Leza ni kifaa kinachotoa nishati shirikishi ya mng'ao wa sumakuumeme ndani ya wigo wa macho kutoka mionzi ya jua kali hadi infrared ya mbali (submilimita). Muhula laser kwa kweli ni kifupi cha ukuzaji wa mwanga kwa utoaji wa mionzi iliyochochewa. Ingawa mchakato wa leza ulitabiriwa kinadharia na Albert Einstein mnamo 1916, leza ya kwanza iliyofaulu haikuonyeshwa hadi 1960. Katika miaka ya hivi karibuni lasers zimepata njia yao kutoka kwa maabara ya utafiti hadi mpangilio wa viwanda, matibabu na ofisi pamoja na tovuti za ujenzi na hata. kaya. Katika programu nyingi, kama vile vicheza diski za video na mifumo ya mawasiliano ya nyuzi macho, nishati inayong'aa ya leza imefungwa, mtumiaji hatakabiliana na hatari ya kiafya, na uwepo wa leza iliyopachikwa kwenye bidhaa huenda usiwe dhahiri kwa mtumiaji. Hata hivyo, katika baadhi ya maombi ya matibabu, viwanda au utafiti, nishati ya miale ya leza inapatikana na inaweza kusababisha hatari inayoweza kutokea kwa jicho na ngozi.

Kwa sababu mchakato wa leza (wakati mwingine hujulikana kama “lasing”) unaweza kutoa miale iliyoganda sana ya mionzi ya macho (yaani, ultraviolet, inayoonekana au nishati ya miale ya infrared), leza inaweza kuleta hatari kwa umbali mkubwa—tofauti kabisa na hatari nyingi zinazotokea. mahali pa kazi. Labda ni tabia hii zaidi ya kitu kingine chochote ambacho kimesababisha wasiwasi maalum ulioonyeshwa na wafanyakazi na wataalam wa afya na usalama wa kazi. Hata hivyo, leza zinaweza kutumika kwa usalama wakati udhibiti unaofaa wa hatari unatumika. Viwango vya matumizi salama ya leza vipo duniani kote, na vingi "vimepatanishwa" na vingine (ANSI 1993; IEC 1993). Viwango vyote vinatumia mfumo wa uainishaji wa hatari, ambao hupanga bidhaa za leza katika mojawapo ya madarasa manne ya hatari kulingana na nguvu au nishati ya leza na uwezo wake wa kusababisha madhara. Hatua za usalama basi hutumika kulingana na uainishaji wa hatari (Cleuet na Mayer 1980; Duchene, Lakey na Repacholi 1991).

Laser hufanya kazi kwa urefu tofauti, na ingawa leza nyingi ni za monokromatiki (hutoa urefu wa wimbi moja, au rangi moja), sio kawaida kwa leza kutoa mawimbi kadhaa tofauti. Kwa mfano, leza ya argon hutoa mistari kadhaa tofauti ndani ya wigo wa karibu wa ultraviolet na inayoonekana, lakini kwa ujumla imeundwa kutoa mstari mmoja tu wa kijani (wavelength) katika 514.5 nm na/au mstari wa bluu katika 488 nm. Wakati wa kuzingatia hatari za kiafya zinazoweza kutokea, ni muhimu kila wakati kubainisha urefu wa wimbi la matokeo.

Laser zote zina vizuizi vitatu vya msingi vya ujenzi:

1. kati amilifu (imara, kioevu au gesi) ambayo inafafanua uwezekano wa mawimbi ya utoaji
2. chanzo cha nishati (kwa mfano, mkondo wa umeme, taa ya pampu au mmenyuko wa kemikali)
3. cavity resonant na coupler pato (kwa ujumla vioo viwili).

Mifumo mingi ya vitendo ya leza nje ya maabara ya utafiti pia ina mfumo wa utoaji wa boriti, kama vile nyuzi macho au mkono ulio na vioo ili kuelekeza boriti kwenye kituo cha kazi, na lenzi zinazolenga kukazia boriti kwenye nyenzo ya kuchomeshwa, n.k. Katika leza, atomi au molekuli zinazofanana huletwa kwa hali ya msisimko na nishati iliyotolewa kutoka kwa taa ya pampu. Wakati atomi au molekuli ziko katika hali ya msisimko, fotoni (“chembe” ya nishati ya mwanga) inaweza kuchochea atomi au molekuli iliyosisimka kutoa fotoni ya pili ya nishati ile ile (wavelength) inayosafiri kwa awamu (iliyoshikamana) na katika hali sawa. mwelekeo kama fotoni ya kusisimua. Kwa hivyo ukuzaji wa nuru kwa sababu ya mbili umefanyika. Mchakato huo huo unaorudiwa katika mteremko husababisha mwangaza wa mwanga kukua unaoakisi na kurudi kati ya vioo vya tundu la resonant. Kwa kuwa moja ya vioo ni sehemu ya uwazi, baadhi ya nishati ya mwanga huacha cavity ya resonant kutengeneza boriti ya laser iliyotolewa. Ingawa katika mazoezi, vioo viwili sambamba mara nyingi hujipinda ili kutoa hali thabiti zaidi ya resonant, kanuni ya msingi inashikilia leza zote.

Ingawa mistari elfu kadhaa tofauti ya leza (yaani, urefu wa mawimbi ya leza bainifu wa midia tofauti amilifu) imeonyeshwa kwenye maabara ya fizikia, ni 20 tu au zaidi ambayo imetengenezwa kibiashara hadi inatumika mara kwa mara katika teknolojia ya kila siku. Miongozo na viwango vya usalama vya laser vimetengenezwa na kuchapishwa ambavyo kimsingi vinashughulikia urefu wa mawimbi yote ya wigo wa macho ili kuruhusu mistari ya leza inayojulikana kwa sasa na leza za siku zijazo.

Uainishaji wa Hatari ya Laser

Viwango vya sasa vya usalama vya leza ulimwenguni kote vinafuata mazoea ya kuainisha bidhaa zote za leza katika madarasa ya hatari. Kwa ujumla, mpango huu unafuata mkusanyo wa madarasa manne ya hatari, 1 hadi 4. Leza za daraja la 1 haziwezi kutoa mionzi ya leza inayoweza kuwa hatari na haina hatari kwa afya. Darasa la 2 hadi la 4 huongeza hatari ya macho na ngozi. Mfumo wa uainishaji ni muhimu kwa kuwa hatua za usalama zimewekwa kwa kila darasa la laser. Hatua kali zaidi za usalama zinahitajika kwa madarasa ya juu zaidi.

Darasa la 1 linachukuliwa kuwa "salama-macho", kikundi kisicho na hatari. Leza nyingi ambazo zimefungwa kabisa (kwa mfano, vinasa sauti vya diski kompakt ya leza) ni za Daraja la 1. Hakuna hatua za usalama zinazohitajika kwa leza ya Daraja la 1.

Daraja la 2 hurejelea leza zinazoonekana ambazo hutoa nguvu ya chini sana ambayo haingekuwa hatari hata kama nguvu zote za boriti zingeingia kwenye jicho la mwanadamu na kulenga retina. Mwitikio wa asili wa jicho wa kuchukia kutazama vyanzo vya mwanga mkali sana hulinda jicho dhidi ya jeraha la retina ikiwa nishati inayoingia kwenye jicho haitoshi kuharibu retina ndani ya jibu la chuki. Jibu la chuki linajumuisha reflex ya blink (takriban 0.16-0.18 sekunde) na mzunguko wa jicho na harakati ya kichwa inapofunuliwa na mwanga mkali kama huo. Viwango vya sasa vya usalama hufafanua kwa uhafidhina jibu la chuki kuwa hudumu kwa sekunde 0.25. Kwa hivyo, leza za Daraja la 2 zina nguvu ya kutoa ya milliwati 1 (mW) au chini inayolingana na kikomo cha kukaribia aliyeambukizwa kwa sekunde 0.25. Mifano ya leza za Daraja la 2 ni vielelezo vya leza na baadhi ya leza za upangaji.

Baadhi ya viwango vya usalama pia vinajumuisha kitengo kidogo cha Daraja la 2, kinachojulikana kama "Hatari 2A". Leza za daraja la 2A si hatari kutazama kwa hadi sekunde 1,000 (dakika 16.7). Vichanganuzi vingi vya leza vinavyotumika katika sehemu ya mauzo (malipo ya soko kuu) na vichanganuzi vya hesabu ni vya Daraja la 2A.

Leza za daraja la 3 huweka hatari kwa jicho, kwa kuwa jibu la chuki ni la haraka vya kutosha ili kupunguza mfiduo wa retina kwa kiwango salama kwa muda, na uharibifu wa miundo mingine ya jicho (km, konea na lenzi) inaweza pia kutokea. Hatari za ngozi kwa kawaida hazipo kwa mfiduo wa bahati nasibu. Mifano ya leza za Daraja la 3 ni leza nyingi za utafiti na vitafuta mbalimbali vya leza ya kijeshi.

Kitengo maalum cha Daraja la 3 kinaitwa "Hatari 3A" (na leza za Daraja la 3 zilizosalia zinaitwa "Hatari 3B"). Leza za Daraja la 3A ni zile zilizo na nguvu ya kutoa kati ya mara moja hadi tano ya vikomo vya utoaji hewa unaoweza kufikiwa (AEL) kwa Daraja la 1 au Daraja la 2, lakini zenye mwangaza usiozidi kikomo cha kukaribia aliyeambukizwa kazini kwa tabaka la chini. Mifano ni zana nyingi za upatanishi wa laser na uchunguzi.

Leza za daraja la 4 zinaweza kusababisha hatari inayoweza kutokea ya moto, hatari kubwa ya ngozi au hatari ya kuakisi msambao. Takriban leza zote za upasuaji na leza za kuchakata nyenzo zinazotumika kwa kulehemu na kukata ni za Daraja la 4 ikiwa hazijaambatanishwa. Leza zote zilizo na wastani wa kutoa nishati inayozidi 0.5 W ni za Daraja la 4. Ikiwa kiwango cha juu cha nguvu cha Daraja la 3 au Daraja la 4 kimefungwa kabisa ili nishati hatari ya mionzi isipatikane, jumla ya mfumo wa leza unaweza kuwa Daraja la 1. Laser hatari zaidi ndani ya kiambatanisho kinaitwa a laser iliyoingia.

Vikomo vya Mfiduo wa Kazini

Tume ya Kimataifa ya Ulinzi wa Mionzi Isiyo ya Ion (ICNIRP 1995) imechapisha miongozo ya vikomo vya mfiduo wa binadamu kwa mionzi ya leza ambayo husasishwa mara kwa mara. Vikomo vya kukaribia mtu anayewakilisha (ELs) vimetolewa katika jedwali 1 kwa leza kadhaa za kawaida. Takriban miale yote ya leza inazidi viwango vinavyokubalika vya kukaribia aliyeambukizwa. Kwa hivyo, katika mazoezi halisi, mipaka ya mfiduo haitumiwi mara kwa mara kuamua hatua za usalama. Badala yake, mpango wa uainishaji wa leza—ambao ni msingi wa EL zinazotumika chini ya hali halisi—unatumika kwa lengo hili.

Jedwali 1. Vikomo vya mwangaza kwa leza za kawaida

Viwango/miongozo yote ina MPE katika urefu mwingine wa mawimbi na muda wa kukaribia aliyeambukizwa.

Kumbuka: Kubadilisha MPE katika mW/cm² kwa mJ/cm², zidisha kwa muda wa mfiduo t kwa sekunde. Kwa mfano, He-Ne au Argon MPE kwa 0.1 s ni 0.32 mJ/cm.².

Chanzo: ANSI Standard Z-136.1(1993); ACGIH TLVs (1995) na Duchene, Lakey na Repacholi (1991).

Viwango vya Usalama vya Laser

Mataifa mengi yamechapisha viwango vya usalama vya leza, na vingi vinapatanishwa na viwango vya kimataifa vya Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (IEC). Kiwango cha IEC 825-1 (1993) kinatumika kwa wazalishaji; hata hivyo, pia hutoa mwongozo mdogo wa usalama kwa watumiaji. Uainishaji wa hatari ya leza uliofafanuliwa hapo juu lazima uweke lebo kwenye bidhaa zote za kibiashara za leza. Lebo ya onyo inayofaa darasa inapaswa kuonekana kwenye bidhaa zote za Darasa la 2 hadi la 4.

Hatua za Usalama

Mfumo wa uainishaji wa usalama wa laser huwezesha sana uamuzi wa hatua zinazofaa za usalama. Viwango vya usalama vya laser na kanuni za utendaji mara kwa mara zinahitaji matumizi ya hatua zinazozidi kudhibiti kwa kila uainishaji wa juu.

Katika mazoezi, daima ni kuhitajika zaidi kuifunga kabisa njia ya laser na boriti ili hakuna mionzi ya hatari ya laser inayopatikana. Kwa maneno mengine, ikiwa ni bidhaa za leza za Daraja la 1 pekee ndizo zinazoajiriwa mahali pa kazi, matumizi salama yanahakikishwa. Walakini, katika hali nyingi, hii sio ya vitendo, na mafunzo ya wafanyikazi katika matumizi salama na hatua za kudhibiti hatari inahitajika.

Kando na sheria iliyo wazi—kutoelekeza leza kwenye macho ya mtu—hakuna hatua za kudhibiti zinazohitajika kwa bidhaa ya leza ya Daraja la 2. Kwa lasers ya madarasa ya juu, hatua za usalama zinahitajika wazi.

Iwapo uzio wa jumla wa leza ya Daraja la 3 au 4 hauwezekani, matumizi ya vifuniko vya boriti (kwa mfano, mirija), vifuniko na vifuniko vya macho vinaweza kuondoa hatari ya kufichuliwa na hatari kwa jicho mara nyingi.

Wakati hakikisha hakuna leza za Daraja la 3 na la 4, eneo linalodhibitiwa na leza lenye udhibiti wa kuingia linapaswa kuanzishwa, na matumizi ya vilinda macho ya leza kwa ujumla yanaruhusiwa ndani ya eneo la hatari la kawaida (NHZ) la boriti ya leza. Ingawa katika maabara nyingi za utafiti ambapo miale ya leza iliyoganda inatumika, NHZ hujumuisha eneo lote la maabara linalodhibitiwa, kwa matumizi ya miale iliyolengwa, NHZ inaweza kuwa na mipaka ya kushangaza na isijumuishe chumba kizima.

Ili kuhakikisha dhidi ya matumizi mabaya na hatua hatari zinazowezekana kwa upande wa watumiaji wa leza ambao hawajaidhinishwa, udhibiti muhimu unaopatikana kwenye bidhaa zote za leza zinazotengenezwa kibiashara unapaswa kutumika.

Ufunguo unapaswa kulindwa wakati leza haitumiki, ikiwa watu wanaweza kupata ufikiaji wa leza.

Tahadhari maalum zinahitajika wakati wa upatanishi wa leza na usanidi wa awali, kwani uwezekano wa jeraha kubwa la jicho ni mkubwa sana wakati huo. Wafanyikazi wa laser lazima wafunzwe mbinu salama kabla ya kuweka na kusawazisha leza.

Vipu vya macho vinavyolinda leza vilitengenezwa baada ya vikomo vya kukabiliwa na kazini kuanzishwa, na vipimo viliundwa ili kutoa msongamano wa macho (au ODs, kipimo cha logarithmic cha sababu ya kupunguza) ambayo ingehitajika kama utendaji wa urefu wa mawimbi na muda wa mfiduo kwa mahususi. lasers. Ingawa viwango mahususi vya ulinzi wa macho ya leza vipo Ulaya, miongozo zaidi hutolewa nchini Marekani na Taasisi ya Viwango ya Kitaifa ya Marekani chini ya majina ANSI Z136.1 na ANSI Z136.3.

Mafunzo

Wakati wa kuchunguza ajali za laser katika hali zote za maabara na viwanda, kipengele cha kawaida kinajitokeza: ukosefu wa mafunzo ya kutosha. Mafunzo ya usalama wa laser yanapaswa kuwa sawa na ya kutosha kwa shughuli za laser ambazo kila mfanyakazi atafanya kazi. Mafunzo yanapaswa kuwa maalum kwa aina ya laser na kazi ambayo mfanyakazi amepewa.

Ufuatiliaji wa Matibabu

Mahitaji ya uchunguzi wa kimatibabu wa wafanyikazi wa leza hutofautiana kutoka nchi hadi nchi kwa mujibu wa kanuni za dawa za kazini za mahali hapo. Wakati mmoja, wakati leza zilizuiliwa kwenye maabara ya utafiti na kidogo kujulikana juu ya athari zao za kibaolojia, ilikuwa kawaida kabisa kwamba kila mfanyakazi wa laser mara kwa mara alipewa uchunguzi wa kina wa macho na upigaji picha wa fundus (retina) ili kufuatilia hali ya jicho. . Walakini, mwanzoni mwa miaka ya 1970, mazoezi haya yalitiliwa shaka, kwani matokeo ya kliniki yalikuwa karibu kila wakati hasi, na ikawa wazi kuwa mitihani kama hiyo inaweza kutambua jeraha la papo hapo tu ambalo linaweza kugunduliwa kibinafsi. Hii ilisababisha kikundi cha kazi cha WHO kuhusu leza, kilichokutana huko Don Leaghreigh, Ireland, mwaka wa 1975, kupendekeza dhidi ya programu kama hizo za ufuatiliaji na kusisitiza upimaji wa utendaji kazi wa kuona. Tangu wakati huo, vikundi vingi vya kitaifa vya afya ya kazi vimepunguza mahitaji ya uchunguzi wa matibabu. Leo, uchunguzi kamili wa ophthalmological unahitajika ulimwenguni pote tu katika tukio la jeraha la jicho la laser au kushukiwa kufichua kupita kiasi, na uchunguzi wa kuona wa kabla ya uwekaji kwa ujumla unahitajika. Mitihani ya ziada inaweza kuhitajika katika baadhi ya nchi.

Vipimo vya Laser

Tofauti na baadhi ya hatari za mahali pa kazi, kwa ujumla hakuna haja ya kufanya vipimo kwa ufuatiliaji wa mahali pa kazi wa viwango vya hatari vya mionzi ya leza. Kwa sababu ya vipimo vya mihimili iliyofungiwa sana ya mihimili mingi ya leza, uwezekano wa kubadilisha njia za boriti na ugumu na gharama ya radiometer za leza, viwango vya sasa vya usalama vinasisitiza hatua za udhibiti kulingana na darasa la hatari na si kipimo cha mahali pa kazi (ufuatiliaji). Vipimo lazima vifanywe na mtengenezaji ili kuhakikisha kufuata viwango vya usalama vya laser na uainishaji sahihi wa hatari. Hakika, mojawapo ya haki za awali za uainishaji wa hatari ya leza inayohusiana na ugumu mkubwa wa kufanya vipimo sahihi kwa tathmini ya hatari.

Hitimisho

Ingawa laser ni mpya mahali pa kazi, inaenea kwa kasi kila mahali, kama vile programu zinazohusika na usalama wa laser. Funguo za matumizi salama ya leza ni kwanza kuambatanisha nishati ya mng'ao wa leza ikiwezekana, lakini ikiwa haiwezekani, kuweka hatua za kutosha za udhibiti na kutoa mafunzo kwa wafanyikazi wote wanaofanya kazi kwa leza.

Back