Mionzi ya laser na athari zake kwa wanadamu. Athari za mionzi ya laser kwa wanadamu

Lasers zinazidi kuwa zana muhimu za utafiti katika dawa, fizikia, kemia, jiolojia, biolojia na uhandisi. Ikiwa hutumiwa vibaya, wanaweza kusababisha upofu na kuumia (ikiwa ni pamoja na kuchoma na mshtuko wa umeme) kwa waendeshaji na wafanyakazi wengine, ikiwa ni pamoja na watazamaji katika maabara, pamoja na uharibifu mkubwa wa mali. Watumiaji wa vifaa hivi lazima waelewe kikamilifu na watumie tahadhari muhimu za usalama wakati wa kuvishughulikia.

Laser ni nini?

Neno “laser” (LASER, Kukuza Mwanga kwa Utoaji Uliochochewa wa Mionzi) ni kifupisho kinachowakilisha “kukuza mwanga kwa kutoa mnururisho unaochochewa.” Mzunguko wa mionzi inayotokana na leza iko ndani au karibu na sehemu inayoonekana ya wigo wa sumakuumeme. Nishati huimarishwa hadi kiwango cha juu sana kupitia mchakato unaoitwa utoaji wa leza.

Neno mionzi mara nyingi halieleweki kwa sababu pia hutumiwa kuelezea Katika muktadha huu, inamaanisha uhamishaji wa nishati. Nishati huhamishwa kutoka sehemu moja hadi nyingine kupitia upitishaji, upitishaji na mionzi.

Kuna aina nyingi tofauti za lasers zinazofanya kazi katika mazingira tofauti. Njia ya kazi inayotumiwa ni gesi (kwa mfano, argon au mchanganyiko wa heliamu na neon), fuwele imara (kwa mfano, ruby) au rangi ya kioevu. Wakati nishati hutolewa kwa kati ya kazi, inakuwa msisimko na hutoa nishati kwa namna ya chembe za mwanga (photons).

Jozi ya vioo kwenye mwisho wa bomba lililofungwa huakisi au kupitisha mwanga katika mkondo uliokolea unaoitwa boriti ya leza. Kila moja mazingira ya kazi hutoa boriti ya urefu wa kipekee na rangi.

Rangi ya mwanga wa laser kawaida huonyeshwa na urefu wa wimbi. Sio ionizing na inajumuisha ultraviolet (100-400 nm), inayoonekana (400-700 nm) na infrared (700 nm - 1 mm) sehemu za wigo.

Wigo wa sumakuumeme

Kila wimbi la sumakuumeme lina mzunguko na urefu wa kipekee unaohusishwa na parameta hii. Kama vile taa nyekundu ina masafa yake na urefu wa wimbi, rangi zingine zote - machungwa, manjano, kijani kibichi na bluu - zina masafa ya kipekee na urefu wa mawimbi. Wanadamu wanaweza kuona mawimbi haya ya sumakuumeme, lakini hawawezi kuona mawimbi mengine.

Mionzi ya ultraviolet pia ina mzunguko wa juu zaidi. Infrared, mionzi ya microwave na mawimbi ya redio huchukua masafa ya chini ya wigo. Nuru inayoonekana iko katika safu nyembamba sana katikati.

athari kwa wanadamu

Laser hutoa mwanga mkali, ulioelekezwa wa mwanga. Ikiwa itaelekezwa, kuakisiwa, au kulenga kitu, boriti itafyonzwa kwa sehemu, na hivyo kuinua halijoto ya uso na mambo ya ndani ya kitu, ambayo inaweza kusababisha nyenzo kubadilika au kuharibika. Sifa hizi, ambazo hutumiwa katika upasuaji wa laser na usindikaji wa vifaa, zinaweza kuwa hatari kwa tishu za binadamu.

Mbali na mionzi ambayo ina athari ya joto kwenye tishu, mionzi ya laser ambayo hutoa athari ya picha ni hatari. Hali yake ni ya kutosha kwa muda mfupi, yaani, sehemu ya ultraviolet au bluu ya wigo. Vifaa vya kisasa kuzalisha mionzi ya laser, athari ambayo kwa wanadamu hupunguzwa. Laser za nguvu za chini hazina nishati ya kutosha kusababisha madhara, na hazina hatari.

Tishu za binadamu ni nyeti kwa nishati, na chini ya hali fulani, mionzi ya umeme, ikiwa ni pamoja na mionzi ya laser, inaweza kusababisha uharibifu kwa macho na ngozi. Uchunguzi umefanywa juu ya viwango vya kizingiti vya mionzi ya kiwewe.

Hatari ya macho

Jicho la mwanadamu huathirika zaidi kuliko ngozi. Konea (uso wazi wa mbele wa jicho), tofauti na dermis, haina safu ya nje ya seli zilizokufa ili kuilinda kutokana na athari za mazingira. Laser inafyonzwa na koni ya jicho, ambayo inaweza kusababisha madhara kwake. Jeraha linafuatana na uvimbe wa epithelium na mmomonyoko wa ardhi, na katika kesi ya majeraha makubwa - mawingu ya chumba cha mbele.

Lens ya jicho pia inaweza kuathirika na kuumia wakati inakabiliwa na mionzi mbalimbali ya laser - infrared na ultraviolet.

Hatari kubwa zaidi, hata hivyo, ni athari ya laser kwenye retina katika sehemu inayoonekana ya wigo wa macho - kutoka 400 nm (violet) hadi 1400 nm (karibu na infrared). Ndani ya eneo hili la wigo, mihimili iliyogongana huelekezwa kwenye maeneo madogo sana ya retina. Athari mbaya zaidi hutokea wakati jicho linatazama kwa mbali na linapigwa na boriti ya moja kwa moja au iliyojitokeza. Katika kesi hii, mkusanyiko wake kwenye retina hufikia mara 100,000.

Kwa hivyo, boriti inayoonekana yenye nguvu ya 10 mW/cm 2 huathiri retina yenye nguvu ya 1000 W/cm 2. Hii ni zaidi ya kutosha kusababisha uharibifu. Ikiwa jicho halitazami kwa umbali, au ikiwa boriti inaonyeshwa kutoka kwa uso ulioenea, usio wa kioo, mionzi yenye nguvu zaidi husababisha kuumia. Mfiduo wa laser kwenye ngozi hauna athari ya kulenga, kwa hivyo ni rahisi sana kujeruhiwa katika urefu huu wa mawimbi.

X-rays

Baadhi ya mifumo ya volteji ya juu yenye voltages zaidi ya kV 15 inaweza kuzalisha eksirei nguvu kubwa: mionzi ya laser, vyanzo vya ambayo ni nguvu na kusukuma umeme, pamoja na mifumo ya plasma na vyanzo vya ion. Vifaa hivi lazima vijaribiwe ili kuhakikisha ulinzi unaofaa, kati ya mambo mengine.

Uainishaji

Kulingana na nguvu au nishati ya boriti na urefu wa wimbi la mionzi, lasers imegawanywa katika madarasa kadhaa. Uainishaji huu unatokana na uwezo wa kifaa kusababisha majeraha ya papo hapo kwa macho, ngozi au moto inapoangaziwa moja kwa moja kwenye boriti au inapoakisiwa kutoka kwenye nyuso zinazoangazia. Laser zote za kibiashara lazima zitambuliwe kwa alama zilizowekwa kwao. Ikiwa kifaa kilitengenezwa nyumbani au hakikuwekwa alama, ushauri unapaswa kupatikana kuhusu uainishaji na uwekaji lebo unaofaa. Lasers hutofautishwa na nguvu, urefu wa wimbi na muda wa mfiduo.

Vifaa salama

Vifaa vya darasa la kwanza hutoa mionzi ya laser ya kiwango cha chini. Haiwezi kufikia viwango vya hatari, kwa hivyo vyanzo haviruhusiwi kutoka kwa udhibiti mwingi au aina zingine za ufuatiliaji. Mfano: printa za laser na vicheza CD.

Vifaa salama kwa masharti

Laser za darasa la pili hutoa katika sehemu inayoonekana ya wigo. Hii ni mionzi ya laser, vyanzo vya ambayo husababisha kwa wanadamu mmenyuko wa kawaida wa chuki ya mwanga mkali sana (blink reflex). Inapofunuliwa na boriti, jicho la mwanadamu huangaza ndani ya 0.25 s, ambayo hutoa ulinzi wa kutosha. Hata hivyo, mionzi ya laser katika safu inayoonekana inaweza kuharibu jicho na mfiduo wa mara kwa mara. Mifano: viashiria vya laser, lasers za geodetic.

Laser za darasa la 2a ni vifaa kusudi maalum na nguvu ya pato chini ya 1 mW. Vifaa hivi husababisha uharibifu tu vinapofichuliwa moja kwa moja kwa zaidi ya sekunde 1000 katika siku ya kazi ya saa 8. Mfano: wasomaji wa barcode.

Laser hatari

Daraja la 3a linajumuisha vifaa ambavyo havisababishi majeraha wakati wa kufikiwa kwa jicho lisilolindwa kwa muda mfupi. Huenda ikawa hatari wakati wa kutumia macho yanayolenga kama vile darubini, darubini au darubini. Mifano: 1-5 mW leza ya heli-neon, baadhi ya viashiria vya leza na viwango vya ujenzi.

Boriti ya leza ya darasa la 3b inaweza kusababisha jeraha kutokana na kufichuliwa moja kwa moja au picha ya kioo. Mfano: Laser ya Heli-neon 5-500 mW, lasers nyingi za utafiti na matibabu.

Daraja la 4 linajumuisha vifaa vilivyo na viwango vya nishati zaidi ya 500 mW. Wao ni hatari kwa macho, ngozi, na pia ni hatari ya moto. Mfiduo wa boriti, tafakari zake za kipekee au zilizoenea zinaweza kusababisha majeraha ya macho na ngozi. Hatua zote za usalama lazima zichukuliwe. Mfano: Nd:LAS ZAG, maonyesho, upasuaji, kukata chuma.

Mionzi ya laser: ulinzi

Kila maabara lazima itoe ulinzi wa kutosha kwa watu wanaofanya kazi na leza. Dirisha la vyumba ambamo mionzi kutoka kwa kifaa cha Daraja la 2, 3, au 4 inaweza kupita na kusababisha madhara katika maeneo yasiyodhibitiwa lazima yafunikwe au kulindwa vinginevyo kifaa hicho kinapofanya kazi. Ili kuhakikisha ulinzi wa juu wa macho, zifuatazo zinapendekezwa.

Kifurushi lazima kiwekwe kwenye eneo la ulinzi lisiloakisi, lisiloweza kuwaka ili kupunguza hatari ya mfiduo au moto kwa bahati mbaya. Ili kuunganisha boriti, tumia skrini za fluorescent au vituko vya sekondari; Epuka kuwasiliana moja kwa moja na macho.
Tumia nguvu ya chini kabisa kwa utaratibu wa kupanga boriti. Ikiwezekana, tumia vifaa vya kiwango cha chini kwa taratibu za upangaji wa awali. Epuka kuwepo kwa vitu visivyohitajika vya kutafakari katika eneo la uendeshaji wa laser.
Punguza kifungu cha boriti kwenye eneo la hatari wakati wa saa zisizo za kazi kwa kutumia shutters na vikwazo vingine. Usitumie kuta za chumba ili kusawazisha boriti ya leza za Daraja la 3b na 4.
Tumia zana zisizo za kuakisi. Vifaa vingine ambavyo havionyeshi mwanga unaoonekana vinaakisiwa katika eneo lisiloonekana la wigo.
Usivae kiakisi kujitia. Vito vya chuma pia huongeza hatari ya kuumia mshtuko wa umeme.

Miwani ya usalama

Miwani ya usalama inapaswa kuvaliwa wakati wa kufanya kazi na leza za Daraja la 4 zilizo na eneo la hatari lililo wazi au ambapo kuna hatari ya kutafakari. Aina yao inategemea aina ya mionzi. Miwani inapaswa kuchaguliwa ili kulinda dhidi ya kuakisi, hasa kuakisi kueneza, na kutoa ulinzi kwa kiwango ambapo reflex ya kinga ya asili inaweza kuzuia jeraha la jicho. Vifaa vile vya macho vitadumisha mwonekano fulani wa boriti, kuzuia kuchomwa kwa ngozi, na kupunguza uwezekano wa ajali nyingine.

Mambo ya kuzingatia wakati wa kuchagua glasi za usalama:

urefu wa wimbi au eneo la wigo wa mionzi;
wiani wa macho kwa urefu fulani wa wimbi;
kiwango cha juu cha mwanga (W/cm2) au nguvu ya boriti (W);
aina ya mfumo wa laser;
hali ya nguvu - mionzi ya laser ya pulsed au mode inayoendelea;
uwezekano wa kutafakari - maalum na kuenea;
uwanja wa mtazamo;
uwepo wa lenses za kurekebisha au ukubwa wa kutosha kuruhusu kuvaa glasi kwa marekebisho ya maono;
faraja;
upatikanaji mashimo ya uingizaji hewa, kuzuia ukungu;
ushawishi juu ya maono ya rangi;
upinzani wa athari;
uwezo wa kufanya kazi muhimu.

Kwa sababu miwani ya usalama inaweza kuharibika na kuvaa, mpango wa usalama wa maabara unapaswa kujumuisha ukaguzi wa mara kwa mara wa vipengele hivi vya usalama.

Mionzi ya laser ni aina maalum ya mionzi ya umeme inayozalishwa katika safu ya urefu wa 0.1 ... 1000 microns. Lasers hutumiwa sana katika nyanja mbalimbali shughuli za binadamu shukrani kwa mali ya kipekee kama kiwango cha juu cha mshikamano na monochromaticity ya mionzi, tofauti ya chini ya boriti, umakini mkali wa mionzi na uwezekano wa kupata msongamano mkubwa wa nguvu ya mionzi.

Mifumo ya laser, pamoja na kisayansi pana, kiufundi na matumizi ya viwandani kuwa na matumizi mbalimbali katika dawa, biolojia, teknolojia ya kibayolojia, uhandisi jeni nk.

Kwa aina, mionzi ya laser imegawanywa katika moja kwa moja; kutawanyika; kioo-reflected; kueneza.

Mali ya mionzi ya laser. Nguvu ya mionzi. Tofauti na vyanzo vyote vya macho vinavyojulikana, mionzi ya laser ina nguvu ya juu sana. Nguvu ya jenereta ya quantum ya hali imara ya macho (OQG) inaweza kufikia 10 12 W. Kwa kuzingatia, mionzi hii inaweza kujilimbikizia kwenye doa ndogo. Uzito wa nguvu ya mionzi ya laser inaweza kufikia maadili ya juu - kwa utaratibu wa 10 17 W cm -2 au zaidi. Wakati mionzi hiyo inathiri dutu, joto la juu la utaratibu wa 10 6 K na juu huendeleza. Kwa kawaida, hakuna nyenzo za kinzani zinaweza kuhimili wiani kama huo wa mionzi. Wakati wa kufichuliwa kwa msongamano kama huo katika kesi ya hatua ya pulsed ni kidogo sana kuliko wakati wa kuanzishwa kwa mchakato wa stationary, katika kesi hii, mionzi kali inaingiliana na suala kwa kiasi cha ndani, i.e. katika eneo lenye miale bila kuathiri maeneo ya jirani.

Upana wa usambazaji na mshikamano. Wimbi la monochromatic lina masafa madhubuti ya oscillation:

E = E 0 cos[(ωt - kh) + φ], (5.29)

ambapo E 0 ni amplitude ya vector ya nguvu ya shamba la umeme; k - nambari ya wimbi; x ni uratibu wa mhimili wa uenezi wa wimbi; φ - awamu (E 0, ω, k, φ - haitegemei t).

Wakati mawimbi mawili ya mzunguko huo yanaenea katika nafasi, lakini kwa awamu tofauti (φ 1, φ 2), wakati wowote tofauti ya awamu Δφ = (φ 1 -φ 2) itabaki mara kwa mara. Mawimbi mawili yanashikamana ikiwa amplitude, mzunguko, awamu, polarization na mwelekeo wa uenezi wa mawimbi haya hubakia mara kwa mara au mabadiliko kulingana na sheria fulani. Oscillations bora ya monochromatic haipo katika asili, kwa kuwa kila ngazi ya nishati ina upana wa mwisho unaohusishwa na maisha ya ngazi. Kutoka kwa uhusiano wa kutokuwa na uhakika (uhusiano wa Heisenberg) inafuata kwamba kutokuwa na uhakika wa thamani ngazi ya juuΔε wakati wa mionzi inahusiana na kutokuwa na uhakika wa maisha ya kiwango hiki Δt na uhusiano

Muda wa mchakato wa utoaji τ na upana asili wa mstari wa utoaji Δω = 2πΔν unahusiana na usemi.

(5.31)

Kwa kuzingatia kwamba laser ina resonator ya macho ambayo masafa ya asili yanapo (njia za oscillation ya upana Δν ρ), kwa kuchagua ipasavyo vipimo vya resonator na hali ya uendeshaji wa laser, kiwango cha juu cha monochromaticity kinaweza kupatikana. Katika lasers za gesi ni rahisi kupata Δν ρ /ν 0 = 10 -10 (ambapo v 0 ni mzunguko wa mpito wa resonant) na hata kidogo. Hii inafanywa ikiwa katika muda Δν l kwenye mzunguko wa resonant ν 0 kuna mode moja Δν m ya oscillation ya resonator (mode-mode mode). Laser za hali ngumu zina monochromaticity mbaya zaidi kuliko ile ya lasers ya gesi. Kiwango cha juu cha monochromaticity ya vyanzo vya leza hurahisisha kupata sehemu ndogo wakati wa kulenga. Katika kesi hii, kupotoka kwa chromatic kwa lenzi za macho hakuna jukumu lolote. Mali hii ya vyanzo vya laser inachangia kupata nguvu kubwa.

Mionzi ya laser ina kiwango cha juu cha mshikamano wa muda na anga. Mali hii ya mionzi ya laser inachangia kupata maadili makubwa W s, kwa kuwa tofauti ya chini ya boriti ya laser husaidia kupata maadili ya chini ya rs. Dhana ya mshikamano ni ya umuhimu mkubwa wakati wa kutumia mionzi ya laser katika kuanzia macho.

Nguvu ya uwanja wa umeme. Mionzi ya laser, yenye nguvu ya juu sana, inafanya uwezekano wa kupata maadili ya juu ya nguvu ya umeme katika mtiririko. Thamani hizi zinaweza kulinganishwa na sehemu za ndani ya atomiki. Thamani ya juu ya muunganisho wa sumakuumeme ya elektroni na protoni ya hidrojeni H imedhamiriwa na usemi

ambapo e ni malipo ya elektroni; r 0 - radius ya obiti ya elektroni.

Katika th = 10 -8 cm, thamani ya E n = 10 9 V / cm. Kwa vitu vingine thamani hii ni 107 ... 108 V / cm.

Kama inavyojulikana, nguvu ya shamba (wiani wa nguvu) inahusiana na nguvu ya uwanja wa E kwa uhusiano.

ambapo ε 0 ni mara kwa mara ya dielectric ya utupu; c ni kasi ya mwanga.

Kwa nguvu, kwa mfano, 10 14 W cm -2, thamani ya E ni takriban 10 8 V cm -1.

Mionzi ya laser inafanya uwezekano wa kutofautiana kwa kiasi kikubwa nguvu ya flux ya boriti, kubadilisha mwelekeo wa uenezi wake kwa kutumia lenzi za kuzingatia, collimators za nje, vioo vinavyoonyesha au vifaa maalum.

Mwangaza. Mali ya lasers hufanya iwezekanavyo kupata ya ajabu thamani ya juu mwangaza wa mionzi. Katika meza Mchoro 5.10 unaonyesha maadili ya kulinganisha ya mwangaza wa vyanzo vingine vya macho, ambayo inaweza kuonekana kuwa mwangaza wa chanzo cha laser ni maagizo mengi ya ukubwa wa juu kuliko mwangaza wa Jua na nguvu ya vyanzo vya bandia vya mionzi ya macho ya papo hapo. .

Jedwali 5.10. Thamani za mwangaza wa vyanzo vingine

Pembe ya tofauti ya boriti. Moja ya sifa muhimu mionzi ya laser ni mwelekeo (mgongano) wa mionzi. Umuhimu wa mgongano upo katika ukweli kwamba nishati inayobebwa na boriti ya laser inaweza kukusanywa (kuzingatia) katika eneo ndogo.

Kizuizi juu ya pembe ya mgawanyiko wa boriti ya laser imewekwa na diffraction:

ambapo θ ni pembe ya tofauti; K ni mgawo wa nambari ya utaratibu wa umoja (kwa boriti ya homogeneous K = 1.22); λ - urefu wa mawimbi; d ni kipenyo cha tundu la pato.

Uainishaji wa lasers. Chanzo kikuu cha mionzi ya laser ni jenereta ya macho ya quantum (laser). Lasers ni jenereta za mawimbi ya sumakuumeme katika safu ya macho, ambayo hutumia mionzi ya sumakuumeme iliyochochewa kutoka kwa molekuli za dutu hai inayoletwa katika hali ya msisimko na chanzo cha pampu. Aina za lasers hutofautiana katika aina ya dutu ya kazi na njia ya kusukumia.

Leza za hali madhubuti hutumia fuwele za rubi, garnet ya alumini ya yttrium (YAG), au glasi iliyotiwa neodymium (Nd) au erbium kama nyenzo inayotumika. Taa za xenon zilizopigwa hutumiwa kusisimua dutu ya kazi. Katika hali ya uendeshaji wa bure, leza za hali dhabiti hutoa mipigo yenye muda wa 0.1-1 ms, na nishati ya makumi ya joules na nguvu ya mapigo ya makumi au mamia ya kilowati (10 9 ...10 10 W). Pembe ya tofauti ya boriti katika leza za hali dhabiti ni 20...30°.

Katika lasers ya gesi, dutu ya kazi ni gesi au mchanganyiko wa gesi ambayo inasisimua na kutokwa kwa gesi. Laser za gesi zinajulikana na angle ndogo ya tofauti ya boriti - tu 1 ... 3 °. Iliyoenea zaidi ni leza zinazotumia mchanganyiko wa heliamu (He) na neon (Ne) yenye urefu wa kizazi wa 0.63 μm na leza kwa kutumia. kaboni dioksidi(CO 2) yenye urefu wa mawimbi ya mikroni 10.6. Nguvu ya leza za heliamu-neon ni ndogo na ni sawa na makumi au mamia ya milliwati. Laser za dioksidi kaboni zina sifa ya nguvu kubwa - mamia ya watts katika hali ya kuendelea na ufanisi wa juu - 20 ... 30%.

Katika lasers za semiconductor, dutu ya kazi ni kioo cha semiconductor. Laser inasisimua na mkondo wa umeme unaopita kupitia kioo. Upeo wa nguvu ni kuhusu 100 W katika hali ya mapigo na wati kadhaa katika hali ya kuendelea. Ina pembe ya tofauti ya boriti ya digrii kadhaa.

Katika leza za kioevu, rangi za kikaboni kawaida hutumiwa kama dutu inayotumika. Dutu inayofanya kazi inasisimua ama kwa mionzi thabiti kutoka kwa laser nyingine au kwa mionzi isiyo ya kawaida kutoka kwa taa za flash. Katika lasers za kioevu, na uchaguzi unaofaa wa dutu ya kazi, inawezekana kupata mionzi madhubuti na urefu wa mawimbi kutoka 0.34 hadi 11.75 μm. Nishati ya mionzi kwa kila mpigo ni hadi 10 J.

Athari za mionzi ya laser kwa mtu, kiumbe hai, seli hai ni nyingi na zinapingana.

Hivi sasa, mionzi ya laser hutumiwa kama kisu cha upasuaji kuondoa tumors mbaya na fomu zingine, na kama kifaa nyembamba katika upasuaji wa macho, na kama boriti ya uponyaji kwa matibabu ya magonjwa anuwai ya moyo, ini, mimea- mfumo wa mishipa, njia ya utumbo, nk.

Kwa upande mwingine, mionzi ya laser husababisha hatari fulani ikiwa inatumiwa kwa uangalifu na kwa ufanisi. Hata kufanya kazi na laser yenye nguvu ya chini husababisha hatari, hasa kwa macho.

Athari ya kibaiolojia ya mionzi ya laser inategemea urefu na ukubwa wa mionzi, kwa hiyo safu nzima ya urefu imegawanywa katika maeneo: ultraviolet (0.2 ... 0.4 microns); inayoonekana (0.4...0.5 µm); infrared - karibu (0.75 ... 1) na mbali (zaidi ya 1.0).

Kulingana na kiwango cha hatari ya mionzi ya laser kwa mwili wa binadamu, mifumo yote ya laser imegawanywa katika madarasa manne. Daraja la I ni pamoja na leza ambazo mionzi yake haileti hatari kwa ngozi na macho ya binadamu, darasa la II - mionzi ambayo ina hatari kwa macho au ngozi inapoangaziwa na mionzi ya moja kwa moja au inayoakisiwa haswa.

Mionzi ya leza ya Daraja la III huleta hatari kwa macho na ngozi inapoangaziwa na mionzi ya moja kwa moja au iliyoakisi mahususi na hatari kwa macho inapoangaziwa na mionzi inayoakisi sana kwa umbali wa sentimita 10 kutoka kwenye uso unaoakisi.

Daraja la IV linajumuisha leza ambazo mionzi yake ina hatari kwa ngozi na macho inapoangaziwa na mionzi inayoakisiwa kwa umbali wa sentimita 10 kutoka kwenye uso unaoakisi.

Kugawanya lasers katika madarasa inakuwezesha kuamua hatua za kuhakikisha usalama wakati wa kufanya kazi na lasers za aina mbalimbali.

Mionzi ya laser inaelekezwa kwa njia nyembamba mtiririko wa nishati ya kulazimishwa. Inaweza kuendelea, ya nguvu moja, au pulsed, ambapo nguvu mara kwa mara hufikia kilele fulani. Nishati huzalishwa kwa kutumia jenereta ya quantum - laser. Mtiririko wa nishati una mawimbi ya sumakuumeme ambayo hueneza sambamba kwa kila mmoja. Hii inajenga angle ya chini

kueneza mwanga na mwelekeo fulani sahihi.

Upeo wa matumizi ya mionzi ya laser

Sifa ya mionzi ya laser inaruhusu kutumika katika nyanja mbalimbali za shughuli za binadamu:
sayansi - utafiti, majaribio, majaribio, uvumbuzi;
sekta ya ulinzi wa kijeshi na urambazaji nafasi;
uzalishaji na nyanja ya kiufundi;
matibabu ya joto ya ndani - kulehemu, kukata, engraving, soldering;
matumizi ya kaya - sensorer za laser kwa usomaji wa barcode, wasomaji wa CD, viashiria;
kunyunyizia laser ili kuongeza upinzani wa kuvaa kwa chuma;
kuundwa kwa hologram;
uboreshaji wa vifaa vya macho;

sekta ya kemikali - kuanzia na kuchambua athari.

Matumizi ya laser katika dawa

Mionzi ya laser katika dawa ni mafanikio katika matibabu ya wagonjwa wanaohitaji uingiliaji wa upasuaji. Lasers hutumiwa kutengeneza vyombo vya upasuaji.

Faida zisizoweza kuepukika za matibabu ya upasuaji na scalpel ya laser ni dhahiri. Inakuwezesha kufanya chale ya tishu laini isiyo na damu. Hii inahakikishwa na kushikamana kwa papo hapo kwa vyombo vidogo na capillaries. Wakati wa kutumia chombo hicho, daktari wa upasuaji huona kikamilifu uwanja mzima wa upasuaji. Mkondo wa nishati ya laser hutenganisha kwa umbali fulani, bila kuwasiliana na viungo vya ndani na vyombo.

Kipaumbele muhimu ni kuhakikisha utasa kabisa. Mwelekeo mkali wa miale huruhusu shughuli kufanywa na kiwewe kidogo. Kipindi cha ukarabati kwa wagonjwa kimepunguzwa sana. Uwezo wa mtu kufanya kazi unarudi haraka. Kipengele tofauti cha matumizi ya laser scalpel ni kutokuwa na uchungu katika kipindi cha baada ya kazi.

Maendeleo ya teknolojia ya laser yamepanua uwezekano wa matumizi yake. Mali ya mionzi ya laser ili kuathiri vyema hali ya ngozi iligunduliwa. Kwa hiyo, hutumiwa kikamilifu katika cosmetology na dermatology.

Kulingana na aina yake, ngozi ya binadamu inachukua na humenyuka kwa mionzi tofauti. Vifaa vya mionzi ya laser vinaweza kuunda urefu unaohitajika katika kila kesi maalum.

epilation - uharibifu wa follicle ya nywele na kuondolewa kwa nywele;
matibabu ya chunusi;
kuondolewa kwa matangazo ya umri na alama za kuzaliwa;
polishing ya ngozi;
tumia kwa uharibifu wa bakteria kwa epidermis (disinfects, unaua microflora ya pathogenic), mionzi ya laser inazuia kuenea kwa maambukizi.

Ophthalmology ni sekta ya kwanza kutumia mionzi ya laser. Maelekezo ya matumizi ya lasers katika microsurgery ya jicho:

laser coagulation - matumizi ya mali ya mafuta kwa ajili ya matibabu ya magonjwa ya mishipa ya jicho (uharibifu wa vyombo vya kamba, retina);
photodestruction - mgawanyiko wa tishu kwenye kilele cha nguvu ya laser (cataract ya sekondari na dissection yake);
photoevaporation - yatokanayo na joto kwa muda mrefu, kutumika kwa michakato ya uchochezi ya ujasiri wa optic, kwa conjunctivitis;
photoablation - kuondolewa kwa taratibu kwa tishu, kutumika kutibu mabadiliko ya dystrophic katika cornea, huondoa mawingu yake, matibabu ya upasuaji wa glaucoma;
kusisimua kwa laser - ina athari ya kupinga uchochezi, inayoweza kunyonya, inaboresha trophism ya jicho, hutumiwa kutibu scleritis, exudation katika chumba cha jicho, hemophthalmos.

Mionzi ya laser hutumiwa kwa saratani ya ngozi. Laser ni bora zaidi kwa kuondoa melanoblastoma. Wakati mwingine njia hutumiwa kutibu hatua ya 1-2 ya kansa ya umio au rectal. Kwa tumors za kina na metastases, laser haifai.

Je, laser ina hatari gani kwa wanadamu?

Athari ya mionzi ya laser kwenye mwili wa binadamu inaweza kuwa mbaya. Mionzi inaweza kuwa moja kwa moja, kuenea na kutafakari. Athari Hasi zinazotolewa na mali ya mwanga na joto ya mionzi. Kiwango cha uharibifu hutegemea mambo kadhaa - urefu wa wimbi la umeme, eneo la athari, uwezo wa kunyonya wa tishu.

Macho huathirika zaidi na athari za nishati ya laser. Retina ya jicho ni nyeti sana, hivyo kuchomwa mara nyingi hutokea. Matokeo yake ni kupoteza maono kwa sehemu, upofu usioweza kutenduliwa. Chanzo cha mionzi ya laser ni emitters ya mwanga inayoonekana ya infrared.

Dalili za uharibifu wa laser kwa iris, retina, konea, lensi:

maumivu na spasms katika jicho;
uvimbe wa kope;
kutokwa na damu;
mtoto wa jicho.

Mionzi ya nguvu ya kati husababisha kuchomwa kwa mafuta kwenye ngozi. Katika hatua ya kuwasiliana kati ya laser na ngozi, joto huongezeka kwa kasi. Kuchemsha na uvukizi wa maji ya ndani na ya ndani hutokea. Ngozi inakuwa nyekundu. Chini ya shinikizo, miundo ya tishu hupasuka. Uvimbe huonekana kwenye ngozi, na katika baadhi ya matukio ya damu ya intradermal. Baadaye, maeneo ya necrotic (wafu) yanaonekana kwenye tovuti ya kuchoma. Katika hali mbaya, kuchomwa kwa ngozi hutokea mara moja.

Ishara tofauti ya kuchoma laser ni wazi mipaka vidonda vya ngozi, na malengelenge huunda kwenye epidermis, na sio chini yake.

Kwa vidonda vya ngozi vilivyoenea kwenye tovuti ya uharibifu, inakuwa isiyo na hisia, na erythema inaonekana baada ya siku chache.

Mionzi ya laser ya infrared inaweza kupenya ndani ya tishu na kuathiri viungo vya ndani. Tabia ya kuchoma sana ni ubadilishaji wa tishu zenye afya na zilizoharibiwa. Hapo awali, inapofunuliwa na mionzi, mtu haoni maumivu. Kiungo kilicho hatarini zaidi ni ini.

Athari ya mionzi kwenye mwili kwa ujumla husababisha matatizo ya kazi ya kati mfumo wa neva, shughuli za moyo na mishipa.

Ishara:

mabadiliko katika shinikizo la damu;
kuongezeka kwa jasho;
uchovu wa jumla usioelezewa;
kuwashwa.

Tahadhari na ulinzi dhidi ya mionzi ya laser

Watu ambao shughuli zao zinahusisha matumizi ya jenereta za quantum wako katika hatari zaidi ya kuambukizwa.

Kwa mujibu wa viwango vya usafi, mionzi ya laser imegawanywa katika madarasa manne ya hatari. Kwa mwili wa mwanadamu, hatari ni darasa la pili, la tatu, la nne.

Mbinu za kiufundi za ulinzi dhidi ya mionzi ya laser:

Mpangilio sahihi wa majengo ya viwanda, mapambo ya mambo ya ndani lazima yazingatie kanuni za usalama (mihimili ya laser haipaswi kuwa kioo).
Uwekaji sahihi wa mitambo ya mionzi.
Kuweka uzio eneo la mfiduo unaowezekana.
Utaratibu na kufuata sheria za matengenezo na uendeshaji wa vifaa.

Ulinzi mwingine wa laser ni mtu binafsi. Inajumuisha vifaa vifuatavyo: glasi dhidi ya mionzi ya laser, vifuniko vya kinga na skrini, seti ya nguo za kinga (kanzu za kiteknolojia na kinga), lenses na prisms zinazoonyesha mionzi. Wafanyikazi wote lazima wapitiwe mitihani ya matibabu ya kuzuia mara kwa mara.

Kutumia laser nyumbani pia kunaweza kuwa hatari kwa afya. Matumizi yasiyofaa ya viashiria vya mwanga na tochi za laser zinaweza kusababisha madhara yasiyoweza kurekebishwa kwa mtu. Ulinzi dhidi ya mionzi ya laser hutoa sheria rahisi:

Usielekeze chanzo cha mionzi kwenye glasi au vioo.
Ni marufuku kabisa kuelekeza laser machoni pako au mtu mwingine.
Gadgets zilizo na mionzi ya laser lazima zihifadhiwe mbali na watoto.

Hatua ya laser, kulingana na marekebisho ya emitter, inaweza kuwa ya joto, nishati, photochemical na mitambo. Hatari kubwa zaidi hutolewa na laser yenye mionzi ya moja kwa moja, yenye nguvu ya juu, mwelekeo mwembamba na mdogo wa boriti, na wiani mkubwa wa mionzi.

Mambo hatari ambayo huchangia kuathiriwa na mionzi ni pamoja na voltage ya juu ya uendeshaji katika mtandao, uchafuzi wa hewa na kemikali, kelele kali, na mionzi ya X-ray. Athari za kibaiolojia kutoka kwa mionzi ya laser imegawanywa katika msingi (kuchoma ndani) na sekondari (mabadiliko yasiyo maalum kama majibu ya kiumbe chote). Ikumbukwe kwamba matumizi yasiyo ya kufikiria ya lasers za nyumbani, viashiria vya mwanga, taa, tochi za laser zinaweza kusababisha madhara yasiyoweza kurekebishwa kwa wengine. Matumizi ya vifaa vya laser yanahusishwa na hatari fulani kwa wanadamu. Katika kazi hii, vipengele tu vitazingatiwa matumizi ya vitendo vifaa vya laser na njia za ulinzi zinazohusiana na uwezekano wa uharibifu wa macho na ngozi ya mtu. Wakati huo huo, msingi hati za udhibiti

ni: uchapishaji wa 825 wa Tume ya Kimataifa ya Kiufundi (IEC) yenye kichwa "Usalama wa Mionzi ya Bidhaa za Laser, Uainishaji wa Vifaa, Mahitaji na Mwongozo wa Watumiaji" kama pendekezo linalofaa zaidi la kiwango cha ulimwengu; maendeleo ya hivi karibuni ya ndani ya SNiP; GOS

Mionzi ya laser ya urefu wowote wa wimbi huathiri moja kwa moja mtu; Walakini, kwa sababu ya sifa za uharibifu wa chombo na viwango tofauti vya juu vinavyoruhusiwa vya mionzi, athari kwenye macho na ngozi ya wanadamu kawaida hutofautishwa. Kuna maeneo mawili ya matumizi ya laser na tasnia. Mwelekeo wa kwanza unahusiana na ushawishi unaolengwa juu ya dutu inayosindikwa (uwelding micro, matibabu ya joto, kukata tete na nyenzo ngumu

Upeo wa urefu wa mawimbi unaotolewa na leza hufunika wigo unaoonekana na huenea hadi katika maeneo ya infrared na ultraviolet. Kwa kila hali ya uendeshaji ya leza na masafa ya taswira, viwango vya juu vinavyoruhusiwa vinavyolingana (MALs) vinapendekezwa kwa nishati (W) na nguvu (P) ya mionzi inayopita kwenye kipenyo chenye kikomo d = 7 mm. Kwa safu inayoonekana au d = 1.1 mm, kwa mapumziko, mfiduo wa nishati (H) na miale (E) wastani juu ya kipenyo kinachozuia: H = W / Sa, E = P / Sa, ambapo Sa ni kipenyo cha kuzuia.

Wabunge Sugu wako chini mara 5 - 10 kuliko MPL za kukaribia aliyeambukizwa mara moja. Inapokabiliwa na LR za masafa tofauti kwa wakati mmoja, athari zake hujumlishwa na kuzidishwa na uingizaji wa nishati unaolingana.

Mionzi ya laser ina sifa ya baadhi ya vipengele:

1 - spectral pana (&=0.2..1 µm) na nguvu (120..200 dB);

2 - muda mfupi wa pigo (hadi 0.1 ns);

3 - wiani mkubwa wa nguvu (hadi 1e + 9 W / cm ^ 2) nishati;

4 - Upimaji wa vigezo vya nishati na sifa za mionzi ya laser

Aina za hatua za mionzi ya laser

Urefu wa hatari zaidi wa mionzi ya laser ni:

380¸1400 nm - kwa retina,
180¸380 nm na zaidi ya 1400 nm - kwa vyombo vya habari vya mbele vya jicho,
180¸105 nm (yaani katika safu nzima inayozingatiwa) - kwa ngozi.

Hatari kuu wakati wa kufanya kazi ya laser ni mionzi ya moja kwa moja ya laser.

Kiwango cha hatari inayowezekana ya mionzi ya laser inategemea nguvu ya chanzo, urefu wa wimbi, muda wa mapigo na usafi, hali ya mazingira, kutafakari na kutawanyika kwa mionzi.

Athari za kibaolojia zinazotokea wakati wa kufichuliwa na mionzi ya laser kwenye mwili wa binadamu imegawanywa katika vikundi viwili:

Madhara ya msingi ni mabadiliko ya kikaboni yanayotokea moja kwa moja kwenye tishu zilizopigwa;
Madhara ya pili ni mabadiliko yasiyo maalum ambayo yanaonekana katika mwili kwa kukabiliana na mionzi.
Jicho la mwanadamu linahusika zaidi na uharibifu kutoka kwa mionzi ya laser. Boriti ya leza inayolenga retina kwa lenzi ya jicho itakuwa na mwonekano wa doa dogo na mkusanyiko wa nishati hata zaidi kuliko tukio la mionzi kwenye jicho. Kwa hiyo, mionzi ya laser inayoingia kwenye jicho ni hatari na inaweza kusababisha uharibifu wa retina na choroid na uharibifu wa kuona. Kwa msongamano mdogo wa nishati, kutokwa na damu hutokea, na kwa juu, kuchoma, kupasuka kwa retina, na kuonekana kwa Bubbles za jicho katika mwili wa vitreous.
Mionzi ya laser pia inaweza kusababisha uharibifu wa ngozi na viungo vya ndani mtu. Uharibifu wa ngozi kutoka kwa mionzi ya laser ni sawa na kuchoma mafuta. Kiwango cha uharibifu huathiriwa na sifa zote za pembejeo za lasers na rangi na kiwango cha rangi ya ngozi. Nguvu ya mionzi ambayo husababisha uharibifu wa ngozi ni kubwa zaidi kuliko ukali unaosababisha uharibifu wa macho.

Kuhakikisha usalama wa laser

Njia na njia za ulinzi dhidi ya athari za mionzi ya laser zinaweza kugawanywa katika njia za shirika, uhandisi na kiufundi ulinzi wa kibinafsi. Ulinzi wa kuaminika kutoka kwa kuwasiliana kwa bahati mbaya na mtu ni kukinga boriti na mwongozo wa mwanga kwenye njia nzima ya hatua yake. Kama vifaa vya kinga ya kibinafsi, glasi maalum za usalama hutumiwa, glasi ambazo huchaguliwa kulingana na GOST 9411-81E; gauni za kiteknolojia na glavu zilizotengenezwa kutoka kitambaa cha pamba kijani kibichi au bluu.

Uwasilishaji wa kazi unaonyesha viashiria vya viwango vinavyoruhusiwa vya mionzi ya laser, pamoja na nyenzo za kielelezo juu ya aina za athari mbaya za mionzi ya laser kwenye mwili wa binadamu na njia za ulinzi.

Neno “laser” limefanyizwa na herufi za kwanza za maneno matano “Kukuza nuru kwa mionzi inayochochewa,” ambayo kutafsiriwa kutoka kwa Kiingereza humaanisha “Kukuza mwanga kwa kutoa mnururisho unaochochewa.” Kwa asili, laser ni chanzo cha mwanga ambacho atomi za dutu fulani husisimua na mwanga wa nje. Na atomi hizi zinaporudi katika hali yake ya awali chini ya ushawishi wa mionzi ya nje ya umeme, utoaji wa mwanga unaochochewa hutokea.

Kanuni ya uendeshaji wa laser

Kanuni ya operesheni ya laser ni ngumu. Kulingana na mfano wa sayari wa muundo wa atomi, uliopendekezwa na mwanafizikia wa Kiingereza E. Rutherford (1871-1937), katika atomi za vitu mbalimbali elektroni huzunguka kiini katika obiti fulani za nishati. Kila obiti inalingana na thamani fulani ya nishati ya elektroni. Katika hali ya kawaida, isiyo na msisimko, elektroni za atomi huchukua viwango vya chini vya nishati. Wana uwezo wa kunyonya tu tukio la mionzi juu yao. Kama matokeo ya mwingiliano na mionzi, atomi hupata kiwango cha ziada cha nishati, na kisha elektroni moja au zaidi huhamia kwenye obiti zilizo mbali na kiini, ambayo ni, viwango vya juu vya nishati. Katika hali kama hizi, atomi inasemekana kuingia katika hali ya msisimko. Kunyonya kwa nishati hufanyika katika sehemu zilizoainishwa madhubuti - quanta. Kiasi cha ziada cha nishati iliyopokelewa na atomi haiwezi kubaki ndani yake kwa muda usiojulikana - atomi inajitahidi kuondoa nishati ya ziada.

Atomu ya msisimko, chini ya hali fulani, itatoa nishati iliyopokea katika sehemu zilizoelezwa madhubuti, katika mchakato, elektroni zake zinarudi kwenye viwango vyao vya awali vya nishati. Katika kesi hii, quanta nyepesi (photons) huundwa, nishati ambayo ni sawa na tofauti katika nishati ya viwango viwili. Utoaji wa hiari au wa hiari wa nishati hutokea. Atomi zenye msisimko zina uwezo wa kutoa sio peke yao, bali pia chini ya ushawishi wa tukio la mionzi juu yao, na quantum iliyotolewa na quantum ambayo "iliyozalisha" ni sawa kwa kila mmoja. Matokeo yake, iliyosababishwa (iliyosababishwa) ina urefu wa wimbi sawa na wimbi lililosababisha. Uwezekano wa utoaji unaochochewa utaongezeka kwa kuongezeka kwa idadi ya elektroni zinazohamishwa hadi viwango vya juu vya nishati. Kuna mifumo inayoitwa inverse ya atomi, ambapo elektroni hujilimbikiza katika viwango vya juu vya nishati. Ndani yao, michakato ya utoaji wa quantum inashinda michakato ya kunyonya.

Mifumo ya inverse hutumiwa kuunda jenereta za quantum za macho - lasers. Chombo kama hicho cha kati huwekwa kwenye resonator ya macho inayojumuisha vioo viwili vya ubora wa juu vilivyowekwa kila upande wa kati inayofanya kazi. Kiasi cha mionzi inayoingia kwenye chombo hiki huonyeshwa mara kwa mara kutoka kwenye vioo na kuvuka sehemu inayofanya kazi mara nyingi. Kwa kuongezea, kila quantum husababisha kuonekana kwa quanta moja au kadhaa sawa kwa sababu ya mionzi ya atomi iliyo katika viwango vya juu.

Wacha tuangalie kanuni ya operesheni ya laser kwenye fuwele ya ruby . Ruby ni madini ya asili yenye muundo wa fuwele, ngumu sana (karibu kama almasi). Fuwele za ruby za nje ni nzuri sana. Rangi yao inategemea maudhui ya chromium na ina vivuli tofauti: kutoka nyekundu nyekundu hadi nyekundu nyeusi. Kulingana na muundo wa kemikali, ruby ni oksidi ya alumini na mchanganyiko (0.5%) ya chromium. Atomi za chromium ni dutu inayotumika ya fuwele ya ruby . Wao ni amplifiers ya mawimbi ya mwanga inayoonekana na chanzo cha mionzi ya laser. Hali ya nishati inayowezekana ya ioni za chromium inaweza kuwakilishwa kama viwango vitatu (I, II na III). Ili kuamsha ruby na kuleta atomi za chromium katika hali ya "kufanya kazi", taa ya pampu ya ond hutiwa kwenye fuwele, inafanya kazi kwa njia ya kupigwa na kutoa utoaji wa taa ya kijani yenye nguvu. Quanta hizi za "kijani" humezwa mara moja na elektroni za chromium ziko kwenye kiwango cha chini cha nishati (I). Elektroni zenye msisimko zina nishati ya kutosha kufyonzwa ili kuhamia kiwango cha juu cha nishati (III). Elektroni za atomi za chromium zinaweza kurudi kwenye hali ya chini moja kwa moja kutoka ngazi ya tatu hadi ya kwanza, au kupitia kiwango cha kati (II). Wana uwezekano mkubwa wa kuhamia ngazi ya pili kuliko ya kwanza.

Nishati nyingi zinazofyonzwa huenda kwa kiwango cha kati (II). Kwa uwepo wa mionzi yenye kusisimua ya kutosha, inawezekana kupata elektroni zaidi kwenye ngazi ya pili kuliko iliyoachwa kwenye ngazi ya chini. Ikiwa sasa unaangazia fuwele ya rubi iliyoamilishwa na taa nyekundu dhaifu (photon hii inalingana na mabadiliko kutoka kwa hali ya II ya ardhi hadi hali ya I), basi quanta "nyekundu" itaonekana kusukuma ioni za chromium zilizosisimka, na zitasonga. kutoka kiwango cha pili cha nishati hadi cha kwanza. Ruby itatoa taa nyekundu. Kwa kuwa fuwele ya ruby ni fimbo, nyuso za mwisho ambazo zimetengenezwa kwa namna ya vioo viwili vinavyoonyesha, basi, baada ya kutafakari kutoka mwisho wa ruby, wimbi "nyekundu" litapita tena kwenye kioo na, njia yake, kila wakati itahusisha kila kitu katika mchakato wa mionzi idadi kubwa zaidi chembe mpya ziko kwenye kiwango cha pili cha nishati. Kwa hivyo, nishati nyepesi hukusanywa kila wakati kwenye fuwele ya rubi, ambayo hutoka kupitia mipaka yake kupitia moja ya nyuso za kioo zenye kung'aa kwa njia ya miale nyekundu inayowaka mara milioni kuliko miale ya Jua.

Mbali na rubi, fuwele zingine pia hutumiwa kama dutu inayotumika, kwa mfano, lasers za hali dhabiti kwenye media dhabiti (fuwele za dielectric na glasi), lasers za gesi (dutu inayofanya kazi ni gesi - mchanganyiko wa argon na oksijeni, heliamu. na neon, monoksidi kaboni), leza kwenye rangi, leza za kemikali, leza za semiconductor.

Kulingana na muundo wa laser, mionzi yake inaweza kutokea kwa namna ya mipigo ya mtu binafsi ya haraka-haraka ("risasi"), au kwa kuendelea. Kwa hiyo, tofauti hufanywa kati ya lasers ya pulsed na pulsed. hatua endelevu. Ya kwanza ni pamoja na laser ya ruby , na ya pili - lasers ya gesi. Laser za semiconductor zinaweza kufanya kazi katika hali ya mapigo na ya kuendelea.

Mionzi ya laser ina sifa zake za tabia. Hizi ni mshikamano, monochromaticity na mwelekeo.

Monokromatiki - inamaanisha rangi moja. Kutokana na mali hii, boriti ya laser ina vibrations ya wavelength moja, kwa mfano, jua ya kawaida ni mionzi ya wigo mpana unaojumuisha mawimbi ya urefu tofauti na rangi tofauti. Lasers zina urefu wao wenyewe, uliofafanuliwa madhubuti. Mionzi ya laser ya heliamu-neon ni nyekundu, argon ni ya kijani, heliamu-cadmium ni bluu, neodymium haionekani (infrared).

Asili ya monochromatic ya mwanga wa laser inatoa mali ya kipekee. Inashangaza kwamba boriti ya laser ya nishati fulani inaweza kupenya sahani ya chuma, lakini inaacha karibu hakuna athari kwenye ngozi ya binadamu. Hii inaelezewa na uteuzi wa hatua ya mionzi ya laser. Rangi ya laser husababisha mabadiliko tu katika mazingira ambayo huchukua, na kiwango cha kunyonya kinategemea mali ya macho ya nyenzo. Kwa kawaida, kila nyenzo huchukua mionzi ya urefu fulani tu.

Hatua ya kuchagua ya mihimili ya laser inaonyeshwa wazi na jaribio la puto mbili. Ikiwa utaweka mpira wa kijani kibichi ndani ya mpira usio na rangi, unapata mara mbili puto. Inapochomwa na laser ya ruby , tu ganda la ndani (kijani) la mpira huvunjika, ambalo huchukua mionzi ya laser nyekundu vizuri. Mpira wa nje wa uwazi unabakia sawa.

Nuru nyekundu ya laser ya ruby huingizwa sana na mimea ya kijani, na kuharibu tishu zao. Kinyume chake, mionzi ya kijani ya laser ya argon ni dhaifu kufyonzwa na majani ya mimea, lakini inachukuliwa kikamilifu na seli nyekundu za damu (erythrocytes) na kuziharibu haraka.

Kipengele cha pili tofauti cha mionzi ya laser ni yake mshikamano. Mshikamano, iliyotafsiriwa kutoka Lugha ya Kiingereza(coherency) maana yake ni uhusiano, uthabiti. Hii ina maana kwamba katika pointi tofauti katika nafasi kwa wakati mmoja au kwa hatua sawa kwa vipindi tofauti vya wakati, vibrations mwanga huratibiwa na kila mmoja. Katika vyanzo vya kawaida vya mwanga, quanta ya mwanga hutolewa kwa nasibu, chaotically, kutofautiana, yaani, bila kuzingatia. Katika laser, mionzi huchochewa katika asili, hivyo kizazi cha photons hutokea mara kwa mara katika mwelekeo na awamu. Mshikamano wa mionzi ya laser huamua mwelekeo wake mkali - uenezi flux mwanga katika boriti nyembamba ndani ya pembe ndogo sana. Kwa mwanga wa laser, pembe ya tofauti inaweza kuwa chini ya dakika 0.01, ambayo ina maana kwamba mihimili ya laser inaeneza karibu sambamba. Ikiwa boriti ya laser ya bluu-kijani inaelekezwa kwenye uso wa Mwezi, ambayo iko umbali wa kilomita 400,000. Kutoka kwa Dunia, kipenyo cha mwanga kwenye Mwezi hautakuwa zaidi ya kilomita 3. Hiyo ni, kwa umbali wa kilomita 130. Boriti ya laser inatofautiana kwa chini ya m 1 Kwa kutumia darubini, boriti ya laser inaweza kuonekana kwa umbali wa mwaka wa mwanga 0.1 (mwaka 1 wa mwanga = 10 hadi nguvu ya 13 ya km.).

Ikiwa tunajaribu kuzingatia mwanga wa balbu ya kawaida ya mwanga kwa kutumia lenzi ya kukusanya. Kisha hatutaweza kupata mahali pa uhakika. Hii ni kutokana na ukweli kwamba nguvu ya refractive ya mawimbi ya urefu tofauti ambayo hufanya mwanga ni tofauti, na mionzi ya mawimbi yenye urefu sawa hukusanywa katika mtazamo tofauti. Kwa hiyo, doa hugeuka kuwa blurry. Mali ya kipekee Mionzi ya laser (mchanganyiko wa monochromatic na chini) hufanya iwezekanavyo kuzingatia eneo ndogo sana kwa kutumia mfumo wa lens. Eneo hili linaweza kupunguzwa ili liwe sawa kwa ukubwa na urefu wa wimbi la mwanga unaozingatia. Kwa hivyo, kwa laser ya ruby , kipenyo kidogo cha doa nyepesi ni takriban 0.7 microns. Kwa njia hii, msongamano wa juu sana wa mionzi unaweza kuundwa. Hiyo ni, kuzingatia nishati iwezekanavyo. Laser yenye nishati ya joule 100 hutoa mwanga sawa na balbu yenye nguvu ya wati 100 inapowaka kwa siku moja. Walakini, mwanga wa laser huchukua mamilioni ya sekunde na, kwa hivyo, nishati hiyo hiyo inasisitizwa mara milioni. Ndiyo maana, katika safu nyembamba ya spectral, mwangaza wa mmweko wa leza zenye nguvu unaweza kuzidi mwangaza wa Jua kwa mabilioni ya nyakati. Kwa kutumia lasers, inawezekana kufikia msongamano wa nishati ya mionzi wa wati 10 hadi 15 kwa kila mita ya mraba, wakati wiani wa mionzi ya jua ni karibu wati 10 hadi 7 kwa kila mita ya mraba. Shukrani kwa msongamano mkubwa wa nishati kama hiyo, dutu yoyote huvukiza mara moja mahali ambapo boriti inalenga.

Wakati wa utengenezaji, majaribio na uendeshaji wa bidhaa za leza, wafanyikazi wanaweza kuathiriwa na mambo hatari na madhara ya kimwili, kemikali na kisaikolojia.

Sababu za kimwili ni pamoja na:

· Mionzi ya laser (ya moja kwa moja, ya kueneza, ya pekee au iliyoenea);
· Voltage ya juu katika nyaya za udhibiti na vifaa vya nguvu vya lasers (mifumo ya laser);
· Kuongezeka kwa kiwango cha mionzi ya ultraviolet kutoka kwa taa za pampu za pulsed au zilizopo za kutokwa kwa gesi za quartz katika eneo la kazi;
· Kuongezeka kwa mwangaza wa mwanga kutoka kwa taa za pampu zilizopigwa na eneo la mwingiliano wa mionzi ya laser na nyenzo inayolengwa;
· Kuongezeka kwa kelele na vibration mahali pa kazi ambayo hutokea wakati wa uendeshaji wa laser (ufungaji wa laser);
· Kuongezeka kwa kiwango cha ionizing mionzi ya x-ray kutoka kwa zilizopo za kutokwa kwa gesi na vipengele vingine vinavyofanya kazi kwenye voltage ya anode ya zaidi ya 5 kV;
· Kuongezeka kwa kiwango cha mionzi ya sumakuumeme katika safu za HF na microwave katika eneo la kazi;
· Kuongezeka kwa kiwango cha mionzi ya infrared katika eneo la kazi;
· Homa nyuso za vifaa;
Hatari ya mlipuko katika mifumo ya kusukuma ya leza;
· Uwezekano wa milipuko na moto wakati mionzi ya leza inapiga vifaa vinavyoweza kuwaka.

Sababu za kemikali ni pamoja na:

Uchafuzi wa hewa eneo la kazi bidhaa za mwingiliano wa mionzi ya laser yenye lengo na radiolysis ya hewa (ozoni, oksidi za nitrojeni, nk);
· Gesi zenye sumu na mvuke kutoka kwa mifumo ya leza na kusukuma kwa friji, nk.

Sababu za kisaikolojia ni:

· Monotony, hypokinesia, mvutano wa kihisia, usumbufu wa kisaikolojia;
· Mizigo ya ndani kwenye misuli na mikono ya forearm; mvutano wa kazi za uchambuzi (maono, kusikia).