Средства защиты от ультрафиолетовых излучений.

Среди защитных мер от избытка УФИ обычно выделяют четыре группы: 1) противосолнечные экраны, 2) защитную одежду, 3) прозрачный материал для защиты кожи и глаз и 4) отражение УФИ.

       Противосолнечные экраны могут быть химическими и физическими. Среди химических чаще всего используют парааминобензойную кислоту и ее сложные эфиры, соли коричной кислоты и бензофенонов. Физические экраны могут быть выполнены в виде физических преград, отражающих, загораживающих или рассеивающих свет (двуокись титана, таль, окись цинка и др.). Нередко используются покровные кремы, которые содержат ингредиенты, поглощающие УФИ. Наилучший эффект оказывают бензофеноны, обладающие высокой поглощающей способностью во всех спектрах УФИ.

       Защитная одежда должна состоять из куртки с длинными рукавами, к головному убору следует пришивать небольшой капюшон для защиты затылочной части шеи и боковых поверхностей лица. Поплин и фланеллет обеспечивает наибольшую защиту. Следует отметить, что многие ткани как из натуральных, так и из искусственных волокон в значительной степени пропускают УФИ (50% и более).

       Для защиты глаз в производственных условиях, например, при проведении сварочных работ, используют защитные стекла с различной степенью прозрачности в области УФИ. Для защиты глаз и кожи от УФИ, испускаемого обычными ультрафиолетовыми лампами (с ограниченной мощностью, например, в пределах 1 кВт), вполне достаточно использование обычного оконного спекла, которое, как правило, не пропускает УФИ с длиной волны короче 315 нм, способное вызывать эритему или повреждение глаз. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглас, тяжелое стекло, содержащее окись свинца, толщиной 2 мм.

       При одновременном использовании нескольких генераторов УФИ в одном и том же помещении возникает необходимость решения ряда проблем, связанных с действием отраженного УФИ. Большое значение при этом имеет способность применяемых красок отражать УФИ. Коэффициент отражения падающего УФИ может изменяться в широких пределах практически от 0 до 90% и более. Например, обычная белая стенная штукатурка отражает 46% излучения с длиной волны 253 нм, тогда как окись цинка и титана, которые отражают видимый свет также хорошо, как и штукатурка, отражают соответственно 2.5 и 6% УФИ с указанной длинной волны. Краски на масляной основе обычно имеют низкий коэффициент отражения вследствие поглощающей способности масла. Исключение составляют краски на основе синтетических полимерных материалов.

       Стены, окрашенные составами, содержащими гипс, имеют высокий коэффициент отражения.

       Основные условия, которые определяют отражающую способность специальных красок: 1) частицы пигментов должны обладать низким коэффициентом поглощения (кроме пигментов на основе металлов), чтобы большая часть падающего излучения возвращалась обратно путем многократного отражения и преломления; 2) растворитель или связующая основа должны быть прозрачными для излучения; 3) разница в показателях преломления пигментов и среды должны быть большой, чтобы отражение и преломление на границе раздела пигмент-среда было вполне заметным.

 

    2.1.6. Защита при работе с лазерами.

        Работы с ОКГ следует проводить в отдельных, специально выделенных помещениях или отгороженных частях помещений. Само помещение изнутри, оборудование и другие предметы, находящиеся в нем, не должны иметь зеркально отражающихся поверхностей, если на них может падать прямой или отраженный луч лазера. Эти поверхности лучше окрашивать в матовые тона с коэффициентов отражения не более 0.4. Искусственное освещение в помещении должно быть комбинированным и обеспечивать освещенность, соответствующую санитарным нормам. В помещение или в зону помещения с действующими лазерными установками должен быть ограничен доступ лиц, не имеющих отношение к работе установок.

       Лазерная установка должна быть максимально экранирована: а) лазерный луч целесообразно передавать к мишени по волноводу (световоду) или по огражденному экранному пространству; б) линзы, призмы и другие с твердой зеркальной поверхностью предметы на пути луча должны снабжаться блендами; в) в конце луча следует устанавливать диафрагмы, предупреждающие отражение от мишени в стороны на большие расстояния. Генератор и лампа накачки должны быть заключены в светонепроницаемую камеру. Лампы накачки должны иметь блокировку, исключающую возможность вспышки лампы при открытом положении ее экрана. Устройства для визуальной юстировки необходимо оборудовать постоянно вмонтированными защитными светофильтрами, поглощающими излучение как на основной частоте, так и наиболее интенсивное излучение на высших гармониках. Для основного луча каждого ОКГ в помещении необходимо выбирать направление и зону, в которых пребывание людей должно быть исключено.

При изготовлении экранирующих щитов, ширм, штор, занавесей следует применять непрозрачные теплостойкие материалы. При отсутствии опасности возникновения пожара от луча лазера ограждения могут быть сделаны из плотной ткани. Приведение ОКГ в рабочее положение полезно блокировать с установкой экранирующих устройств. Следует избегать работ с лазерными установками при затемнении помещения, поскольку при пониженной освещенности зрачок расширяется и увеличивается вероятность попадания лазерного излучения в глаз.

Производить или проверять юстировку лазерной установки необходимо только при отключенном питании возбуждающего устройства (батареи конденсаторов в твердотельных ОКГ и источников электрического тока в газовых ОКГ). Уменьшение уровней шумов, интенсивности излучения высокочастотных генераторов, рентгеновского излучения и концентрации вредных газов и паров необходимо осуществлять согласно соответствующим правилам.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуются защитные очки из специального стекла (табл....). Очки целесообразно монтировать в маску или полумаску, защищающую лицо. Руки защищаются хлопчатобумажными перчатками. Для защиты остальных частей тела достаточна обычная одежда.

 

Таблица....

Характеристика стекол, рекомендуемых для изготовления защитных очков (толщина 3 мм)

Диапазон длин волн излучения, поглощаемого стеклом, нм	Цвет стекла	Марка стекла
200-350 200-450 200-500 200-600 500-1200 и более 2700-10600 и более	Желтое >> Оранжевое Красное Сине-зеленое Бесцветное	ЖС10, ЖС11 ЖС17, ЖС18 Оранжевое ОС11, ОС12 КС 15 СЭС 22 БСЗ и др.

 

Для оценки опасности действия лазерного излучения в производственных условиях необходимо провести расчет лазерно опасной зоны.

Расчет границ лазерно опасной зоны. Достаточно надежным и простым методом определения границы лазерно опасной зоны может быть расчет плотности потока излучения (облученности) в различных точках пространства вокруг лазерных установок. При проведении такого расчета необходимо знать выходные характеристики лазерного излучения и коэффициент отражения (альбедо) излучения от мишени r. Наиболее важными характеристиками лазерного излучение, определяющими его воздействие на биологические объекты, являются: длина волны, диаметр и расходимость пучка, длительность и частота повторения импульсов, энергия (мощность) излучения. Как правило, эти параметры известны из паспортных данных лазерной установки с достаточной точностью.

При определении границ лазерно опасной зоны исходят из предположения, что воздействие на человека прямых и зеркально отраженных лучей исключено конструкцией установки.

Расчет лазерно опасной зоны начинают с определения границ зоны R₁ внутри которой источник излучения (отражающая поверхность) является для глаза протяженным. Отражающая поверхность будет протяженным источником в том случае, если она видна под углом большим или равным a_min. Угол a_min определяется из условия, когда поверхность с энергетической яркостью, равной ПДУ для диффузно отраженного излучения, создает на роговице глаза энергетическую освещенность, соответствующую ПДУ для коллимированного излучения, т.е.

где q - угол между направлением визирования и нормалью к поверхности.

Таблица....

Предельный угол видения протяженного источника.

Длительность экспозиции, с	amin,, рад	Длительность экспозиции, с	amin, рад	Длительность экспозиции, с	amin, рад
10^-9 10^-8 10^-7 10^-6 10^-5	8.0 5.4 3.7 2.5 1.7	10^-4 10^-3 10^-2 10^-1 10^0	2.2 3.6 5.7 9.2 15	10^1 10^2 10^3 10^4	24 24 24 24

 

Значения a_min для различных длительностей экспозиций приведены в табл.......

Угол видения отражающей поверхности a вычисляется по формуле:

                                     (....)

где S_q - площадь пятна на отражающей поверхности; R - расстояние от поверхности до наблюдателя.

Подставив в формулу (...) выражение для a_min определим значение R₁:

Это же выражение для R₁ можно получить подстановкой a_min в формулу (....).

Облученность роговицы глаза на расстоянии R от диффузно отражающей поверхности определяется по формуле (.....).

Граница лазерно опасной зоны определяется в каждом конкретном случае по следующей схеме: 1) рассчитывается угол видения отражающей поверхности по формуле (....); 2) полученное по формуле (....) значение угла a сравнивается с предельным углом видения протяженного источника a_min, при этом могут возникнуть две ситуации:

а) угол видения отражающей поверхности меньше a_min (точечный источник); в этом случае граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле:

б) угол видения отражающей поверхности больше a_min (протяженный источник). В этом случае повреждение органов зрения определяется энергетической яркостью отражающей поверхности Lе. Если энергетическая яркость диффузно отражающей поверхности меньше ПДУ, то источник является безопасным. Если энергетическая яркость равна ПДУ, то граница лазерно опасной зоны совпадает с границей зоны I, вычисляемой по формуле (...). И, наконец, если энергетическая яркость превышает ПДУ, то граница лазерно опасной зоны вычисляется по формуле (....).

Лазерное излучение может представлять опасность и для кожи. В этом случае опасность лазерного излучения определяется величиной облученности кожных покровов и не зависит от геометрических размеров источников излучения. Граница зоны, внутри которой необходимо использовать средства защиты кожи, вычисляется по формуле (...), в которую необходимо вместо ПДУ для глаз подставить значение ПДУ для кожи.

Расчет лазерно опасной зоны при длине волны излучения, находящейся вне интервала 0.4-1.4 мкм, проводится по формуле (....) независимо от геометрических размеров источника излучения.

 

Рис.  Схема к расчету лазерно опасной зоны.

I - граница зоны I; II - граница лазерно опасной зоны; III - граница зоны, внутри которой излучение представляет опасность для кожи; 1 - лазер; 2 - мишень.

 

 

Расчетный метод оценки границ лазерно опасной зоны является ориентировочным, так как он требует знаний энергетических характеристик лазерного излучения, коэффициента отражения излучения, закона отражения и не учитывает дополнительно отраженного от различных предметов (оптических элементов и т.п.) излучения. Более точным является экспериментальный метод, позволяющей по результатам измерений строить истинную картину поля излучения вокруг лазерных установок.