Los láseres se están convirtiendo en herramientas de investigación cada vez más importantes en medicina, física, química, geología, biología e ingeniería. Si se usan incorrectamente, pueden causar deslumbramiento y lesiones (incluidas quemaduras y descargas eléctricas) a los operadores y al resto del personal, incluidos los visitantes ocasionales del laboratorio, y causar daños importantes a la propiedad. Los usuarios de estos dispositivos deben comprender completamente y aplicar las precauciones de seguridad necesarias al manipularlos.
¿Qué es un láser?
La palabra "láser" (ing. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) es una abreviatura que significa "amplificación de luz por radiación inducida". La frecuencia de la radiación generada por un láser está dentro o cerca de la parte visible del espectro electromagnético. La energía se amplifica a un estado de intensidad extremadamente alta a través de un proceso llamado "radiación inducida por láser".
El término "radiación" suele malinterpretarseincorrecto, porque también se usa para describir materiales radiactivos. En este contexto, significa la transferencia de energía. La energía se transporta de un lugar a otro por conducción, convección y radiación.
Hay muchos tipos diferentes de láseres que funcionan en diferentes entornos. Como medio de trabajo se utilizan gases (por ejemplo, argón o una mezcla de helio y neón), cristales sólidos (por ejemplo, rubí) o colorantes líquidos. Cuando se suministra energía al entorno de trabajo, entra en un estado excitado y libera energía en forma de partículas de luz (fotones).
Un par de espejos en ambos extremos del tubo sellado refleja o transmite luz en una corriente concentrada llamada rayo láser. Cada entorno de trabajo produce un haz de longitud de onda y color únicos.
El color de la luz láser generalmente se expresa en términos de longitud de onda. No es ionizante e incluye parte del espectro ultravioleta (100-400 nm), visible (400-700 nm) e infrarrojo (700 nm - 1 mm).
Espectro electromagnético
Cada onda electromagnética tiene una frecuencia y longitud únicas asociadas con este parámetro. Así como la luz roja tiene su propia frecuencia y longitud de onda, todos los demás colores (naranja, amarillo, verde y azul) tienen frecuencias y longitudes de onda únicas. Los humanos pueden percibir estas ondas electromagnéticas, pero no pueden ver el resto del espectro.
Los rayos gamma, rayos X y ultravioleta tienen la frecuencia más alta. infrarrojo,la radiación de microondas y las ondas de radio ocupan las frecuencias más bajas del espectro. La luz visible se encuentra en un rango muy estrecho en el medio.
Radiación láser: exposición humana
El láser produce un intenso haz de luz dirigido. Si se dirige, se refleja o se enfoca en un objeto, el haz se absorberá parcialmente, elevando las temperaturas de la superficie y del interior del objeto, lo que puede causar que el material cambie o se deforme. Estas cualidades, que han encontrado aplicación en la cirugía láser y el procesamiento de materiales, pueden ser peligrosas para el tejido humano.
Además de la radiación, que tiene un efecto térmico sobre los tejidos, la radiación láser es peligrosa, ya que produce un efecto fotoquímico. Su condición es una longitud de onda suficientemente corta, es decir, la parte ultravioleta o azul del espectro. Los dispositivos modernos producen radiación láser, cuyo impacto en una persona se minimiza. Los láseres de baja potencia no tienen suficiente energía para causar daño y no representan un peligro.
Los tejidos humanos son sensibles a la energía y, en determinadas circunstancias, la radiación electromagnética, incluida la radiación láser, puede dañar los ojos y la piel. Se han realizado estudios sobre los niveles umbral de radiación traumática.
Peligro para los ojos
El ojo humano es más susceptible a lesiones que la piel. La córnea (la superficie frontal externa transparente del ojo), a diferencia de la dermis, no tiene una capa externa de células muertas que proteja contra las influencias ambientales. láser y ultravioletala radiación es absorbida por la córnea del ojo, lo que puede dañarla. La lesión se acompaña de edema del epitelio y erosión, y en lesiones graves - opacidad de la cámara anterior.
El cristalino del ojo también puede ser propenso a sufrir lesiones cuando se expone a diversas radiaciones láser: infrarrojos y ultravioleta.
Sin embargo, el mayor peligro es el impacto del láser en la retina en la parte visible del espectro óptico, desde 400 nm (violeta) hasta 1400 nm (infrarrojo cercano). Dentro de esta región del espectro, los haces colimados se enfocan en áreas muy pequeñas de la retina. La variante de exposición más desfavorable se produce cuando el ojo mira a lo lejos y entra en él un haz directo o reflejado. En este caso, su concentración en la retina alcanza 100.000 veces.
Así, un haz visible con una potencia de 10 mW/cm2 actúa sobre la retina con una potencia de 1000 W/cm2. Esto es más que suficiente para causar daño. Si el ojo no mira a lo lejos, o si el haz se refleja en una superficie difusa que no es un espejo, una radiación mucho más potente provoca lesiones. El efecto láser en la piel carece del efecto de enfoque, por lo que es mucho menos propenso a sufrir lesiones en estas longitudes de onda.
rayos X
Algunos sistemas de alto voltaje con voltajes superiores a 15 kV pueden generar rayos X de potencia significativa: radiación láser, cuyas fuentes son láseres excimer bombeados por electrones de alta potencia, así comosistemas de plasma y fuentes de iones. Estos dispositivos deben someterse a pruebas de seguridad radiológica, incluso para garantizar un blindaje adecuado.
Clasificación
Según la potencia o energía del haz y la longitud de onda de la radiación, los láseres se dividen en varias clases. La clasificación se basa en la posibilidad de que el dispositivo cause lesiones inmediatas en los ojos, la piel o fuego cuando se expone directamente al haz o cuando se refleja en superficies reflectantes difusas. Todos los láseres comerciales están sujetos a identificación mediante las marcas que se les aplican. Si el dispositivo era casero o no estaba marcado de otra manera, se debe buscar asesoramiento sobre la clasificación y el etiquetado apropiados. Los láseres se distinguen por su potencia, longitud de onda y tiempo de exposición.
Dispositivos seguros
Los dispositivos de primera clase generan radiación láser de baja intensidad. No puede alcanzar niveles peligrosos, por lo que las fuentes están exentas de la mayoría de los controles u otras formas de vigilancia. Ejemplo: impresoras láser y reproductores de CD.
Dispositivos condicionalmente seguros
Los láseres de segunda clase emiten en la parte visible del espectro. Esta es la radiación láser, cuyas fuentes hacen que una persona tenga una reacción normal de rechazo a la luz demasiado brillante (reflejo de parpadeo). Cuando se expone al haz, el ojo humano parpadea después de 0,25 s, lo que proporciona suficiente protección. Sin embargo, la radiación láser en el rango visible puede dañar el ojo con una exposición constante. Ejemplos: punteros láser, láseres geodésicos.
Los láseres de clase 2a son dispositivos especiales con una potencia de salida inferior a 1 mW. Estos dispositivos solo causan daños cuando se exponen directamente durante más de 1000 s en una jornada laboral de 8 horas. Ejemplo: Lectores de código de barras.
Láseres peligrosos
La clase 3a se refiere a dispositivos que no dañan con una exposición breve al ojo sin protección. Puede ser peligroso cuando se utilizan ópticas de enfoque como telescopios, microscopios o binoculares. Ejemplos: láser He-Ne de 1-5 mW, algunos punteros láser y niveles de construcción.
El rayo láser de Clase 3b puede causar lesiones si se aplica directamente o se refleja. Ejemplo: láser HeNe de 5-500 mW, muchos láseres de investigación y terapéuticos.
La clase 4 incluye dispositivos con niveles de potencia superiores a 500 mW. Son peligrosos para los ojos, la piel y también son un peligro de incendio. La exposición al haz, sus reflejos especulares o difusos pueden causar lesiones en los ojos y la piel. Se deben tomar todas las medidas de seguridad. Ejemplo: láseres Nd:YAG, pantallas, cirugía, corte de metales.
Radiación láser: protección
Cada laboratorio debe proporcionar la protección adecuada a las personas que trabajan con láseres. Ventanas de habitaciones a través de las cuales puede pasar la radiación de los dispositivos de clase 2, 3 o 4, causando daños alas áreas no controladas deben cubrirse o protegerse de otra manera durante la operación de tal aparato. Para una protección máxima de los ojos, se recomienda lo siguiente.
- El haz debe estar encerrado en una funda protectora no reflectante y no inflamable para minimizar el riesgo de exposición accidental o incendio. Para alinear el haz, utilice pantallas fluorescentes o miras secundarias; Evite el contacto visual directo.
- Utilice la potencia más baja para el procedimiento de alineación del haz. Si es posible, utilice dispositivos de gama baja para los procedimientos de alineación preliminar. Evite la presencia de objetos reflectantes innecesarios en el área del láser.
- Limitar el paso del haz en la zona de peligro durante las horas no laborables, utilizando persianas y otros obstáculos. No utilice las paredes de la habitación para alinear el haz de láseres de clase 3b y 4.
- Utilice herramientas no reflectantes. Algunos inventarios que no reflejan la luz visible se vuelven especulares en la región invisible del espectro.
- No use joyas reflectantes. Las joyas de metal también aumentan el riesgo de descargas eléctricas.
Gafas
Cuando se trabaja con láseres de Clase 4 con un área de peligro abierta o donde existe el riesgo de reflexión, se deben usar gafas de seguridad. Su tipo depende del tipo de radiación. Las gafas deben elegirse para proteger contra los reflejos, especialmente los reflejos difusos, y para proporcionar protección a un nivel en el que el reflejo protector natural pueda evitar lesiones oculares. Tales dispositivos ópticosmantener cierta visibilidad del haz, prevenir quemaduras en la piel, reducir la posibilidad de otros accidentes.
Factores a tener en cuenta al elegir gafas:
- longitud de onda o región del espectro de radiación;
- densidad óptica a una longitud de onda específica;
- máxima iluminancia (W/cm2) o potencia del haz (W);
- tipo de sistema láser;
- modo de potencia - luz láser pulsada o modo continuo;
- capacidades de reflexión - especular y difusa;
- campo de visión;
- presencia de lentes correctores o de tamaño suficiente para permitir el uso de anteojos correctores;
- comodidad;
- presencia de orificios de ventilación para evitar el empañamiento;
- efecto en la visión del color;
- resistencia al impacto;
- capacidad para realizar las tareas necesarias.
Debido a que las gafas de seguridad son susceptibles de dañarse y desgastarse, el programa de seguridad del laboratorio debe incluir revisiones periódicas de estas características protectoras.
