Лазерное излучение

Лазерное излучение представляет собой световой поток (электромагнитные колебания) в очень узком спектральном диапазоне и обладающее следующими физическими свойствами: монохроматичностью, поляризацией, когерентностью и направленностью. Действие лазерного излучения бывает тепловым, энергетическим и механическим. Тепловое действие заключается в том, что при фокусировке излучения выделяется значительное количество тепла в небольшом объеме за короткий промежуток времени. Энергетическое действие определяется высоким градиентом электрического поля, который может вызвать поляризацию молекул и другие эффекты. Механическое действие характеризуется возникновением колебаний типа ультразвуковых в облучаемом организме. Степень опасности лазерного излучения зависит от мощности источника, длины волны, длительности импульса, окружающих условий. Основную опасность представляет т.н. прямое лазерное излучение. Из-за его большой интенсивности получается высокая плотность излучения (1011-1014 Вт/см², в то время как для испарения твердых материалов достаточно 109 Вт/см²). Помимо прямой опасности воздействия лазерного излучения возникают и сопутствующие опасности при эксплуатации:

1. Высокое напряжение зарядных устройств, питающих батарею конденсаторов большой емкости.

2. Загрязнение воздушной среды вредными химическими веществами, образующимися при разрядке импульсных ламп накачки (озон, оксиды азота).

3. Интенсивный шум, во время работы некоторых лазерных установок.

4. Рентгеновское излучение при фокусировании излучения лазера.

Биологические эффекты, возникающие при действии лазерного излучения на организм человека, делятся на 2 группы: первичные и вторичные. Первичные эффекты – это органические изменения, возникающие в облучаемых тканях. Вторичные эффекты – это неспецифические изменения, появляющиеся в организме в ответ на облучение. Наиболее подвержен воздействию лазерного излучения глаз человека. Попадание в глаз лазерного излучения может вызвать повреждения сетчатки и сосудистой оболочки с нарушением зрения. При малой плотности энергии лазерного излучения происходит кровоизлияние, а при большой плотности – ожог, разрыв и отхождение сетчатки и появление пузырьков в стекловидном теле. Лазерное излучение может вызвать повреждения кожи и внутренних органов человека, поскольку данные повреждения носят характер термических ожогов, отеков, кровоизлияний, некроза тканей, свертывания и распада крови.

В зависимости от степени опасности генерируемого излучения лазеры подразделяются на 4 класса:

1. Класс 1. Низкоэнергетические лазерные установки, с безопасной эксплуатацией.

2. Класс 2. Среднеэнергетические лазерные установки, с использованием защиты глаз.

3. Класс 3. Высокоэнергетические лазерные установки с ограничением наблюдения за изделием.

4. Класс 4. Высокоэнергетические пожароопасные лазерные установки опасные для жизни. При их эксплуатации следует соблюдать особую осторожность.

По сфере применения лазеры подразделяются на:

1. Технологические. Это мощные лазеры непрерывного действия, применяемые для сварки, резки и пайки изделий из различных материалов. Такие лазеры применяются для изготовления микросхем, для обработки деталей в вакууме и среде инертного газа, для измерения расстояний, для обеспечения связи (т.н. лазерная связь), для воспроизведения и записи информации.

2. Медицинские. Широко применяются в хирургии, оптике. Лазерное излучение малой мощности ускоряет заживление ран.

3. Военные. Используются для обнаружения целей, для обеспечения связи, а так же в качестве оружия.

4. Лазеры в научных исследованиях.