ВНИМАНИЕ: Данная статья может содержать ошибки и неточности, так как я не специалист в медицинских вопросах.
Как известно, основное свойство лазера – это очень высокая направленность и монохроматичность излучения, значительная мощность светового потока сконцентрирована в очень тонком пучке. В свою очередь каждый из нас снабжен очень чувствительным аппаратом для восприятия света – нашими глазами. Глаза, напротив, спроектированы так, чтобы использовать самые малые уровни интенсивности света для обеспечения их хозяина необходимой зрительной информацией. Уже становится понятно, что сочетание высококонцентрированного и мощного светового пучка с чувствительным зрительным органом уже слабосовместимо, соответственно такой пучок будет представлять опасность. Это, в общем-то, очевидно, если на Солнце нельзя смотреть дольше нескольких секунд, то в луч мощного лазера, который прожигает дырки в бумаге – и подавно. Но не всё так просто. Опасность лазерного излучения сильно зависит от его характера (импульсное или непрерывное), мощности, длины волны. Также очень многие установки основанные на газовых или твердотельных\жидкостных с ламповой накачкой лазерах содержат цепи и элементы, находящиеся под высоким напряжением – трансформаторы, радиолампы, коммутационные разрядники и тиратроны, мощные конденсаторы, которые являются источником электрической опасности. Но на них я заострять внимание не буду, об электробезопасности написана масса литературы и это набившая оскомину тема среди тесластроителей. Здесь я ограничусь лишь рассмотрением опасности только оптической – которую несет непосредственно лазерное излучение.
При варьировании параметров лазера будут также варьироваться механизмы повреждения глаза, которые детально описаны в специализированной литературе. Эффекты, производимые лазерным излучением, безотносительно его мощности описаны на картинке:
Эти данные не стоит принимать за истину в последней инстанции, это лишь версия одной из книг. Описанные эффекты могут комбинироваться в любых соотношениях, в зависимости от остальных параметров – мощности и длины волны. Строго говоря импульсный режим работы лазера можно разделить ещё на два – импульсный режим свободной генерации и импульсный режим с модулированной добротностью. Во втором случае лазер переводится в т.н. «режим гигантского импульса», когда вся накопленная при накачке энергия из рабочей среды выбрасывается коротким (единицы-десятки наносекунд) импульсом. Мощность в импульсе при этом достигает многих десятков и сотен мегаватт при скромных субджоульных энергиях. При воздействии «гигантского импульса» повреждения имеют в первую очередь взрывной механизм, так как образовавшееся при поглощении тепло не может отвестись никуда за столь короткое время. При действии импульса свободной генерации повреждения идут больше по термическому механизму, поскольку тепло частично успевает отводиться и распределиться в толще поглощающего слоя, так как импульс имеет меньшую пиковую мощность из-за сравнительно большой длительности (миллисекунды).
Особенно характерна роль длины волны, поскольку прозрачность глазных сред неодинакова для разных длин волн. В качестве отступления от темы отмечу, что для рентгеновского или гамма-излучения принято считать, что биологический эффект не зависит от длины волны, меняется только проникающая способность. И в целом в профильной литературе на вопросах защиты от рентгеновского излучения задерживаются лишь на нескольких страницах, тогда как вопросам, связанным с безопасностью при работе с лазерным излучением могут посвящать целые разделы. Но вернемся к зависимости эффектов от длины волны. Тут обратимся к ещё одной таблице из той же книжки. В ней описаны механизмы повреждения в зависимости от длины волны, опять же безотносительно мощности.
Понятно, что наиболее очевидной будет опасность излучения видимого диапазона, так как именно оно достигает сетчатки и воспринимается ей. Но если это очевидно – это не значит что наиболее опасно. В том-то и дело, что луч видимого диапазона можно заметить, да и мигательный рефлекс глаза в этом случае работает безотказно, в ряде случаев он может сильно уменьшить повреждения. Тогда как луч из ближнего инфракрасного диапазона уже заметить нельзя, но он тоже достигнет сетчатки и мигательного рефлекса нет. Именно сетчатка является наиболее чувствительной деталью глаза к повреждениям, и что самое печальное – неспособной к регенерации.
Таким образом, если известны режим излучения и длина волны, остается последний, по сути, решающий фактор – это мощность излучения. Именно она решает, сгорят у Вас глаза под лучом полностью, частично или не сгорят совсем. В зависимости от длины волны меняется лишь величина этой мощности, если луч непрерывный, или энергии импульса, если луч импульсный.
Именно по мощности излучения было принято разделение лазеров на существующие сейчас классы опасности. Рассмотрим их подробнее, заглянув на сайт Sam’s Laser FAQ. Для удобства приводится русский перевод с английского, выполненный модератором форума laserforum.ru Gall’ом. А кто найдет ошибку на картинке – тот молодец.
Итак, классы опасности.
Цитата:
• Лазерные изделия класса I
Нет известных биологических угроз. Излучение закрыто от любого возможного рассматривания человеком, а лазерная система имеет блокировки, не позволяющие включить лазер в открытом состоянии. (Большие лазерные принтеры, такие как DEC LPS-40, работают на гелий-неоновых лазерах в 10 мВт, являющихся лазерами класса IIIb, но принтер имеет блокировки для исключения любого соприкосновения с открытым лазерным пучком, поэтому устройство не представляет биологической опасности, хотя собственно лазер относится к классу IIIb. Это же относится и к проигрывателям CD/DVD/Blu-ray и маленьким лазерным принтерам, так как они являются лазерными изделиями класса I).
• Лазерные изделия класса II
Выходная мощность до 1 мВт. Такие лазеры не считаются оптически опасными устройствами, так как рефлексы глаз предупреждают любое происходящее повреждение. (Например, когда в глаз попадает яркий свет, веко автоматически моргает или человек поворачивает голову так, чтобы яркий свет пропал. Это называется рефлекторным действием или временем реакции. Лазеры класса II не создают повреждений глаза за такое время. Также никто не захочет смотреть на него в течение более продолжительного времени.) На лазерном оборудовании должны быть размещены предупреждающие знаки (желтые). Нет известных опасностей воздействия на кожу и нет пожарной опасности.
• Лазерные изделия класса IIIa
Выходная мощность от 1 мВт до 5 мВт. Такие лазеры могут приводить к частичной слепоте при определенных условиях и к другим повреждениям глаз. Изделия, содержащие лазер класса IIIb, должны иметь индикатор лазерного излучения, показывающий, когда лазер работает. Они также должны иметь знак «Danger» («опасность») и знак, показывающий выходное отверстие лазера, закрепленные на лазере и/или оборудовании. СЛЕДУЕТ установить выключатель питания в виде замка с ключом, чтобы предотвратить несанкционированное использование. Нет известных опасностей для кожи и пожарной опасности.
• Лазерные изделия класса IIIb
Выходная мощность от 5 мВт до 500 мВт. Такие лазеры считаются определенно угрозой для зрения, особенно на больших мощностях, которые ПРИВЕДУТ к повреждению глаз. Такие лазеры ОБЯЗАНЫ иметь замок с ключом против несанкционированного использования, индикатор наличия лазерного излучения, задержку включения от 3 до 5 секунд после подачи питания, чтобы оператор мог успеть уйти с пути луча, и механический затвор, позволяющий перекрывать луч во время использования. Кожа может быть обожжена на больших уровнях выходной мощности, а кратковременное направление на некоторые материалы может приводить к возгоранию. (Я видел аргоновый лазер на 250 мВт, воспламеняющий кусок красной бумаги менее чем за 2 секунды воздействия!) Красный знак «DANGER» («ОПАСНОСТЬ») и знак выходного отверстия ОБЯЗАНЫ быть размещены на лазере.
• Лазерные изделия класса IV
Выходная мощность >500 мВт. Такие лазеры МОГУТ повредить и ПОВРЕДЯТ глаза. Мощности уровня IV-го класса МОГУТ зажечь и ЗАЖГУТ горючие материалы при попадании, в том числе обожгут кожу и прожгут одежду. Такие лазерные изделия ОБЯЗАНЫ иметь:
Замок с ключом для предотвращения несанкционированного использования, блокировки для предотвращения использования системы со снятыми крышками, индикаторы наличия излучения, показывающие, что лазер работает, механические затворы для блокировки луча и красные знаки «DANGER» («ОПАСНОСТЬ») и знаки выходного отверстия, закрепленные на лазере.
Отраженный луч должен считаться таким же опасным, как первоначальный луч. (И снова, я видел 1000-ваттный лазер на CO2, прожигающий дыру в стали, так что представьте, что он сделает с вашим глазом!)
Конец цитаты.
Примечание: да, мои лазеры в основном относятся к 4ому классу опасности, и не содержат многих аппаратных мер защиты, поскольку с ними имею дело только я. Поэтому попрошу воздержаться в комментариях от вопросов, почему нет замка-выключателя или крышек с блокировками на моих лазерах. Указанные требования относятся в первую очередь к коммерчески выпускаемым установкам.
Теперь посмотрим, так сказать, наглядно, как выглядит травма глаза лазерным излучением. Я уже упоминал, что в поисках новых лазеров и их компонентов я посещаю различные организации. И однажды я посетил лазерное отделение местного центра лечения глазных болезней. В ходе общения со специалистами, я поинтересовался, попадались ли в их практике травмы, вызванные лазерным излучением. Ответ меня удивил. Дело в том, что за более чем 20летнюю практику работы, непосредственно лазерных травм было всего несколько штук. На мой вопрос, типа как так, если сейчас у каждого ребенка есть лазерная указка от 50 до 2000 мВт, лишь ответили, что людей с ожогами от указок не поступало. Зато было много людей именно с солнечными, нелазерными, ожогами сетчатки. Мне показали документы по наиболее примечательной лазерной травме – сильному повреждению центральной ямки сетчатки, вызванному зеркально отраженным импульсом из лазерного дальномера, построенном на импульсном неодимовом лазере (Nd:YAG) работавшем в режиме модуляции добротности. Энергия импульса составляла по разным оценкам от 20 до 100 мДж, при длительности импульса порядка 20 нс. Именно из-за модуляции добротности повреждение вышло столь тяжелым – так как в точке фокуса излучения был оптический пробой, вызвавшим гидравлический удар, который в свою очередь привел к центральному разрыву сетчатки и отеку последней совместно с гемофтальмом (кровоизлиянием в стекловидное тело). Мне разрешили просканировать документы на условиях их полной анонимизации. С помощью оптической когерентной томографии можно рассмотреть сетчатку в разрезе, в различных плоскостях. Так выглядел разрез на момент обращения за медицинской помощью. Видна четкая «пробоина» с «отогнутыми наружу» краями (на самом деле это отек).
Более крупным планом:
И в разных плоскостях:
Из текста предоставленных мне документов стало известно, что курс лечения длился 10 дней, по ходу которого решался вопрос об операции, в случае отслоения сетчатки. В качестве оперативного вмешательства по устранению возможной отслойки и закрытия разрыва предлагалась пневморетинопексия (ПРП). Консервативное лечение было направлено на рассасывание отека и предотвращение воспалительного процесса. По ходу наблюдения делалось также несколько фотографий глазного дна, а по окончанию курса было решено, что операция не понадобится, так как разрыв самостоятельно закрылся и зарос рубцовой тканью.
Фотографии глазного дна размещены в хронологическом порядке.
В кучке этих же документов лежала ещё одна распечатка оптической когерентной томографии после окончания лечения.
Как можно видеть, канал пробоя исчез, а края того места, которое было центральной ямкой приняли более сглаженные формы. На момент травмы острота зрения по табл. Сивцева составляла 0%, после окончания лечения было достигнуто улучшение до 30%. На мой вопрос, как это воспринимается субъективно, мне показали ещё одну картинку, на которой наглядно показано, что такое «центральная скотома». Это слепое пятно, из которого просто выпадает часть изображения. Мозг же способен «закрасить» его под цвет окружающего фона, но никаких деталей изображения видно не будет, так как нечем их видеть – светочувствительные клетки в этом месте уничтожены. Для данной статьи картинка взята из гугла. Также мне объяснили, что при наличии второго здорового глаза это слепое пятно не влияет на качество жизни.
Позже, мне удалось раскопать ещё одну таблицу со сравнительными клиническими данными, где рассматриваются исходы лазерных травм в зависимости от типа лазера и режима его работы. Как можно видеть, наиболее неблагоприятные исходы – в случае травм от лазеров, работавших в режиме модулированной добротности, так как повреждение сетчатки шло по взрывному механизму, тогда как лазерный импульс в режиме свободной генерации приводит только к термическому ожогу, который до некоторых пределов обратим, не смотря на гораздо большую энергию излучения. Строго говоря, локализация повреждения играет бОльшую роль, нежели параметры лазера, повреждение центральной ямки во всех случаях необратимо.
Вот ещё пример фотографии глазного дна с лазерным ожогом сетчатки, вызванным импульсом лазера на красителях. Лазеры на красителях сопоставимы с импульсными лазерами с модуляцией добротности по длительности импульса и энергии.
А теперь давайте посмотрим, как это происходит в динамике. Yun Sothory провел эксперимент «что будет если посмотреть в лазер», использовав в качестве подопытной жертвы дешевую веб-камеру, а в качестве лазера – самодельный лазер на растворе красителя, который накачивался самодельным азотным лазером. Результат на видео. И это при том, что у неё совершенно неживая и дубовая кремниевая «сетчатка». Что будет с глазами вполне очевидно.
Вот ещё один пример пострадавшей матрицы фотоаппарата — на 1:06 появляется линия выжженых пикселей вверху во время сценического лазерного шоу. Кстати, безопасность лазерных шоу это отдельная очень холиварная тема, о которую было сломано очень много копий в СНГ и на западе. Мощность лазерного излучателя до оптической системы разбивки и развертки луча порой достигает десятков Ватт.
Разберем теперь вопрос, а все ли лазеры одинаково опасны?
Можно однозначно сделать вывод, что наиболее опасными являются лазеры, работающие в импульсном режиме с малой длительностью импульса видимого и ближнего ИК-диапазона, особенно последние. И это действительно так. Однако, правила которые обычно пишутся занудным тоном для малоподговтоленных людей, заявляют что опасны все без исключения лазеры и любой лазер нужно жестко огораживать, запихивать под землю и никого к нему не подпускать. Тут нужны некоторые оговорки, поскольку все должно быть в пределах разумного. Не все лазеры одинаково опасны. Есть те, которые более опасны, есть те, которые менее опасны. Дальше следует моё жёсткое ИМХО, которое не претендует на истинность. А именно, оно состоит в том, что с любым лазером любой длины волны, кроме ближнего ИК-диапазона можно работать без средств защиты, если он работает в непрерывном или квазинепрерывном режиме, его средняя мощность не превышает 10-20 миллиВатт, и если не пялиться в луч. А
Если снова обратиться к таблице зависимости повреждений от длины волны, показанной в начале статьи, то может создаться впечатление, что для лазеров с излучением вне видимого и ближнего ИК-диапазонов защита не нужна, так как излучение не достигнет сетчатки, поскольку глазные среды непрозрачны на длинах волн короче 400 нм и длиннее 3 мкм. Отчасти это правильно. Действительно, сетчатка не пострадает, так как излучение с длиной волны больше 3 мкм поглощается слезной пленкой, и при небольших мощностях\энергиях это не опасно. Именно поэтому маломощные лазерные источники вроде лазерных дальномеров как раз переводят на длину волны порядка 3 мкм (эрбиевые лазеры). С другой стороны, есть серьезный риск сжечь роговицу, если мощность будет достаточной. При воздействии УФ излучения большой мощности повреждения идут в основном по фотохимическому механизму, а в случае дальнего ИК – по термическому. Но мощность нужна большая, на порядки бОльшая чем для лазеров видимого диапазона. Фигурально выражаясь, лазеры можно сравнивать с разными видами змей, среди которых есть ядовитые, убивающие одним своим кратким укусом, и удавы, убивающие с помощью большой и грубой силы долго и нудно, пока жертва не задохнется. Лазеры из невидимых УФ и дальних ИК-диапазонов можно сравнить именно с удавами, так как их мощность и есть та самая «грубая сила», особенно это касается СО2-лазеров излучающих сотни и тысячи Вт на длине волны 10.6 мкм. Вот пример ожога роговицы излучением СО2 лазера.
С вопросом «кто виноват» разобрались, теперь переходим к вопросу «что делать». Или, какие меры защиты стоит выбирать при работе с лазерным излучением. Основной мерой защитой от лазерного излучения является в первую очередь ограждение пути движения луча, ограничение его распространения поглотителями в конце оптического пути. Если ограждение организовать невозможно – то обязательно нужны защитные очки для глаз. Лучше когда обе меры защиты дополняют друг друга. Тем не менее, универсальных защитных очков не существует, кроме, разве что, таких. Посему прежде чем выбирать очки нужно точно знать, с какими лазерами предстоит иметь дело.
Все защитные очки проектируются для защиты от конкретных длин волн излучаемых лазерами, и для хороших очков всегда нормируется оптическая плотность на каждой длине волны. Оптическая плотность это коэффициент ослабления очков, в англоязычных стандартах он называется OD-X, где Х – цифра обозначающее количество порядков ослабления. Так, например, OD-6 означает, что очки ослабляют излучение на 6 порядков, т.е. в 1000000 раз на данной длине волны. Ослабление в 1000 раз будет обозначаться как OD-3 итд. Хорошие очки всегда имеют инструкцию к ним, в которой написано от каких длин волн излучения они защищают, и какие OD для каждой длины волны. Также, хорошие очки всегда имеют закрытую конструкцию и плотно прилегают к лицу, чтобы блики от излучения не могли пройти под очками, минуя фильтры. Вот примеры действительно ХОРОШИХ очков. Например, советские ЗНД-4-72—СЗС22—ОС23—1, которыми пользуюсь я. Это пример попытки сделать более-менее универсальные очки, рассчитанные на работу с распространенными типами лазеров. Для этого они имеют два вида светофильтров. Очки сделаны из мягкой резины, хорошо прилегающей к лицу, и имеют инструкцию.
Синие светофильтры предназначены для защиты от лазеров, работающих на длине волны 0.69 мкм и 1.06 мкм (рубиновый и неодимовый лазеры). На этих длинах волн гарантируется плотность OD-6. Эти же фильтры дают защиту от излучения в диапазоне длин волн 630-680 нм (гелий-неоновый, криптоновый лазеры) и в диапазоне 1.2-1.4 мкм, для них заявлено OD-3. Оранжевые фильтры дают защиту от длин волн в диапазоне от 400 до 530 нм (синие и зелёные лазеры) с OD-6 и также в диапазоне 1.2-1.4 мкм с OD-3. Сами по себе оранжевые фильтры не могут дать никакой защиты от излучения красных лазеров – для них нужны синие фильтры. Для удобства синие фильтры сделаны откидывающимися.
Такие очки я всегда использую при работе со всеми своими мощными лазерами, и они могут гарантировать защиту, при условии соблюдения инструкции. К сожалению, они имеют брешь для жёлтых лазеров, т.е. не дают гарантированной инструкцией защиты и ввиду этого полной универсальностью не обладают. У этих очков есть в продаже современный аналог, но он менее универсален, так как не имеет оранжевых фильтров.
Вот ещё один пример ХОРОШИХ очков иностранного производства. Они имеют сплошное прямоугольное стекло, не затрудняющее обзор, и прямо на корпусе очков отлит текст с параметрами по длинам волн и OD на них.
Теперь глянем не примеры ПЛОХИХ очков, которые я КАТЕГОРИЧЕСКИ не рекомендую. Это весь тот пластиковый китайский шлак, продаваемый на алиэкспрессе за 1-2-10 долларов. Эти очки не имеют ни полного прилегания к лицу, ни инструкций с заявленной оптической плотностью на разных длинах волн, ни сертификатов, ничего. И сделаны они из довольно нежного пластика. Готовы ли Вы доверить сохранность своих глаз какому-то безымянному китайцу, работающему за тарелку риса? Я не готов. Не покупайте китайский шлак, показанный ниже.
Единственное исключение – СО2 лазеры. Их излучение, вообще говоря, «тепловое» — длина волны слишком большая, и не проходит даже через простое прозрачное стекло и через простой прозрачный пластик. Т.е. показанные выше ХОРОШИЕ очки пригодны и для защиты от СО2 лазеров. Показанные здесь ПЛОХИЕ очки тоже обеспечат достаточную защиту от рассеянного излучения СО2 лазера, но не более того. Я бы все же рекомендовал стеклянные, так как прямой луч такого лазера просто прожжет пластик.
Отдельно я бы хотел остановиться на мерах безопасности, к которым прибегают производители лазерных технологических установок. В принципе, в случае если на нашем лазерном станке стоит СО2 лазер, то защита, полностью закрывающая поле обработки не обязательна при небольших уровнях мощности, типа до 50 Вт. А так достаточно ограждения из обыкновенного стекла или пластика. В принципе даже на лазерных станках с СО2 лазером мощностью на много киловатт не всегда можно встретить ограждение от рассеянного излучения, так как оно не представляет большой опасности, так как это излучение тепловое и воспринимается просто как поток тепла, когда Вы смотрите на открытую спираль электроплитки или ИК-обогревателя. Чувствуется дискомфорт – можно и отойти подальше. Отсутствие защиты на станках с СО2 лазерами вполне допустимо. Но оно категорически запрещено на установках с получающими большое распространение волоконными лазерами! Волоконный лазер работает на длине волны порядка 1 мкм, которое, как говорилось выше, легко достигает сетчатки, на уровнях мощности уже в единицы Вт рассеянное излучение очень опасно для глаз, и для таких лазерных установок ограждение рабочего поля с блокировкой ОБЯЗАТЕЛЬНО!!! Вот пример, где это сделано правильно. Все рабочее поле этих станков для резки закрыто стеклом, которое не пропускает рассеянное излучение.
Лазерные маркировщики, граверы также должны иметь обязательно закрытое поле, так как это тоже или волоконные лазеры, или неодимовые лазеры, работающие в режиме модуляции добротности, очень опасные для глаз. Пример, как это должно быть правильно.
А теперь, наглядная картинка как китайцы относятся к нашему здоровью. За такое исполнение лазерного гравера нужно бить по голове палкой, выписывать многомиллионный штраф и лишать права производить эти станки. Ведь покупатель, увидев такой станок без защиты рабочего поля, решит что она и не нужна, раз производитель её не установил. При работе все рассеянное и отраженное излучение, особенно во время гравировки по металлу будет лететь ему прямо в глаза. Если конечно он не надел очки. А я не уверен, что он их наденет. И если он при работе с таким станком получит повреждение сетчатки – то будет иметь полное право подавать иск в суд на производителя и запросто выиграет его, слупив большую сумму денег.
Так что, не покупайте китайский шлак, пользуйтесь правильными средствами защиты и не смотрите в луч оставшимся глазом!
При написании статьи были использованы материалы из следующих источников, помимо бездонных глубин интернетов:
1. Гранкин В. Я. Лазерное излучение, 1977
2. www.repairfaq.org/sam/laserfaq.htm
3. www.laserkids.sourceforge.net
Комментарии (101)
Misaka10032
30.11.2018 13:36То чувство, когда на работе стоит станок, очень похожий на тот, что на последней картинке…
maximsoft
02.12.2018 19:14Лазерный маркировщик.
Его обычно встраивают в конвейер. Один раз настроил и вперед. Присутствие оператора не обязательно (ну, или с защитой упомянутой). Но по факту его, кроме этого, используют в рекламном бизнесе для гравировки на металлических и других поверхностях, которые недоступны углекислотным лазерам до 150Вт или по причине более высокой производительности. Иногда в больших торговых центрах ставят для гравировки на подарках — ножи, ручки…. А ТБ соблюдают через одного.
basilbasilbasil
30.11.2018 13:43А что насчёт поляризационных очков?
Laserbuilder Автор
30.11.2018 13:50Если к этим очкам прилагается инструкция, в которой четко прописано от каких лазеров они могут защищать и четко прописана оптическая плотность — то можно пользоваться только в соответствии с этой инструкцией. Если нет — то считать что они никакой защиты не обеспечивают.
igruh
02.12.2018 07:31-2Правильно, если на бочке с порохом написано «ероплан, для запуска поджечь фитиль» — смело поджигаем даже не думая. Инструкции они такие, их умные люди писали.
Laserbuilder Автор
02.12.2018 12:16В этом случае писателю инструкции придется отвечать за свои слова. Поэтому как правило для очков инструкции пишут правильно или не пишут вообще, как в случае с китайцами.
igruh
02.12.2018 14:52А вам придётся расстаться с глазами. Вы готовы идти на этот риск и не включать голову?
Laserbuilder Автор
02.12.2018 16:06Я-то голову включить могу, а что делать тем у кого
головынужных знаний нет, что не позволит опознать даже очевидный косяк?
Вы передергиваете в коменте про бочку пороха, а я пытаюсь донести мысль, что серьезные производители очков, которые испытывают и сертифицируют свою продукцию, и продают их по ценам вплоть до нескольких сот баксов за штуку явной фигни в инструкции не напишут, иначе придется отвечать головой. И их инструкциям можно доверять.
А если кто-то купит за 10$ подделку под очки известного производителя, который их продает за 100$ и тоже получит вместе с этой подделкой инструкцию от оригинала, но при этом подделка оригиналу и близко не соответствует — тогда не знаю что сказать. Скорее всего пусть пеняет на себя, особенно если не может опознать что это подделка и пользоваться ей нельзя в оговоренных условиях.
Так что голову включать надо не на этапе чтения инструкции, а на этапе выбора конкретного средства защиты, узнавая кто его выпустил, есть ли сертификация, почитать отзывы других пользователей итд итп.igruh
02.12.2018 19:03Вас спросили про конкретный тип очков, а вы предложили им пользоваться при наличии инструкции. Я пояснил, что этот тип — абсурд. Вы пытаетесь выгрести по песку на ерунде про китайцев и брендах. Не хотите признавать свою неправоту, это важнее чьих-то глаз?
Laserbuilder Автор
02.12.2018 19:14Значит я просто не понял, либо неправильно понял вопрос, вот и всё, поскольку я не в курсе абсурден этот тип очков или нет в качестве защиты от лазерного излучения.
Я лишь предположил и имел в виду, что если кто-то его отработал, испытал, доказал что оно работает и заявил об этом в инструкции — то пользоваться можно.
Т.е. если к поляризационным очкам не написано в инструкции, что они годятся для защиты от лазера (а там никогда это написано не будет), значит ими пользоваться нельзя. А если написано и это обосновано соответствующими описаниями и сертификатами — то можно.
Также можно ответить на вопрос «Можно ли днем у себя дома в подвале взрывать атомную бомбу». Ответ — «Можно, если поражающие факторы твоего атомного взрыва не выйдут за пределы твоего подвала».igruh
02.12.2018 19:24Вы признаете, наконец, что не имели понятия про поляризационные очки, когда советовали применять их по инструкции?
igruh
30.11.2018 13:59А как насчёт прохождения лучика через четвертьволновую пластинку?
Laserbuilder Автор
30.11.2018 14:00А никак. Для защиты зрения этот механизм не используют.
igruh
30.11.2018 14:09Я к тому, что линейные поляризаторы должны быть строго перпендикулярны (не вертим головой), но после пластинки получаем циркулярку с половиной мощности прямо в глаз.
Victor_koly
30.11.2018 15:17-1Берете очки с линейной поляризацией. Находите 2 пары, у которых в 1й левое стекло поглощает хорошо вертикальную поляризацию, а правое — горизонтальную. Убеждаетесь, что у второй пары очков направления поляризации строго перпендикулярны первой паре и она может закрыть зону обзора стекол первой. И плотно прилегают очки к лицу.
Результат — не видите ничего, а очки должны хорошо поглощать длину волны конкретного лазера.igruh
30.11.2018 17:45Придумать неправильную схему, приписать её оппоненту, обругать её, профит. Идея была в том, что на лазере поляризатор и в очках поляризатор перпендикулярно. Видим всё в два раза темнее, но не видим лазер. Критика данного метода в моих постах выше. И написал я это в ответ на вопрос.
Victor_koly
30.11.2018 19:24-1Схема интересная, только лазер Вы при прямой постановке головы вообще не увидите.
dfgwer
30.11.2018 14:06Правильное название на последнем станке. Похоже создатели полностью понимали что делают.
dfgwer
30.11.2018 14:08На какой дистанции можно получить повреждения? Особенно для быстро бегущего «зайчика».
Laserbuilder Автор
30.11.2018 14:22Трудно сказать, но для тех же дальномеров на гранатовом или рубиновом лазере поражающая способность сохраняется на расстояниях не одного километра. Читал в книгах об этом.
Stas911
01.12.2018 06:13А как их используют тогда? Только на огороженной охраняемой территории без доступа посторонних?
dfgwer
01.12.2018 21:45Если скорость поворота 1рад/сек, и длина импульса 1нс, то на дистанции 1км, луч успеет пройти 10^-6 метров. Луч вообще не размажется по площади. Все будет решать поглощение атмосферой и площадь пятна. Не ожидал такого.
Для более длинных импульсов 1 миллисекунда, луч сдвинется на 1м за это время. При диаметре зрачка 3мм, в 300 раз меньше энергии.
Для непрерывного лазера мощностью P, 1км/3мм = 333 000. Глазу достанется энергия P/333000. То есть даже киловаттный лазер пройдет без последствий.
Shkaff
30.11.2018 14:13Очень правильно! Иногда даже в серьезных научных группах работают с лазерами 4 класса без защиты… повергает в совершенный ужас.
Замечу, кстати, что по новым стандартам классы несколько отличаются от описанных.Laserbuilder Автор
30.11.2018 14:31Да, стандарты меняют по пути усложнения. В любительской практике достаточно опираться на ещё более старый, где нет класса 3в.
qbertych
01.12.2018 02:43Шедевральное видео о лазерной безопасностиПросто божественно, особенно финальные кадры с монитором.
Мощность такого лазера, на минуточку, до 10 Вт.
sim31r
01.12.2018 03:06На мониторе отражение от одного из стекол вероятно, больше ничего не понятно. Энергия в пятне небольшая, иначе была бы засветка на камере как от солнечного света или сварки. А так она сравнима с освещением офиса. Может 50 мВт.
Shkaff
01.12.2018 10:40Заметим, что лазер работает на 0.6Вт, а может выдавать до 10. Т.е. это уже не 50 мВт, а все 800мВт монохроматического излучения — это лазер 4 категории, т.к. глаза выжигает гарантировано.
sim31r
01.12.2018 21:09800 мВт зеленого света это весьма яркое пятно. Если в расчетах не ошибся 3 см пятно, мощность на единицу поверхности 0.8/(0.03*0.03)=800 Вт на метр квадратный. На камере бы засветка пошла и блики.
И наблюдение за зеленым лазером указкой 300 мВт тоже кажется что ярче пятно.
Вероятно там небольшая часть, случайное отражение от стекла.
И опасность для зрения под вопросам. Там пятно 3 см, а опасно когда пятно менее 3 мм и полностью вся энергия попадает в зрачок. В данном случае в глаз попал бы 1% энергии лазера. Луч мощностью предполагаемой 50 мВт, и попадает в глаз 1% = 0.5 мВт, я думаю не сильно опасней солнечного света, который 300 Вт на метр квадратный.Shkaff
01.12.2018 22:04Ну даже если так, в ваших расчетах это лазер как минимум 3а категории (от 1мВт), а если основной лазер на полную включить — это уже 3б категория (об этом в статье, собственно). Гарантированный вред глазам. Может не ослепнет, но ничего хорошего. Ну и надо учитывать, что 1мВт момнхроматического света (т.е. лазера) и 1мВт немонохроматического (солнце) — две большие разницы.
На самом деле, даже если это небольшое отражение, это говорит об общей культуре в лаборатории. Сколько историй знаю про студентов, рассуждавших так же: да что там будет, это небольшое отражение. А потом случайно пускали уже не милливатт, а ватт, и привет.sim31r
01.12.2018 23:21+1Да, сложно отличить небольшое отражение от опасного, лучше не допускать ни каких.
Вот еще пример, сценические лазеры на грани предельно допустимой мощности, людям не опасны из-за маленького зрачка, а зеркальным фотоаппаратам опасны (но не всем, ряд моделей). Попадание в объектив сразу минус 100 тыс. фотографу ущерба.
Shkaff
01.12.2018 10:35Ужас какой… Провода на полу это отдельная песня…
Вот у людей точно глаза лишние. У нас вообще в инсте один зрения лишился: 10 Ватт и все, прощай глаз.qbertych
03.12.2018 01:20Ужас. Мне 10 Вт в палец прилетало — и то весьма неприятно было, а тут глаз.
(По иронии судьбы прилетело в полном соответствии с ТБ — был в очках, луч не видел.)Shkaff
03.12.2018 10:05Да, моему пальцу 5Вт для хорошего ожога хватило:) А в лабе лазеров и не увидишь — 1550нм… плюс сфокусированы местами до 50мкм, так что мне ТБ как отче наш.
rjhdby
30.11.2018 15:01Это, в общем-то, очевидно, если на Солнце нельзя смотреть дольше нескольких секунд
Когда я был маленьким, мать учила меня никогда не смотреть на солнце. Но в шесть лет я всё-таки это сделал. Сначала свет был невыносимым, но мне это было знакомо. Я смотрел, заставляя себя не моргать. И тогда яркость стала уменьшаться, мои зрачки стали как кончик иглы, и мне всё это стало видно.
Когда я был маленьким, то совершил такую же глупость. Но, благо одним глазом и не долго.
По началу никаких последствий не заметил, но с возрастом стал замечать, что тот самый глаз стал видеть сильно хуже… Хотя может связи и нет на самом деле.progman_rus
01.12.2018 05:24В телескоп на солнце астроном любитель может посмотреть ровно два раза.
Laserbuilder Автор
01.12.2018 12:27У лазерщиков аналогичная поговорка — «лазер можно настроить 2 раза. Но на самом деле не 2, а 2n раз, где n — число сотрудников лаборатории».
Chupakabra303
30.11.2018 15:29Ух ты, не знал, что бывают такие лазеры на азоте, где рабочее тело — просто открытый воздушный зазор.
Laserbuilder Автор
30.11.2018 16:14Это ТЕА N2 laser (лазер атмосферного давления с поперечным разрядом) называется, в воздухе 78% азота, так что неудивительно что работает
tormozedison
01.12.2018 14:32TEA-лазер — достаточно распространённая конструкция у ютюбщиков. Опасен больше жутким конденсатором, чем излучением, которого ещё добиться надо.
pbw
30.11.2018 16:19Безопасность при работе с любыми лазерами — тема всегда
актуальная. Если периодически не напоминать, то люди забывают,
и попадают на неприятности.
Вот несколько ссылок, которые стоит почитать, даже просто
для того, чтобы знать, что такое бывает.
laserforum
lasers.org
горький опыт — красочно, в примерах, что будет если не…
DieSlogan
30.11.2018 17:25Как я понял, опасно не только светить в глаза, но и смотреть на отраженное излучение.
Т.е. игры с лазером, который поджигает спичку, лучше всего проводить в очках.
staticmain
30.11.2018 20:15Так что, не покупайте китайский шлак
Это все, конечно, хорошо, но мы не Рокфеллеры, чтобы покупать у каких-то мажорных производителей, которые озаботились защитой. Дешевле всех (при равных мощностях) китайцы. Потом идут перекупы, которые берут у тех же китайцев, в редких случаях как-то модифицируя станок. Стоимость при этом возрастает в 10-20 раз.Misaka10032
30.11.2018 20:47Нищито не поделать, увы.
Каждый для себя сам решает, что дороже — зрение или станок.
Neuromantix
30.11.2018 21:05На барахолках часто продаются советские очки из старых запасов по 100-300-500р.
Laserbuilder Автор
01.12.2018 22:48Можно покупать станки без защиты у дешевых китайцев, при условии что Вы представляете себе с чем имеете дело, купите хорошие защитные очки (или действительно как сказано ниже советские или хорошие импортные на и-бее, в среднем можно до 50 зелёных хрустящих отловить) и будете пользоваться ими в соответствии с инструкцией.
fizikdaos
30.11.2018 21:22На последнем фото — лазерный маркировщик с системой отклоняющихся зеркал.
На выходе из него очень широкий сходящийся лазерный луч, фокусирующийся уже непосредственно на обрабатывающейся поверхности. Соответственно все отраженное и рассеянное излучение также будет с очень большим углом расхождения — и поэтому безопасно.
На выставках часто такие лазеры стоят и работают на стендах без защиты, вокруг ходят толпы людей и нормально. Хотя смотреть на процесс мне было неприятно — очень яркое и маленькое мелькающее пятнышко при гравировке.Laserbuilder Автор
01.12.2018 22:49Как бы там ни было а рассеянное излучение такого лазера опасно, особенно если сидеть «за столом» этого станка.
fizikdaos
30.11.2018 23:14Голословное утверждение. Если установка исправна и голову под нее не подсовывать — вполне безопасна.
Laserbuilder Автор
30.11.2018 23:41Тоже голословное утверждение. Кто-то это проверял, исследовал насколько интенсивно и как далеко раскидывается рассеянное излучение при её работе и смог обоснованно прийти к выводу что оно безопасно? Наверное неслучайно точно такой же маркер у более мажорного производителя имеет защитный экран, верно? То что на выставке оно прямо вот так работает это не показатель что оно безопасно, а показатель того, насколько безмозглы те, кто решил демонстрировать работу станка без экрана.
fizikdaos
01.12.2018 00:04Не верно. Посмотрите других производителей, у многих защитный экран — это опция. Ну и защитный колпак сразу несколько функций выполняет — там вытяжка для удаления дыма, который может быть весьма вредным, и защита рук что б случайно под луч не попала и т. д.
Ну и не надо считать всех безмозглыми а себя самым умным. А то какая-то лазерофобия получается. С лазерами вполне спокойно можно работать если проявлять должную осторожность. Обычная болгарка или циркулярная пила на порядок опаснее.
Kidar
01.12.2018 21:58Лазерные сканеры штрих-кода в магазинах, которые продавцы крутят так и сяк.
Автомобильные лидары автономных автомобилей.
Полицейский лазер и др. лазерные системы измерения скорости.
Подобных устройств все больше и больше. Насколько они опасны и как защититься от их воздействия?Laserbuilder Автор
01.12.2018 22:49В общем случае большой опасности они представлять не должны, врядли там мощность превышает 1 мВт.
sim31r
01.12.2018 00:54Тем более в режиме сканирования. Если попадет в глаз то на интервал времени доли миллисекунды при интервале сканирования 100 мс, одна тысячная от милливатта средней мощности имеет только теоретический интерес.
Space__Elf
02.12.2018 08:38Есть ли результаты замеров китайских noname лидаров?
Их кто-нибудь замерял?
Что-то я подозреваю, что у производителей лидаров может быть соблазн подкрутить мощность.
gurux13
01.12.2018 22:11Есть ещё одно отличие лазеров видимого диапазона и невидимых. Глаз фокусируется на пятне видимого лазера, собирая пучок в точку на сетчатке и повышая удельную мощность.
Вообще, про опасность рассеянного излучения с пятна на обрабатываемом материале мало :)Laserbuilder Автор
01.12.2018 22:52Достаточно знать что оно опасно, особенно в случае волоконных лазеров (граверы, маркеры, резаки и новомодный нынче лазерный фонарик для снятия ржавчины и краски). Не в такой степени конечно как прямое или зеркальное излучение, но все равно по статистике именно от этих видов лазеров наибольшее количество травм.
werwolflg
01.12.2018 00:46Травмы при прямом отражение, от рассеяного вреда крайне мало в основном только «усталость» глаз.
Victor_koly
01.12.2018 01:22Прямое (нормальное) отражение от стекла — 4-8% обычно, но это для длины волны 589.3 нм. Алмаз — 17%.
Рассеянное излучение конечно не столь опасно, но 1 Вт явно лучше не светить на такую поверхность.
McHummer1
01.12.2018 00:45Простите, а зачем вообще на это смотреть? Станок же ЧПУ. Просто сделать сплошной корпус и все. В крайнем случае можно разместить под корпусом вебкамеру
sim31r
01.12.2018 01:23Так, к примеру, для моего лазера мощностью 5 Вт, плотность мощности в пучке составляет 16 мВт\мм2.
У меня полупроводниковый синий лазер в ЧПУ мощность 5.5Вт. Выглядит более безопасным, чем обычные лазеры. Так как там луч не как у вышеобсуждаемых, не параллельный, а в виде конуса, сходится в точку размером 0.1 мм в одной точке пространства в 5 см от самого лазера. Соответственно в метре от лазера там пятно ~50 см с плотностью энергии ~20 Вт/м^2, если светить лазером на мишень. А в обычных условиях просто рассеянный свет от стола во все стороны, менее 1 Вт/м^2 (на расстоянии в 1 метр).
Полупроводниковый мощный лазер, из-за особенностей конструкции больше напоминает фонарик, с одним отличием, что можно в одной точке пространства луч свести в точку (вернее эллипс 0.1*0.15 мм).
Вот пример работы с лазером, от известного блоггера, не смотря на полное игнорирование ТБ зрение не повредил.
Данный лазер больше на сварочный аппарат похож, только в лучше сварки мощность до 2000 Вт и есть жесткий ультрафиолет, а не просто 5.5 Вт оптической мощности. Смотреть не надо конечно ни туда, ни туда. А фокус настроить визуально вполне можно.
Лазерные указки 300 мВт мне кажутся более опасными, так как выдают параллельный луч, в отличие от рассеянного лазера на 5500 мВт, такой вот парадокс.
Практическое применение у меня это изготовление трафаретов, шаблонов из пленки. А так же изготовление печатных плат, можно лазером сжигать черную краску на поверхности меди и травить в растворе, процесс занимает 5 минут. Примерно как тут показано, только рабочее поле 30*40 см.
Еще интересный эффект, косвенно по теме, если мощность лазера снизить менее 3Вт (через снижение напряжения на блоке питания), краска не сгорает, всё тепло рассеивается через медный слой, вне зависимости от времени прожига точки. А при мощности >5Вт даже при ШИМ модуляции и «программном» ограничении мощности в период времени действия импульса краска успевает испарится частично или вся. Таки образом если лазер работает на 0.1% мощности и еле виден, но если это мощный лазер, он может быть опасен для зрения, так как короткие импульсы могут перегревать тонкий слой тканей, тепло просто не успеет рассеятся, как это происходит при непрерывном потоке мощности, даже без гидравлических ударов, описанных в статье.
ntfs1984
01.12.2018 01:30Я конечно в физике не спец, но почему все эти очки имеют стекла под прямым углом?
Логичнее же не гасить излучение, а отражать его, для этого, упрощенно говоря, можно поставить полупрозрачные зеркала в оправу под углом в градусов 20 от центра.sim31r
01.12.2018 03:12Для бытовых условий достаточно «гасить» излучение в слое окрашенного материала. Отразить имеет смысл если луч лазера мощностью более 10Вт, чтобы не повредить пластик. Но если в лицо попадает луч такой мощности, это как-то неправильно, сохранность очков будет тут уже второстепенна.
werwolflg
01.12.2018 19:38Потому что диэлектрические зеркала расчитываются под определенный угол падения, и отклонение от этого угла сильно сказывается на коэффициенте отражения. Да и дорого это.
lemos
01.12.2018 02:06А насколько опасен зелёный китайский лазер с рассеивателем, который проецирует всякие звёздочки и сердечки на потолки детских комнат?
Laserbuilder Автор
01.12.2018 02:07Если нет возможности сунуть глаза непосредственно в упор к выходу излучения, то скорее всего неопасен.
Das_original
01.12.2018 10:03Если так много очков от всякого лазера, почему бы не собрать одни очки, со стеклами всех видов? Или это уже получится маска для работы с электросваркой?
DaneSoul
01.12.2018 11:36Кстати, инетесный вопрос, а какой уровень защиты от лазера дает маска сварщика?
Laserbuilder Автор
01.12.2018 12:28Вопрос в общем случае не имеет ответа. На разных длинах волн уровень поглощения будет разным. Вообще, надо бы его исследовать, ради интереса.
Laserbuilder Автор
01.12.2018 12:39Так вот именно советские очки и есть попытка получить универсальную защиту, и таки почти получилось.
werwolflg
01.12.2018 19:45Есть подобное, но лучше все же использовать очки, которые расчитаны на определенный диапазон, для комфортной работы продолжительное время. А какие есть очки, можете посмотре на сайте того же Thorlabs.
Barbaresk
01.12.2018 12:43А почему нельзя сделать очки, не просто предохраняющие глаза от попадания какого-либо света, а со свои светочувствительным элементом. Т.е. что-то типо очков виртуальной реальности. На глаза приходит картинка с камеры, установленной на очках. Цена такой штуки вряд ли будет дороже 20-30к. При этом глаза будут надёжно защищены, а картнка будет нормальная.
sim31r
01.12.2018 21:26Если это гигаваттные лазеры, которым термоядерную реакцию запускают, то такое решение имеет смысл. На ютубе ролик есть, там лабораторию светом заливает через утечки от импульса так что камера в засветку уходит.
zorg-kirill
01.12.2018 16:31В детстве смотрел и залипал в игрушечный лазер-указку красный (которые у многих были) — выглядело очень красиво. С глазами все в порядке, но сейчас бы не стал повторять. А в универе стояли более мощные лазеры для лабораторных работ, стояли пометки что запрещено глазами смотреть в луч, но было интересно. Посмотрел через 2МП камеру своего телефона, и даже видео небольшое записал одногруппникам показать. Выглядело примерно так же как в детстве, камера телефона не пострадала. Но что обидно — про лазеры совсем неинтересно рассказывали, и ничего не запомнилось. Сейчас из статьи узнал гораздо больше.
tormozedison
01.12.2018 19:50В 2009 году купил с рук за полцены телефон, про который предыдущий владелец честно сказал, что в него случайно попали лазером. Хорошо, дефект матрицы оказался сбоку, и все фотки можно было кропать средствами самого телефона. Довольно долго он проработал.
vadim_bv
01.12.2018 20:56А кто найдет ошибку на картинке – тот молодец.
1068 нм — разве можно увидеть такой луч(Видимый диапазон ограничен сверху по длине волны примерно 780 нм)? Куда не смотреть-то?Victor_koly
01.12.2018 21:40Как куда:
В ЛУЧ
Луч (в геометрии) или полупрямая — часть прямой, состоящая из данной точки и всех точек, лежащих по одну сторону от неё.
Так что не всовывайте свой глаз в эти «точки на прямой».
werwolflg
01.12.2018 22:06Увидеть можно, но один раз, если будет достаточная энергия. В глазе происходит нелинейное преобразование. Кому попадало такое излучение в глаз, говорили что видели небольшую вспышку зелёного цвета, если не изменяет память. Т.е. вторую гармонику.
Space__Elf
02.12.2018 15:21Готовы ли Вы доверить сохранность своих глаз какому-то безымянному китайцу, работающему за тарелку риса? Я не готов
Так что с китайскими лидарами?Laserbuilder Автор
02.12.2018 16:08У меня по ним никакой информации нет, чтобы ответить на вопрос опасны ли они, и если да, то на сколько. Я работал только с лабораторными и частично технологическими установками.
MaxVetrov
03.12.2018 01:47А это действительно глаза?
Мне это что-то другое напоминает :)) Уж простите :)
Daddy_Cool
Очень важная статья!
Глаз у человека не так много — всего две штуки.
Случай из личного опыта.
Я принес в лабораторию лазерную указку (китайский зеленый лазер, 300 мВт!). Мы работаем с волоконной оптикой — хотелось попробовать некоторые вещи. Никакой защиты там разумеется не было — указка и есть указка. Даже батарейка была подсевши.
Всё было хорошо, никто никому не направлял сей девайс в глаза. Но! Наш гениальный аспирант направил луч в окно. И отражение от оконного стекла прилетает мне в глаз! Очень больно, так что аж нецензурно. Неприятные ощущения были несколько дней, потом всё прошло.
Всем э… глазного здоровья!
ARD8S
Согласен, с лазерными дальномерами тоже будьте осторожны! Очень неприятно, если засветите в глаз. И «не видно», что самое гадкое, сразу не поймёшь, что запульнул не туда.
Про очки. Надо что-нибудь народное, хотя бы для 2 класса. Тонировка-зеркалка поможет?
Laserbuilder Автор
Моя позиция в этом вопросе останется неизменной — очки должны быть хорошими, с чётко обозначенными условиями при которых они защищают. С гарантированными ОД назначенными на нужные Вам длины волн. Это примерно как ставить вопрос «у меня нет денег на хороший мотошлем, обмотать голову пенопластом поможет?»
Если у Вас в основном в работе лазеры 2 класса то можно обойтись «китайским шлаком» с УГэкспресса, все равно лазер второго класса не представляет опасности при случайном попадании в глаз, так как его мощность в рамках этого класса не может быть выше 1 мВт.
Bergtagen
А лазерные сканеры штрихкодов насколько сильные? Мы работаем с терминалами сбора данных, и я всё думаю, надо ли работникам нашего склада вписывать в инструкцию предостережение. В глаз себе засветят, всё же надо попробовать… А на себе сначала не очень охота испытывать)
Laserbuilder Автор
На сканере штрихкода должна быть предупредительная желтая наклейка с указанием класса лазера. Скорее всего там не более 1 мВт.