LASERY, skąd niebezpieczeństwo
Tagi:
Blog /

LASERY, skąd niebezpieczeństwo

1 października 2019SpSp

  • W obliczu ostatnich przypadków oślepiania załóg śmigłowców laserami postanowiliśmy podjąć temat laserów i zagrożeń wynikających z ich niefrasobliwego wykorzystania.

    Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) „wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania” to generatory promieniowania elektromagnetycznego. Promieniowanie  laserowe obejmuje  zakres światła widzialnego, poczerwieni lub ultrafioletu. Promieniowanie jest monochromatyczne i ma postać skoncentrowanej wiązki o bardzo małej rozbieżności.

  • Pierwszy laser – laser rubinowy został skonstruowany w 1960 r przez fizyka amerykańskiego Theodore’a Maiman’a.

    Pierwszy polski laser powstał w Wojskowej Akademii Technicznej w 1963 (laser gazowy He-Ne, generujący promieniowanie podczerwone o długości fali 1,15 µm). Uruchomiono go po raz pierwszy 20 sierpnia 1963 roku.

  • Lasery podlegają różnorodnym klasyfikacjom, np. ze względu na rodzaj pracy rozróżniamy lasery: ciągłe, emitujące promieniowanie o stałym natężeniu oraz lasery impulsowe, emitujące światło stroboskopowe, ze względu na widma promieniowania wyróżnia się lasery podczerwieni, lasery w paśmie widzialnym i lasery w nadfiolecie. Lasery są powszechnie wykorzystywane w przemyśle, technice, nauce, medycynie, technologiach wojskowych i telekomunikacja.

  • Promieniowanie laserowe znacząco różni się własnościami fizycznymi od promieniowania optycznego emitowanego przez konwencjonalne źródła takie jak promienniki nadfioletu, podczerwieni czy źródła światła stosowane do celów oświetleniowych. Zagrożenie promieniowaniem laserowym dla zdrowia człowieka odnosi się do oczu i skóry. Uszkodzenie tych tkanek zachodzi zazwyczaj na skutek reakcji termicznych w wyniku absorpcji dużej ilości energii przenoszonej przez promieniowanie laserowe. Najbardziej zagrożone promieniowaniem laserowym są oczy.

  • Wyróżnia się 7 klas bezpieczeństwa laserów: (7 klas, oznaczonych cyframi 1–4, z oznaczeniami literowymi) określające stopień zagrożenia:

    klasa 1 i 2 –lasery małe i z bardzo małą mocą wyjściową <1Mw. Lasery,    które dla oka są bezpieczne w racjonalnych warunkach pracy, ale mogą być    niebezpieczne podczas patrzenia w wiązkę przez przyrządy optyczne. Ochrona    oka jest zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne - naturalne odruchy (zwężenie źrenic, zamknięcie powieki, odwrócenie głowy), które chronią oko zdrowego człowieka (niepoddanego działaniu środków psychoaktywnych) zanim nastąpi uszkodzenie.

    klasa 2M – lasery    emitujące promieniowanie widzialne w przedziale długości fal od 700. Ochrona    oka jest zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne,    lasery w tej grupie mogą być niebezpieczne podczas patrzenia w wiązkę przez przyrządy    optyczne.

    klasa 3R – lasery    emitujące promieniowanie w zakresie długości fal do 302,5 nm do 106    nm, dla których bezpośrednie patrzenie w wiązkę jest potencjalnie    niebezpieczne, powszechnie dostępne wskaźniki laserowe oraz zabawki; możliwość uszkodzenia oka w przypadku wpatrywania się w wiązkę lasera.

    klasa 3B - lasery,    które są niebezpieczne podczas bezpośredniej ekspozycji promieniowania.   

    klasa 4 — lasery niebezpieczne, włączenie lasera wymaga zazwyczaj wykonania określonych, czynności (np. odblokowanie dodatkowego zabezpieczenia).  Lasery,    które wytwarzają niebezpieczne odbicia rozproszone. Mogą one powodować  uszkodzenie skóry oraz stwarzają zagrożenie pożarem. (lasery wykorzystywane przy cięciu spawaniu i znakowaniu oraz niektóre z laserów stosowanych w medycynie (np. lance laserowe). Przy obsłudze tych laserów konieczne jest zachowanie daleko idących środków bezpieczeństwa) 

    Generalnie podczas pracy z dowolnymi urządzeniami laserowymi należy zachować szczególną ostrożność ze względu na właściwości emitowanego promieniowania, charakteryzującego się znaczną gęstością mocy w porównaniu z promieniowaniem otrzymywanym ze źródeł klasycznych.
    Jak wspomnieliśmy wcześniej wiązka światła lasera zawiera fale o długościach zarówno widzialnych jak i niewidzialnych dla ludzkiego oka. Oba zakresy fal stanowią poważne zagrożenie. Bez odpowiedniej ochrony oko może zostać uszkodzone – poczynając od drobnych ubytków wzroku kończąc na całkowitej ślepocie. I tak nadfiolet daleki UVC z zakresu 200- 215 nm i podczerwień o długościach fal powyżej 1400 nm pochłaniane są przez rogówkę. Bliski nadfiolet UVA oraz częściowo podczerwień IRA i IRB pochłaniane są przez soczewkę. Natomiast promieniowanie widzialne i bliska podczerwień IRA są przepuszczane do siatkówki. Specjalną uwagę zwraca się na uszkodzenie siatkówki promieniowaniem z zakresu 400 – 1400 nm, które może być szczególnie szkodliwe.
    W zależności od stopnia poparzenia siatkówki i sposobu, w jaki obrażenia będą się goić, mogą być odwracalne. W przypadku poważniejszych uszkodzeń mogą jednak prowadzić do trwałe utraty wzroku. 
    Począwszy od klasy 3r do ochrony przed promieniowaniem laserowym powinny być stosowane są gogle lub okulary wyposażone w filtry antylaserowe.
    Odpowiednie dobranie ochrony oczu do lasera jest kluczową kwestią w skuteczności tej ochrony
    Zwykłe okulary przeciwsłoneczne lub uniwersalne okulary blokujące określone spektrum światła widzialnego, (kolor niebieski lub zielony) nie dają skutecznej ochrony przeciwlaserowej. Okulary takie używane o świcie lub o zmroku nie sprawdzają się, ponieważ soczewki blokujące światło niebieskie zmieniają widoczność różnych odcieni koloru niebieskiego, co osłabia czytelność wskaźników, np w kokpicie.
    Skuteczna ochrona wzroku przed wiązką promienia laserowego polega na odpowiednim doborze soczewki ochronnej do długości fali emitowanej przez laser. Wyróżnić można 2 główne systemy: LGP Laser Glare Protection  i LEP Laser Eye Protection  (identyczne materiały i technologie, różnice w poziomie redukowanego światła lub określonej długości fali - koloru).
    LEP - Laser Eye Protection  - konwencjonalna ochrona przed wiązką światła laserowego stosowanego w komercyjnych aplikacjach lasera – w przemyśle, medycynie, czy laboratoriach
    Ochrona laserowa oczu stosowana wszędzie - redukuje lub blokuje światło, gwarantując ochronę oka przed uszkodzeniem. Światło może pozostaje bardzo jasne lub w ogóle niewidoczne. Laboratoryjne  antylaserowe okulary mogą ograniczać zbyt szeroki zakres kolorów, lub mogą być zupełnie nieskuteczne dla najczęściej używanych kolorów celowników laserowych np. zielonego. 
    LGP Laser Glare Protection   ochrona oczu przed „olśnieniem” światłem laserowym dla pilotów :  redukuje jasność światła do „znośnego” poziomu komfortu. Zazwyczaj nie ma potrzeby blokowania całego spektrum światła laserowego, dzięki czemu pilot może zobaczyć i zgłosić lokalizację źródła światła (nieprzyjaciela). LGP służy do ochrony wzroku w sytuacjach krytycznych, podczas „ataków” laserowych, w określonych fazach lotu generujących możliwe zagrożenie (start, lądowanie). Istnieją opinie, że nie powinno się używać GLARE rutynowo do każdego lotu.
    Dlatego niektórzy producenci wojskowych okularów z systemem ochrony przeciwlaserowej, np. REVISION MILITARY oferują całe systemy wymiennych soczewek, tak aby szybko i sprawnie dopasować odpowiedni poziom ochrony do zmieniającej się sytuacji. 

  • W dalszych częściach tematu laserowego napiszemy o niebezpiczeństwach wynikających z celowania laserem  samoloty i śmigłowce oraz o antylaserowej  technologii REVISION MILITARY  dla pilotów i członków załóg śmigłowców i samolotów.



     


Tagi: