранично допустимих рівнів електромагнітних випромінювань повинен здійснюватись у відповідності з ГОСТ 12.1.006-76 та “Санітарними правилами при роботі з джерелами електромагнітних полів високих, ультрависоких та надвисоких частот” №848-70.

Контроль за дотриманням гранично допустимих значень іонізуючих випромінювань повинен здійснюватись шляхом вимірювання потужності експозиційної дози.

Приклади класифікації лазерів

1. Підприємством випускається лазерна технологічна установка з λ=0,69 мкм. Тривалість імпульсу – 10-3 с. Частота 20 Гц. Вимірювання випромінювання на робочому місці показали, що енергетичні експозиції на рогівці склали 5·10-6 Дж∙см-2 в імпульсі. Фонова освітленість рогівки 100 лк. Діаметр плями на дифузно відбиваючій поверхні 25 см. Кут між нормаллю до відбиваючої поверхні та напрямком спостереження 5º до 30º.

1.1. Визначаємо ГДР лазерного випромінювання для очей.

Для первинних біологічних ефектів

clip_image012 рад

clip_image014 Дж∙см-2

clip_image016 Дж∙см-2

Для вторинних біологічних ефектів

clip_image018 Дж∙см-2

clip_image020 Дж∙см-2.

Як ГДР обирається величина 4,3·10-7 Дж∙см-2.

1.2. Визначаємо ГДР для шкіри. Н=4·10-1 Дж∙см-2.

clip_image022 Дж∙см-2.

Так як дифузно відбите лазерне випромінювання небезпечне для очей та безпечне для шкіри, то установка відноситься до ІІІ класу.

2. Випускається технологічна лазерна установка, в якій використаний CO2-лазер з λ=10,6 мкм та потужністю 20 Вт. Установка закритого типу. Рівні лазерного випромінювання на робочому місці інструментально не визначаються. Лазер І класу.

3. Підприємством випускається лазер ЛГ-38. Довжина хвилі 0,633 мкм, потужність випромінювання Р=5·10-2 Вт. Діаметр лазерного пучка 0,3 см.

3.1. За таблицею 13 класифікуємо лазер по первинних біологічних ефектах.

clip_image024Дж.

Для І класу

clip_image026Дж.

Для ІІ класу

clip_image028Дж.

Так як співвідношення clip_image030Дж не виконується, то лазер відноситься до ІІ класу.

3.2. За таблицею 14 класифікуємо лазер по вторинних білогічних ефектах.

Для І класу

clip_image032Дж,

Для ІІ класу

clip_image034Дж,

Для ІІІ класу

clip_image036Дж.

Лазер відноситься до ІІІ класу.

4. Підприємство випускає лазер ЛГ-43. Довжина хвилі випромінювання 10,6 мкм, потужність Р=40 Вт. Діаметр пучка – 0,4 см.

clip_image038Дж.

Класифікуємо лазер за таблицею 13.

Для І класу

clip_image040Дж.

Для ІІІ класу

clip_image042Дж.

Для ІV класу

clip_image044Дж.

Лазер ІV класу.

Примітка: усі таблиці, на які є послання вище знаходяться у СНиП № 2392-18

Хід роботи

1. Згідно свого варіанту (табл. 1) розрахувати ГДР випромінювання лазера.

2. Розрахувати первинні і вторинні (якщо такі присутні) біологічні ефекти.

3. Визначити клас небезпеки лазера згідно свого варіанту.

4. Зробити узагальнюючий висновок по виконаним розрахункам.

Таблиця 1

№ варіанта Тип лазера Довжина хвилі l, мкм Потужність лазера Р, мВт Діаметр пучка D, мм Кут розсіювання, град
1 ЛГН-602Н 0.6328 40 3 Пар. пучок
2 ЛГН-215 0.6328 50 2 Пар. пучок
3 ЛГ-52 0.6328 10 2 Пар. пучок
4 LM12-650 0.65 10 3.5 Пар. пучок
5 ІЛПН-114 0.84-0.89 200 0.5 qx=15°qy=45°
6 н/п“Указка” 0.65-0.67 3 2.5 qx=20°qy=50°
7 ЛПІ-101(імп.) 0.84-089 10Вт

t=5нс, f=6кГц

0.2 qx=15°qy=45°
8 ЛГ-70

(Не-Cd)

0.745 50 2 Пар. пучок
9 ЛГН-106M

(Ar)

0.53 1000 2 Пар. Пучок
10 Nd-YAG 1.064

0.58

5000

1000

4

3

Пар. пучок
11 ЛГ-208 0.6328 2 2 Пар. пучок
12 IDL-311 0.9-1.06 1000 0.1 qx=12°qy=35°
13 IDL-205 0.8-0.87 100 0.1 qx=12°qy=30°
14 ML-1016R 0.65 30 1.3 qx=11°qy=26°
15 Al2O3:Cr3+ 0.6943 1.5 4 Пар. пучок

Література

1. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров СНиП № 2392-18.

2. Справочник по лазерной технике: Под ред.А.П. Напартовича. Пер. с нем.- М.: «Энергоатомиздат», 1991. – 544 с.

3. Лазерні біомедичні системи. Навчальний посібник /В.П. Кожем’яко, З.Ю. Готра, С.В. Павлов та ін. – Вінниця: ВДТУ, 2000. – 143с.

4. Прикладная лазерная медицина. Под ред. Х.-П. Берлиена, Г.Й. Мюллера. Пер. с нем. – М.: АО«Интерэксперт», 1997. – 356с.


Додатки

Таблиця 1

ГДР енергетичної експозиції (Нуф), яка створюється лазерним випромінюванням з довжиною хвилі (l) від 0,2 до 0,4 мкм на рогівці ока або шкіри

l, мкм Н уф`

Дж×см-2

l, мкм Н уф`

Дж×см-2

від 0,200 до 0,210 1×10-8 більше 0,290 до 0,300 1×10-5
більше 0,210 до 0,215 1×10-7 більше 0,300 до 0,370 1×10-4
більше 0,215 до 0,290 1×10-6 більше 0,370 2×10-3

Таблиця 2

Енергетична експозиція (Н1) на рогівці ока в залежності від тривалості впливу (t) та кутового розміру джерела випромінювання (a) при максимальному діаметрі зіниці ока

t, с a, рад
до 10-3

(точковий)

біл.

10-3 до 5×10-3

біл. 5×10-3 до 10-2 біл.

10-2 до 5×10-2

біл. 5×10-2 до 10-1 біл.

10-1 до 5×10-1

біл. 5×10-1 до 1 біл. 1 до 2,5
10-9 2,2×10-6 5,5×10-6 1,6×10-5 6,6×10-5 1,6×10-4 6,6×10-4 1,6×10-3 3,3×10-3
10-8 4,0×10-6 1,0×10-5 3,0×10-5 1,2×10-4 3,0×10-4 1,2×10-3 3,0×10-3 7,0×10-3
10-7 7,1×10-6 1,8×10-5 5,3×10-5 2,1×10-4 5,3×10-4 2,1×10-3 5,3×10-3 1,2×10-2
10-6 1,3×10-5 3,2×10-5 9,8×10-5 3,9×10-4 9,8×10-4 3,9×10-3 9,8×10-3 2,3×10-2
10-5 2,2×10-5 5,5×10-5 1,6×10-4 6,6×10-4 1,6×10-3 6,6×10-3 1,6×10-2 3,8×10-2
10-4 4,0×10-5 1,0×10-4 3,0×10-4 1,2×10-3 3,0×10-3 1,2×10-2 3,0×10-2 7,0×10-2
10-3 7,1×10-5 1,8×10-4 5,3×10-4 2,1×10-3 5,3×10-3 2,1×10-2 5,3×10-2 1,2×10-1
10-2 1,3×10-4 3,2×10-4 9,8×10-4 3,9×10-3 9,8×10-3 3,9×10-2 9,8×10-2 2,3×10-1
10-1 2,2×10-4 5,5×10-4 1,6×10-3 6,6×10-3 1,6×10-2 6,6×10-2 1,6×10-1 3,8×10-1
1 4,0×10-4 1,0×10-3 3,0×10-3 1,2×10-2 3,0×10-2 1,2×10-1 3,0×10-1 7,0×10-1
101 7,1×10-4 1,8×10-3 5,3×10-3 2,1×10-2 5,3×10-2 2,1×10-1 5,3×10-1 1,2
102 1,3×10-3 3,2×10-3 9,8×10-3 3,9×10-2 9,8×10-2 3,9×10-1 9,8×10-1 2,3
103 2,2×10-3 5,5×10-3 1,6×10-2 6,6×10-2 1,6×10-1 6,6×10-1 1,6 3,8
104 4,0×10-3 1,0×10-2 3,0×10-2 1,2×10-1 3,0×10-1 1,2 3,0 7,0
3×104 5,3×10-3 1,3×10-2 4,0×10-2 1,6×10-1 4,0×10-1 1,6 4,0 1,2×10

Таблиця 3

Поправочний коефіцієнт (k1) на довжину хвилі лазерного випромінювання та діаметра зіниці ока (d3)

d3, см l, мкм
від 0,40 до 0,42 біл.0,42

до 0,45

біл.0,45

до 0,90

біл.0,90

до 1,10

біл.1,10

до 1,20

біл.1,20

до 1,30

біл.1,30

до 1,40

0,8 2,3 1,4 0,8 1,0 2,3 7,0 2,3×101
0,7 3,0 1,8 1,0 1,3 3,0 9,1 3,0×101
0,6 4,1 2,5 1,4 1,8 4,1 1,3 4,1×101
0,5 6,0 3,6 2,1 2,6 6,0 1,8×101 6,0×101
0,4 9,2 5,6 3,2 4,0 9,2 2,8×101 9,2×101
0,3 1,6×101 9,9 5,7 7,1 1,6×101 5,0×101 1,6×102
0,2 3,7×101 2,2×101 1,3×101 1,6×101 3,7×101 1,1×101 3,7×102

Таблиця 4

Енергетична експозиція (Н2) на рогівці ока в залежності від довжини хвилі випромінювання та діаметра зіниці ока

d3, см l, мкм
від 0,40 до 0,44 біл.0,44

до 0,48

біл.0,48

до 0,62

біл.0,62

до 0,67

біл.0,67

до 0,71

біл.0,71

до 0,73

біл.0,73

до 0,75

0,8 2,8×10-2 4,6×10-3 6,5×10-4 2,4×10-3 3,8×10-2 6,2×10-1 2,6
0,7 3,6×10-2 6,0×10-3 8,4×10-4 3,1×10-3 5,0×10-2 8,1×10-1 3,4
0,6 5,0×10-2 8,3×10-3 1,2×10-3 4,3×10-3 6,8×10-2 1,1 4,7
0,5 7,3×10-2 1,2×10-2 1,7×10-3 6,2×10-3 9,9×10-2 1,6 6,8
0,4 1,2×10-1 1,8×10-2 2,6×10-3 9,6×10-3 1,5×10-1 2,5 1,6×101
0,3 2,0×10-1 3,3×10-2 4,6×10-3 1,7×10-2 2,7×10-1 4,4 1,8×101
0,2 4,5×10-1 7,4×10-2 1,0×10-2 3,8×10-2 6,1×10-1 9,9 4,2×101

Таблиця 5

Залежність діаметра зіниці ока (d3)

від фонової освтленості рогівки (Фр)

Фр, лк d3, см Фр, лк d3, см
1×10-2 0,8 2×103 0,4
4×10-1 0,7 3×104 0,3
8×100 0,6 3×105 0,2
1×102 0,5

Таблиця 6

ГДР енергетичної експозиції рогівки ока лазерним випромінюванням з довжиною хвилі більше 1,4 мкм та шкіри більше 0,4 мкм в залежності від довжини хвилі l та тривалості імпульса t

t, с l, мкм
від 0.4

до 0.73

біл. 0,73

до 2,4

біл. 2,4

до 5,6

біл. 5,6

до 9,3

біл. 9,3

до 20

10-9 2×10-3 1×10-2 1×10-3 1×10-4 4×10-5
10-8 4×10-3 2×10-2 2×10-3 2×10-4 8×10-5
10-7 8×10-3 4×10-2 4×10-3 4×10-4 2×10-4
10-6 2×10-2 1×10-1 1×10-2 1×10-3 4×10-4
10-5 4×10-2 2×10-1 2×10-2 2×10-3 8×10-4
10-4 1×10-1 6×10-1 6×10-2 6×10-3 2×10-3
10-3 4×10-1 2 2×10-1 2×10-2 8×10-3
10-2 1 5 5×10-1 5×10-2 2×10-2
10-1 4 2×101 2 2×10-1 8×10-2
100 101 6×101 6 6×10-1 2×10-1
101 4×101 2×102 2×101 2 8×10-1
102 2×102 103 102 101 4
103 8×102 4×103 4×102 4×101 2×101
104 4×103 2×104 2×103 2×102 8×101
3×104 8×103 4×104 4×103 4×102 2×102
Таблиця 7

Поправочний коефіцієнт (k2) на частоту повторення імпульсів (f) і тривалість впливу серії імпульсів (t).

t, с F, Гц
до 10 вище 10

до 50

вище 50

до 100

вище 100

до 250

вище 250

до 500

вище 500

до 1000

10-1

1

101

102

103

104

3∙104

5,7∙10-1

3,8∙10-1

1,8∙10-1

6,9∙10-2

2,3∙10-2

7,5∙10-3

4,3∙10-3

3,9∙10-1

2,6∙10-1

1,2∙10-1

4,6∙10-2

1,6∙10-2

5,1∙10-3

2,9∙10-3

2,9∙10-1

1,9∙10-1

9,2∙10-2

3,5∙10-2

1,2∙10-2

3,8∙10-3

2,2∙10-3

1,6∙10-1

1,1∙10-1

5,1∙10-2

1,9∙10-2

6,5∙10-3

2,1∙10-3

1,2∙10-3

8,4∙10-2

5,5∙10-2

2,7∙10-2

1,0∙10-2

3,4∙10-3

1,1∙10-3

6,4∙10-4

3,3∙10-2

2,2∙10-2

1,1∙10-2

4,0∙10-3

1,3∙10-3

4,3∙10-4

2,5∙10-4

Таблиця 8

Поправочний коефіцієнт (k3) на частоту повторення імпульсів (f) і тривалість впливу серії імпульсів (t).

t, с F, Гц
до 10 вище 10

до 50

вище 50

до 100

вище 100

до 250

вище 250

до 500

вище 500

до 1000

10-1

1

101

102

103

104

3∙104

3,6∙10-1

3,2∙10-1

2,4∙10-1

1,3∙10-1

5,3∙10-2

1,8∙10-2

1,1∙10-2

1,4∙10-1

1,2∙10-1

9,2∙10-2

5,0∙10-2

2,0∙10-2

7,1∙10-3

4,2∙10-3

8,3∙10-2

7,3∙10-2

5,4∙10-2

2,9∙10-2

1,2∙10-2

4,2∙10-3

2,5∙10-3

3,6∙10-2

3,2∙10-2

2,4∙10-2

1,3∙10-2

5,3∙10-3

1,8∙10-3

1,1∙10-3

1,8∙10-2

1,6∙10-2

1,2∙10-2

6,4∙10-3

2,6∙10-3

9,1∙10-4

5,4∙10-4

8,7∙10-3

7,7∙10-3

5,6∙10-3

3,1∙10-3

1,2∙10-3

4,4∙10-4

2,6∙10-4

Таблиця 9

Органи, по яким сумуються біологічні ефекти.

Діапазон довжин хвиль, мкм від 0,2 до 0,4 від 0,4 до 0,75 від 0,75 до 1,4 вище 1,4
від 0,2 до 0,4 роговиця або шкіра
від 0,4 до 0,75 сітчатка (первинні, вторинні ефекти) або шкіра сітчатка (первинні ефекти) або шкіра шкіра
від 0,75 до 1,4 сітчатка (первинні ефекти) або шкіра сітчатка (первинні ефекти) або шкіра шкіра
вище 1,4 до 20 шкіра шкіра шкіра або роговиця
Таблиця 10

ПДУ енергетичної експозиції сітчатки (Нс), що не викликає первинних біологічних ефектів.

r, с dс, см
1,7∙10-3

(точковий)

вище 1,7∙10-3

до 5∙10-3

вище 5∙10-3

до 1∙10-2

вище 1∙10-2

до 5∙10-2

вище 5∙10-2

до 1∙10-1

вище 1∙10-1

до 5∙10-1

вище 5∙10-1

до 1

вище 1

до 4

10-9

10-8

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

101

102

103

104

3∙104

3∙10-1

6∙10-1

1

2

3

6

1∙10-1

2∙101

3∙101

6∙101

1∙102

2∙102

3∙102

6∙102

8∙102

1∙10-1

2∙10-1

4∙10-1

6∙10-1

1

2

4

6

1∙10-1

2∙10-1

4∙101

6∙101

1∙102

2∙102

3∙102

6∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

3∙10-1

6∙10-1

1

2

3

6

1∙101

2∙101

3∙101

6∙101

1∙102

1∙102

1∙10-2

2∙10-2

4∙10-2

6∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

4∙10-1

6∙10-1

1

2

4

6

1∙101

2∙101

3∙101

6∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

3∙10-2

6∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

3∙10-1

6∙10-1

1

2

3

6

1∙101

1∙101

1∙10-3

2∙10-3

4∙10-3

6∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

4∙10-2

6∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

4∙10-1

6∙10-1

1

2

3

6∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

3∙10-3

6∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

3∙10-2

6∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

3∙10-1

6∙10-1

1

1

1∙10-4

3∙10-4

4∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

3∙10-3

4∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

3∙10-2

4∙10-2

8∙10-2

3∙10-1

3∙10-1

3∙10-1

до 10-3

(точковий)

вище 10-3

до 3∙10-3

вище 3∙10-3

до 6∙10-3

вище 6∙10-3

до 3∙10-2

вище 3∙10-2

до 6∙10-2

вище 6∙10-2

до 3∙10-1

вище 3∙10-1

до 6∙10-1

вище 6∙10-1

до 2∙4

Таблиця 11

ПДУ енергії на сітчатці ока (Q, Дж), що не викликає вторинних біологічних ефектів.

Фр, лк λ, мкм
від 0,4

до 0,44

від 0,44

до 0,48

від 0,48

до 0,63

від 0,63

до 0,67

від 0,67

до 0,71

від 0,71

до 0,74

від 0,74

до 0,75

від 1∙10-2

до 5∙10-2

2∙10-5 4∙10-6 4∙10-7 2∙10-6 2∙10-5 4∙10-4 6∙10-3
від5∙10-2

до 5∙10-1

1∙10-4 2∙10-5 2∙10-6 1∙10-5 1∙10-4 2∙10-3 3∙10-2
від 5∙10-1

до 5

1∙10-3 2∙10-4 2∙10-5 1∙10-4 1∙10-3 2∙10-2 3∙10-1
вище 5

до 5∙101

1∙10-2 2∙10-3 2∙10-4 1∙10-3 1∙10-2 2∙10-1 3
вище 6∙101

до 5∙102

1∙10-1 2∙10-2 2∙10-3 1∙10-2 1∙10-1 2 3∙101
вище 5∙102

до 5∙103

1 2∙10-1 2∙10-2 1∙10-1 1 2∙101 3∙102
вище 5∙103

до 5∙104

1∙101 2 2∙101 1 1∙101 2∙102 3∙103
вище 5∙104

до 105

1∙102 2∙101 2 1∙101 1∙102 2∙103 3∙104
Таблиця 12

Значення величини Q’ в залежності від тривалості імпульсу r і діаметру плями засвічення на сітчатці dс.

r, с dс, см
1,7∙10-3

(точковий)

вище 1,7∙10-3

до 5∙10-3

вище 5∙10-3

до 1∙10-2

вище

1∙10-2

до 5∙10-2

вище

5∙10-2

до 1∙10-1

вище

1∙10-1

до 5∙10-1

вище 5∙10-1

до 1

вище 1

до 4

10-9

10-8

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

1

101

102

103

104

3∙104

8∙10-7

1∙10-6

2∙10-6

5∙10-6

7∙10-6

1∙10-5

2∙10-5

5∙10-5

7∙10-5

1∙10-4

2∙10-4

5∙10-4

7∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

2∙10-6

4∙10-6

8∙10-6

1∙10-5

2∙10-5

4∙10-5

8∙10-5

1∙10-4

2∙10-4

4∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

4∙10-3

6∙10-3

5∙10-6

8∙10-6

1∙10-5

2∙10-5

5∙10-5

8∙10-5

1∙10-4

2∙10-4

5∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

5∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

2∙10-5

4∙10-5

8∙10-5

1∙10-4

2∙10-4

4∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

4∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

4∙10-2

6∙10-2

5∙10-5

8∙10-5

1∙10-4

2∙10-4

5∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

5∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

5∙10-2

8∙10-2

1∙10-1

2∙10-4

4∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

4∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

4∙10-2

8∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

4∙10-1

6∙10-1

5∙10-4

8∙10-4

1∙10-3

2∙10-3

5∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

2∙10-2

5∙10-2

8∙10-2

1∙10-1

2∙10-1

5∙10-1

8∙10-1

1

1∙10-3

3∙10-3

4∙10-3

8∙10-3

1∙10-2

3∙10-2

4∙10-2

8∙10-2

1∙10-1

3∙10-1

4∙10-1

8∙10-1

1

3

4

Оставьте комментарий к статье