КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет лазероопасных зон и средств защиты
Согласно СН 2392-81 и ГОСТ 12.1.040-83 лазеры по степени опасности генерируемого излучения делятся на четыре класса. Классификация лазеров по степени опасности позволяет выполнять мероприятия по обеспечению безопасности при эксплуатации лазерных установок. Класс опасности лазера наравне с техническими параметрами указывается в паспорте на установку.
Для определения класса опасности лазера необходимо знание выходных характеристик, которые определяются измерениями лазерного излучения в рабочей зоне или расчетным путем. Лазеры, генерирующие излучение в видимой области спектра, классифицируются по первичным и вторичным биологическим эффектам, при этом выбирается наибольший из соответствующих классов.
Лазерная опасная зона (ЛОЗ) – часть пространства, в пределах которого уровень лазерного излучения превышает предельно допустимый.
Определить ПДУ облучения, класс опасности, границу ЛОЗ и средства защиты для лазерной технологической установки с λ = 1,064 мкм, длительностью импульсов t = 10-3 с. Частота f = 10 Гц. Облучению подвергаются глаза и кожа лица оператора от диффузной отражающей поверхности с диаметром пятна 100 мкм. Расстояние от точки наблюдения до поверхности l = 0,5 м, угол между нормалью к поверхности и точкой наблюдения от 5˚ до 30˚. Фоновая освещённость 100 лк. Время воздействия 8 часов. Энергия лазерного импульса 102 Дж.
Используя выражение
, (4.1)
где К1 и К2 – поправочные коэффициенты,
Н1 – энергетическая экспозиция на роговице глаза в зависимости от длительности воздействия t и углового размера источника α при максимальном диаметре зрачка глаза dз;
определим предельно допустимый уровень (ПДУ) энергетической экспозиции, не вызывающей первичных биологических эффектов, при угловом размере источника излучения, определяемого по формуле:
, (4.2)
где d – диаметр источника излучения, м,
θ – угол между нормалью к поверхности и точкой наблюдения, град,
l – расстояние до точки наблюдения, м.
Т.о. 
рад.
По рис. 4.1 определяем значение 
Дж/см2.
Рис. 4.1
Зависимость Н1 от длительности воздействия излучения.
Значение коэффициента К1 определяем из рис. 4.2.
Рис. 4.2
Зависимость К1 от диаметра зрачка глаза.
Значение коэффициента К2 определяем по таблице 4.1.
Таблица 4.1
Определение поправочного коэффициента К2 на частоту повторения импульсов и длительность воздействия серии импульсов
| t, сек | f, Гц | |||||
| до 10 | от 10 до 50 | от 50 до 100 | от 100 до 250 | от 250 до 500 | от 500 до 1000 | |
| 10-1 | 5,7*10-1 | 3,9*10-1 | 2,5*10-1 | 1,6*10-1 | 8,4*10-2 | 3,3*10-2 |
| Продолжение таблицы 3.1 | ||||||
| 3,8*10-1 | 2,6*10-1 | 1,9*10-1 | 1,1*10-1 | 5,5*10-2 | 2,2*10-2 | |
| 101 | 1,8*10-1 | 1,3*10-1 | 9,2*10-2 | 5,1*10-2 | 2,7*10-2 | 1,1*10-2 |
| 102 | 6,9*10-2 | 4,0*10-2 | 3,5*10-2 | 1,1*10-2 | 1,0*10-2 | 4,0*10-3 |
| 103 | 2,3*10-2 | 1,6*10-2 | 1,2*10-2 | 6,5*10-3 | 3,4*10-3 | 1,3*10-3 |
| 104 | 7,5*10-3 | 5,1*10-3 | 7,8*10-3 | 2,1*10-3 | 1,1*10-3 | 4,3*10-3 |
| 3*104 | 4,3*10-3 | 2,9*10-3 | 2,2*10-3 | 1,3*10-3 | 6,4*10-3 | 2,5*10-3 |
Подставив значения в формулу (4.1), получаем:
Определим вторичные биологические эффекты:
(4.3)
В качестве ПДУ принимается величина 2.1·10-6 Дж/см2.
В соответствии с формулой (3.4) определяем ПДУ облучения кожи.
, (4.4)
где 
,
где β0 и Г0 – коэффициента увеличения и пропускания оптической системы наблюдения (для невооружённого глаза β0 и Г0 = 1); dЛ – начальный диаметр пучка, см; γ – угол расходимости пучка, рад; l – расстояние до расчётной точки, см.
W – энергию, генерируемую лазером, определяем из таблицы 4.2:
Таблица 4.2
Соотношения для определения WПДУ в спектральном диапазоне
380 < λ ≤ 1000 нм. Длительность воздействия импульса
Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 101; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |