Учебное пособие Москва 2007 Содержание Лекция № Принцип действия лазеров, классификация и области применения 1 Общая характеристика лазеров
| Вид материала | Учебное пособие |
- Курс «Квантовая электроника» Направления: «Техническая физика», «Электроника и наноэлектроника», 27.76kb.
- Учебное пособие Москва 2007 Содержание Лекция № Актуальность борьбы с шумом на производстве,, 1016.54kb.
- Задача Индукционные канальные печи. Принцип действия, элементы конструкции, области, 16.08kb.
- А. Н. Евграфов 2011 г. Календарный план лекций и упражнений по Прикладной механике, 21.47kb.
- Сточников когерентного оптического излучения (лазеров или оптических квантовых генераторов, 175.91kb.
- Учебное пособие Москва, 2007 удк 50 Утверждено Ученым советом мгупи, 1951kb.
- Учебное пособие г. Йошкар Ола, 2007 Учебное пособие состоит из двух частей: «Книга, 56.21kb.
- Учебное пособие Нижний Новгород 2007 Балонова М. Г. Искусство и его роль в жизни общества:, 627.43kb.
- Специальный физический практикум, 384.33kb.
- Учебное пособие Власов В. И. Безопасность жизнедеятельности, 68.93kb.
Кафедра промышленной безопасности и экологии
Утверждено Ученым советом Академии
« » сентября 2005г.
УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
( Для студентов специализации 061164 «Трудоохранный менеджмент»
Специальности 061100 «Менеджмент организации»
и слушателей по дополнительной программе
«Менеджмент в охране труда»)
Москва – 2005
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА
«ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
Программа курса «ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
составлена в соответствии с требованиями Государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования,
утвержденного Министерством образования Российской Федерации, и
предназначена для слушателей и студентов Академии труда и социальных отношений, обучающихся по специализации 061164 «Трудоохранный менеджмент» и специальности 061100 «Менеджмент организации» и слушателей по дополнительной программе «Менеджмент в охране труда».
Цель курса создать у слушателей и студентов современное, систематизированное и целостное представление о лазерном излучении и его воздействии на человека, дать теоретические и практические знания об управлении безопасностью труда при защите от лазерных излучений, освоить методы измерений параметров лазеров, изучить гигиенические нормативы, действующие на предприятиях.
Изучение курса «Защита от лазерных излучений» позволит рассчитывать параметры лазеров, оценивать физиологическое действие лазерного излучения, определять лазероопасные зоны и нормируемые параметры для различных категорий работающих.
Основными задачами изучения курса являются:
- освоение теоретических знаний, изучение основных понятий, определений и параметров лазеров, их классификации, нормирования, измерения и обоснования методов и средств защиты;
- приобретение умений по расчету параметров лазеров и расчету соответствующих средств защиты;
- освоение навыков по измерениям параметров лазеров и лазероопасных зон в различных помещениях.
Курс «Защита от лазерных излучений» является частью общей дисциплины: «Производственная санитария и гигиена труда» и базируется на дисциплинах: «Физиология человека», «Защита от электромагнитных излучений» и др.
Содержание курса включает лекции, семинары, лабораторные работы, контрольные домашние задания
При изложении курса используется системный подход и модульное построение изучаемого материала, что позволяет выделить наиболее важные вопросы и интенсифицировать процесс обучения.
Весь курс разбивается на пять основных модулей: анкетный, классификационный, физиологический, измерительный и защитный.
В анкетном модуле излагаются основные понятия, определения и параметры лазеров.
В классификационном модуле приводится классификация по активным средам, источникам накачки, по энергетическим, спектральным и временным параметрам.
Физиологический модуль служит для оценки физиологического действия лазерного излучения, на какие системы и органы такое действие максимально и от каких параметров лазеров и биологических тканей оно зависит.
Измерительный модуль служит для обоснования методов и способов измерения лазерных параметров, а так же параметров типовой измерительной аппаратуры.
В защитном модуле обосновываются методы и средства защиты от лазерного излучения, приводятся коллективные и индивидуальные средства защиты и особенности медицинских профилактических мероприятий по снижению вредного действия лазерного излучения.
Такое построение курса способствует лучшему усвоению учебного материала, при пропуске занятий легко восстановить пропущенный материал.
Содержание данного курса способствует повышению уровня знаний по воздействию лазерного излучения на работающих, широкому их использованию в практической деятельности, созданию активной жизненной позиции в случае необходимости применения средств защиты от лазерного излучения.
В целях полного овладения содержания курса данной программой предусмотрено проведение самостоятельной работы, демонстрационной лабораторной работы и семинара.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА
«ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
| Наименование разделов и | Количество учебных часов | ||||
| Всего | В том числе | ||||
| тем | | | |||
| Лекции | Сем. занят. | Практ. занятия. | Самостоят. работа | ||
| Раздел 1. Физические основы работы лазеров | 12 | 6 | | | 6 |
| Тема 1. Актуальность вопросов лазерной безопасности. Классификация лазеров и их | 8 | 4 | | | 4 |
| краткая характеристика | | | | | |
| Тема 2. Применение лазеров в | 4 | 2 | | | 2 |
| технологических процессах и научных исследованиях | | | | | |
| Раздел 2. Источники опасности при работе лазерных установок | 10 | 4 | 2 | | 4 |
| Тема 3. Опасные и вредные факторы при эксплуатации | 4 | 2 | | | 2 |
| лазеров | | | | | |
| Тема 4. Физиологическое | 6 | 2 | 2 | | 2 |
| действие лазерного излучения | | | | | |
| на глаза, кожу и организм в целом | | | | | |
| Раздел 3. Методы | 10 | 6 | | | 4 |
| нормирования, измерения и | | | | | |
| защиты от воздействия | | | | | |
| лазерного излучения | | | | | |
| Тема 5. Основные параметры | 6 | 4 | | | 2 |
| лазерного излучения, методы | | | | | |
| их нормирования и измерения | | | | | |
| Тема 6. Коллективные и | 4 | 2 | | | 2 |
| индивидуальные средства | | | | | |
| защиты от лазерных излучений | | | | | |
| ИТОГО: | 32 | 16 | 2 | | 14 |
ПРОГРАММА ПО КУРСУ
«ЗАЩИТА ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ»
Раздел 1. Физические основы работы лазеров
Тема I . Актуальность вопросов лазерной безопасности. Классификация лазеров и их краткая характеристика
Особенности изучения курса, его модульное построение. Краткая характеристика модулей: понятийный или анкетный, классификационный, измерительный, физиологический, защитный. Современное состояние лазерной техники и перспективы ее развития. Актуальность вопросов лазерной безопасности.
Основные понятия, определения и параметры лазеров. Принцип действия лазеров, типовая структурная схема и краткая характеристика основных элементов. Энергетические параметры: энергия и мощность излучения, плотность потока излучения и плотность энергии, кпд лазеров Спектральные параметры лазеров: длины волн излучения, ширина линии, монохроматичность излучения Пространственные параметры лазеров: расходимость излучения, равномерность излучения по сечению пучка. Временные параметры лазеров: длительность импульса, частота следования импульсов, время непрерывной работы. Уникальные свойства лазерного излучения. Классификация лазеров по типу активных сред, по источникам накачки, по способам охлаждения активных сред, по конструктивному исполнению, по энергетическим, спектральным и временным параметрам. Основные опасности при работе с лазерами. Типовые уровни лазерного излучения различных производственных установок. Современное состояние и перспективы развития лазерной техники.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Понятие о лазерной безопасности, принцип действия лазеров.
2. Основные параметры лазеров: энергетические, частотные, пространственные, временные.
3. Уникальные свойства лазерного излучения.
4. Классификация лазеров по различным признакам.
Особенности воздействия лазерного излучения на организм человек.
6. Современное состояние и перспективы развития лазерной техники.
Тема 2 Применение лазеров в технологических процессах.
Области применения лазерной техники в народном хозяйстве. Перспективные типы лазеров для применения в различных технологических процессах: электроразрядные, твердотельные, эксимерные и их краткая характеристика. Физические процессы, протекающие при взаимодействии лазерного излучения с различными материалами. Непрерывные и импульсные лазеры для сварки, резки, прошивки отверстий, раскроя различных материалов, термообработки деталей. Различные системы сканирующих устройств для лазеров
Технические характеристики твердотельных промышленных лазерных установок. Зависимость скоростей резки, сварки от энергетических характеристик и режимов работы лазерных установок. Лазерные технологические комплексы, их состав и особенности применения в автомобильной и самолетостроительной промышленности.
Лазеры для научных исследований. Мощные лазерные установки для управляемого термоядерного синтеза. Состав, структурные схемы, современное состояние исследований по лазерному управляемому термоядерному синтезу Краткая характеристика медицинских лазерных установок для хирургии, офтальмологии, физиотерапии и др.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Дать характеристику лазерным технологическим установкам.
2. Требования к лазерным технологическим установкам.
3. Краткая характеристика твердотельных лазеров.
4. Краткая характеристика электроразрядных лазеров.
5. Краткая характеристика эксимерных лазеров.
РАЗДЕЛ II. Источники опасности при работе лазерных
установок.
Тема 3 . Опасные и вредные факторы при эксплуатации лазеров
Опасность лазерного излучения: прямого, рассеянного и отраженного. Особенности распространения лазерного излучения. Классы опасности лазеров. Знаки лазерной опасности и надписи на пояснительных знаках, обозначающих класс опасности лазера.
Опасные и вредные факторы, сопутствующие эксплуатации лазеров; ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение источников накачки лазеров, высокое напряжение источников питания, сверхвысокочастотное излучение, ионизирующие излучения при предварительной ионизации больших объемов активной среды, мощный электрический разряд.
Механизм звукообразования при воздействии лазерного излучения с материалами. Количественные характеристики шумов, образующихся при лазерной обработке твердых материалов. Вынос массы материала при воздействии лазерного излучения. Краткая характеристика аэродисперсных систем при выносе массы. Особенности радиолиза воздуха при воздействии лазерного излучения, опасность воздействия продуктов радиолиза на человека.
Сравнительная характеристика лазеров по их возможностям и опасным факторам, сопровождающим их эксплуатацию.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Характеристика опасности прямого, отраженного и рассеянного
лазерного излучения для органа зрения.
2. Классы опасности лазерного излучения.
3. Знаки и надписи лазерной опасности.
4. Сопутствующие вредные и опасные факторы при работе
лазерных установок.
5. Характеристика шумов при работе лазерных установок.
Тема 4 Физиологическое действие лазерного излучения на глаза, кожу и организм в целом.
Биологическое действие лазерного излучения. Три стадии биологического действия: физическая, физико-химическая, химическая. Факторы, определяющие биологические изменения при лазерном облучении. Воздействие лазерного излучения на органы зрения. Краткая характеристика глаза.
Расчет облученности сетчатки и роговицы от произвольных источников лазерного излучения. Типовые патологические эффекты при воздействии лазерного излучения на глаза в 1-ом, 2-ом и 3 -ем спектральных диапазонах.
Уровни отраженного лазерного излучения различных технологических установок. Опасность лазерного излучения: прямого, рассеянного и отраженного в различных спектральных диапазонах и при различных временных режимах работы лазерных установок: импульсном, частотно-импульсном, непрерывном.
Краткая характеристика «Санитарных норм и правил устройств и эксплуатации лазеров». Биологические эффекты воздействия лазерного излучения на кожу. Действие лазерного излучения на внутренние органы. Механизм воздействия лазерного излучения на организм в целом.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Воздействие лазерного излучения на глаза в 1 –диапазоне.
2. Воздействие лазерного излучения на глаза во 2-диапазоне.
3. Воздействие лазерного излучения на глаза в 3-диапазоне.
4. Основные параметры глаза.
5.Воздействие лазерного излучения на кожу.
6. Воздействие лазерного излучения на внутренние органы.
Раздел 3. Методы нормирования, измерения и защиты от воздействия лазерного излучения.
Тема5 Основные параметры лазерного излучения, методы их измерения и нормирования.
Энергетические, пространственные, временные и спектральные параметры лазеров, особенности их измерения и расчета. Методы измерения параметров лазерного излучения: калориметрические, фотоэлектрические и др. Типовая аппаратура для измерений параметров лазерного излучения: принцип работы, структурные схемы, основные характеристики. Характеристика условий труда при эксплуатации лазеров. Методика оценки уровней лазерного излучения на рабочих местах. Особенности построения лазероопасных зон.
Нормирование воздействия лазерного излучения. Предельно допустимые уровни лазерного излучения и сопутствующих опасных и вредных факторов различных типов лазеров. Зависимость безопасных уровней лазерного излучения от плотности потока, длины волны, длительности и частоты следования импульсов, от биологических и физико-химических особенностей тканей и органов. Подходы к оценке безопасности при работе с новыми типами лазеров.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Методы измерения параметров лазеров.
2. Калориметрические методы измерения энергетических параметров лазеров.
3. Фотоэлектрические методы измерения энергетических и временных параметров лазеров.
4. Порядок построения лазероопасных зон.
5. Характеристика аппаратуры для измерения параметров лазеров.
Тема 6 Коллективные и индивидуальные средства защиты от лазерных излучений.
Система обеспечения лазерной безопасности. Структура стандартов по лазерной безопасности в системе стандартов безопасности труда. Физико-химические, санитарно- гигиенические, медико-биологические и технические аспекты обеспечения безопасности от воздействия лазерного излучения. Контроль уровней опасных и вредных факторов при работе с различными типами лазеров. Методы защиты от лазерного излучения: технические, организационные, лечебно-профилактические. Средства снижения опасных и вредных факторов при работе лазеров. Требования к помещениям и размещению лазерных установок. Коллективные и индивидуальные средства защиты: защитные очки, защитные лицевые щитки, защитные насадки. Контроль за состоянием производственной среды при работе лазерных установок.
Медицинский профилактический контроль за состоянием здоровья персонала и мероприятия по защите от лазерного излучения.
Вопросы для повторения и самостоятельной работы:
1. Требования к приемке лазерных установок.
2. Требования к эксплуатации лазерных установок.
3. Средства индивидуальной защиты от лазерного излучения.
4. Примеры определения ПДУ лазерного излучения.
5. Особенности измерения параметров лазерного излучения.