12. Лазерне випромінювання

Лазер, абооптичний квантовий генератор (ОКГ), - технічний пристрій, що випускає у вигляді спрямованого пучка електромагнітне випромінювання в діапазоні хвиль від 0,2 до 1000 мкм. Знаходить широке застосування в різних галузях народного господарства: в медицині (для коагуляції, досягнення протизапального та стимулюючого ефекту), в промисловості (для різання, зварювання, прошивки отворів, термообробки виробів, розкрою матеріалів), у контрольно-вимірювальній техніці, для зв'язку в земних та космічних умовах та ін.

Складається з робочого тіла (активне середовище), лампи накачування та дзеркального резонатора. Сильний світловий спалах лампи накачування перетворює електрони активного середовища зі спокійного на збуджений стан. Ці електрони, діючи один на одного, створюють лавинний потік світлових фотонів. Відбиваючись від резонансних екранів, фотони пробивають напівпрозорий екран і виходять вузьким монохроматичним когерентним світловим пучком високої енергії. Робоче тіло, або активне середовище, може бути твердим (кристали штучного рубіна з добавкою хрому, деякі солі вольфрамової або молібденової кислот, скла з домішкою рідкісноземельних та інших елементів), рідким (піридин, бензол, толуол, бром нафталін, нітробензол та ін.) , газоподібним ( суміш галію та неону, галію та парів кадмію, аргон, криптон, вуглекислий газ та ін). Атоми робочого тіла перетворюються на збуджений стан як світловим випромінюванням, а й потоком електронів, радіоактивних частинок і хімічної реакцією. Лазери можуть бути класифіковані таким чином:

за ступенем небезпеки (від малонебезпечних – 1-й клас, до високонебезпечних – 4-й клас);
за потужністю випромінювання (надпотужні, потужні, середньої та малої потужності);
по конструкції (стаціонарні,пересувні, відкриті, закриті);
за режимом роботи (імпульсні, безперервні, імпульсні з модульованою добротністю);
по довжині хвилі (рентгенівські, ультрафіолетові, видиме світло, інфрачервоні, субміліметрові);
за активним елементом (рідинні, напівпровідникові, твердотільні, газодинамічні).

Експлуатації різних типів лазерів можуть бути несприятливими факторами виробничого середовища (див. табл. 2.6):

наявність високої напруги зарядних пристроїв, що живлять батареї конденсаторів. Після розряду імпульсних конденсаторів на лампи-спалахи можуть зберігати електричний заряд високого потенціалу;
сліпуче світло лампи накачування високої енергії та яскравості;
шкідливі хімічні домішки повітря робочих приміщень, що утворюються при розрядці імпульсних ламп накачування (озон, оксиди азоту) й у результаті випаровуванні матеріалу мішені (оксид вуглецю, свинець, ртуть тощо.);
інтенсивний шум, що виникає в момент роботи деяких лазерів, може досягати 70 - 80 дБ при середньочастотному спектрі та 95 - 120 дБ при частоті 1000 - 1250 Гц. Високі рівні гучності шуму виникають у момент налаштувань лазерів, що мають механічні затвори для керування тривалістю імпульсу випромінювання;
ультрафіолетове випромінювання імпульсних ламп та газорозрядних трубок;
вплив електромагнітного поля ВЧ чи УВЧ.

Таблиця 2.6. Супутні небезпечні та шкідливі виробничі фактори.