У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад
Особенности лазерного излучения
Устройство лазера и свойства вынужденного излучения обуславливают отличие лазерного излучения от излучения обычных источников света. Лазерное излучение (ЛИ) характеризуется следующими важнейшими свойствами.
1. Высококогерентностъ. Излучение является высококогерентным, что обусловлено свойствами вынужденного индуцированного излучения. При этом имеет место не только временная, но и пространственная когерентность: разность фаз в двух точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения, сохраняется постоянной (рис. а) (в следствии пространственной когерентности излучение может быть сфокусировано в очень малом объеме).
2. Монохроматичность. Лазерное излучение является в высокой степени монохроматическим, то есть содержит волны практически одинаковой частоты (фотоны имеют одинаковую энергию). Это обусловлено тем, что вынужденное излучение связано с дублированием фотонов (каждый индуцированный фотон полностью подобен первоначальному). При этом формируется электромагнитная волна постоянной частоты. Ширина спектральной линии составляет 0,01 нм. На рис. в приведено схематическое сравнение ширины линии лазерного луча и луча обычного света.
До появления лазеров излучение с некоторой степенью монохроматичности удавалось получить с помощью приборов – монохроматоров, выделяющих из сплошного спектра узкие спектральные интервалы (узкие полосы длин волн), однако мощность света в таких полосах мала.
3. Высокая мощность. С помощью лазера можно обеспечить очень высокую мощность монохроматического излучения — до 10 5 Вт в непрерывном режиме. Мощность импульсных лазеров на несколько порядков выше. Так неодимовый лазер генерирует импульс с энергией Е = 75 Дж, длительность которого t = 3·10 –12 с. Мощность в импульсе равна Р = E/t = 2,5·10 13 Вт (для сравнения: мощность ГЭС Р ~ 10 9 Вт).
4. Высокая интенсивность. В импульсных лазерах интенсивность лазерного излучения очень высока и может достигать I = 10 14 -10 16 Вт/см 2 (ср. интенсивность солнечного света вблизи земной поверхности I = 0,1 Вт/см 2 ).
5. Высокая яркость. У лазеров, работающих в видимом диапазоне, яркость лазерного излучения (сила света с единицы поверхности) очень велика. Даже самые слабые лазеры имеют яркость 10 15 кд/м 2 (для сравнения: яркость Солнца L ~ 10 9 кд/м 2 ).
6. Давление. Лазерный луч при падении на поверхность оказывает давление (р). При полном поглощении лазерного излучения, падающего перпендикулярно поверхности, величина создается давление р = I /с, где I – интенсивность излучения, с – скорость света в вакууме. При полном отражении величина давления в два раза больше. При интенсивности I = 10 14 Вт/см 2 = 10 18 Вт/м 2 , р = 3,3·10 9 Па = 33000 атм.
7. Малый угол расходимости в пучке. Коллимированностъ. Излучение является коллимированным, то есть все лучи в пучке почти параллельны друг другу (рис.6). На большом расстоянии лазерный пучок лишь незначительно увеличивается в диаметре (для большинства лазеров угол расходимости составляет 1 угловую минуту или меньше). Так как угол расходимости мал, то интенсивность лазерного пучка слабо убывает с расстоянием. Остронаправленность позволяет передавать сигналы на огромные расстояния при малом ослаблении их интенсивности.
8. Поляризованностъ. Лазерное излучение полностью поляризовано.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Особенности лазерного излучения
Излучение лазеров имеет следующие особенности по сравнению с излучением обычных источников света:
- 1. Лазерное излучение в высокой степени когерентно, т.к. все фотоны испускаются согласованно. В волновой теории аналог фотона — волновой цуг.
- 2. Степень монохроматичности лазера у^ мала, составляет всего ~ 10″ 5 .
- 3. Излучение лазера отличается очень малой расходимостью лазерного луча. Угол расходимости составляет величину порядка 10’^-Ю -6 рад.
- 4. Лазерное излучение в большинстве случаев оказывается практически полностью плоскополяризованным (из-за многократного отражения под углом Брюстера).
Некогерентный световой пучок принципиально нельзя хорошо сфокусировать, потому что световые лучи падают на линзу под разными углами к оптической оси (рис. 6.9, а). В пучке с высокой степенью когерентности световые лучи практически параллельны, и их можно сфокусировать почти в точку (рис. 6.9, б). Эта точка будет иметь диаметр порядка длины волны падающего света.
Лазеры, особенности лазерного излучения. Классификация лазеров по степени опасности. Специфика защиты от лазерного излучения.
Лазерное излучение (ЛИ) — представляет собой особый вид электромагнитного излучения, генерируемого в диапазоне длин волн 0,1. 1000 мкм, отличающиеся монохроматичностью, когерентностью и высокой степенью направленности. Диапазон спектра – от рентгеновского через ультрафиолетовый, видимый, инфракрасный до субмиллиметрового диапазона.
Источниками лазерного излучения являются оптические квантовые генераторы — лазеры, которые нашли широкое применение в науке, технике, технологии (связи, локации, измерительной технике, голографии, разделении изотопов, термоядерном синтезе, сварке, резке металлов и т.п.).
Лазер – это генератор электромагнитных излучений оптического диапазона, работа которого заключается в использовании вынужденных излучений.
Оптический квантовый генератор (ОКГ) – лазер — состоит из рабочего пола (активная среда), лампы накачки и зеркального резонатора. Принцип действия основан на использовании вынужденного электромагнитного излучения, возникающего в результате возбуждения квантовой системы активной среды.
Для разных целей применяют лазеры с разным длинами волн, энергий и мощностью.
Стационарные и передвижные, сверхмощные и маломощные лазеры нашли широкое применение:
При рассмотрении физических характеристик лазерного излучения объектами изучения являются:
— пучок излучения, характеризуемый энергией лазерного излучения Е (Дж), энергией импульса лазерного излучения ЕИ (Дж), мощностью Р (Вт), плотностью энергии WС (Дж/см 2 ) и мощности WР (Вт/см 2 );
— поле излучения, характеризуемое потоком излучения Ф, F, Р (Вт), поверхностной плотностью потока излучения ЕЭ (Вт/м 2 ), интенсивностью излучения I, S (Вт/м 2 );
— источник излучения характеризуется излучательной способностью RЭ (Вт), энергетической силой излучения IЭ (Вт/ср), энергетической яркостью Lе (Вт/м 2 );
— приемник излучения характеризуется облученностью (энергетической освещенностью) Ее (Вт/м 2 ) и энергетическим количеством освещения Не (Дж/м 2 ).
Излучение также характеризуется временными параметрами: длительностью импульса τ, частотой повторения импульсов f, длительностью воздействия излучения t, длиной волны λ.
При эксплуатации лазерных установок обслуживающий персонал может подвергаться воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов.
Основную опасность представляет прямое, зеркальное и диффузно отраженное и рассеянное лазерное излучение.
Влияние лазерного излучения может привести к тепловому, ударному действию светового давления, перестройке внутриклеточных структур.
При большой интенсивности и очень малой длительностью импульсов наблюдается ударное действие лазерного излучения, которое распространяется с большой скоростью и приводит к поражению внутренних тканей при отсутствии внешних повреждений.
Важнейшим фактором действия мощного лазерного излучения на биологическую среду является тепловой эффект, который проявляется в виде ожога, иногда с глубинным разрушением – деформацией и даже испарением клеточных структур.
Результатом даже очень малых доз лазерного облучения могут быть такие явления, как при СВЧ — облучении – неустойчивость артериального давления, нарушение сердечного ритма, усталость, раздражение. Такие нарушения обратимы и исчезают после отдыха.
Очень сильно лазерное излучение влияет на глаза, поражая все структуры глаза (иногда неизлечимо).
По степени опасности лазеры разделяются на классы:
0 – безопасные: выходное излучение не представляет опасности для биологической ткани при остром и хроническом воздействии;
I – малоопасные: воздействие прямого и зеркального отраженного излучения только на глаза;
II – средней опасности: воздействие на глаза прямого, зеркального и диффузно отраженного излучения, а также прямого и зеркального отраженного излучения на кожу;
III – опасные: воздействие на глаза, кожу прямого, зеркального и диффузно отраженного излучения. Кроме того, работа лазеров сопровождается возникновением других опасных и вредных производственных факторов;
IV – высокой опасности: к опасностям, свойственным лазерам II-III класса, добавляется ионизирующее излучение с уровнем, превышающим ПДУ.
Классификацию лазеров по степени опасности осуществляют на основе временных, энергетических и геометрических (точечный или протяженный источник) характеристик источника облучения и предельно допустимых уровней (ПДУ) лазерного излучения.
Типы лазеров:
— Эксимерные –режим работы – импульсный;
— аргон (активная среде) –режим работы- непрерывный и импульсный;
— гелий неон (активная среде) –режим работы- непрерывный;
— углекислый газ (активная среде) –режим работы- непрерывный
Под лазерной безопасностью понимается совокупность организационных, технических и санитарно-гигиенических методов, которые обеспечивают безопасность условий труда персонала при использовании лазеров.
Принятие тех или иных методов лазерной безопасности зависит, в первую очередь, от класса лазера. Класс опасности лазера устанавливается предприятием, которое его изготовляет.
Установка лазеров разрешается только в специально оборудованных помещениях. На дверях помещения, где находятся лазеры 2,3,4 классов, должны быть нанесены знаки лазерной опасности.
Управление лазерами 4 класса должно быть дистанционным, а двери помещения, где они находятся, должны иметь блокировку.
Предупреждение поражений лазерным излучением включает систему мер инженерно-технического, планировочного, организационного, санитарно-гигиенического характера.
При использовании лазеров II-III классов в целях исключения облучения персонала необходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения. Экраны и ограждения должны изготавливаться из материалов с наименьшим коэффициентом отражения, быть огнестойкими и не выделять токсических веществ при воздействии на них лазерного излучения.
Лазеры IV класса опасности размещаются в отдельных изолированных помещениях и обеспечиваются дистанционным управлением их работой.
При размещении в одном помещении нескольких лазеров следует исключить возможность взаимного облучения операторов, работающих на различных установках. Не допускаются в помещения, где размещены лазеры, лица, не имеющие отношения к их эксплуатации. Запрещается визуальная юстировка лазеров без средств защиты.
Для удаления возможных токсических газов, паров и пыли оборудуется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для защиты от шума принимаются соответствующие меры звукоизоляции установок, звукопоглощения и др.
К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, обеспечивающие снижение облучения глаз до ПДУ.
Средства индивидуальной защиты применяются только в том случае, когда коллективные средства защиты не позволяют обеспечить требования санитарных правил.
К организационным защитным мероприятиям относятся:
– организация рабочих мест с определением всех необходимых защитных мероприятий и учетом специфики конкретных обстоятельств использования лазерных установок;
– обучение персонала и контроль знаний правил техники безопасности;
– организация медицинского контроля и т.д.
– технические мероприятия и средства защиты подразделяются на коллективные и индивидуальные. Коллективные включают в себя:
– средства нормализации внешней среды;
–автоматические системы управления технологическим процессом;
– использование предохранительных устройств, приборов, различных ограждений лазерно – опасной зоны;
– использование телеметрических и телевизионных систем наблюдения;
– применение заземления, зануления, блокировки и т.д.
Влияние лазерного излучения может привести к тепловому, ударному действию светового давления, перестройке внутриклеточных структур.
При большой интенсивности и очень малой длительностью импульсов наблюдается ударное действие лазерного излучения, которое распространяется с большой скоростью и приводит к поражению внутренних тканей при отсутствии внешних повреждений.
Важнейшим фактором действия мощного лазерного излучения на биологическую среду является тепловой эффект, который проявляется в виде ожога, иногда с глубинным разрушением – деформацией и даже испарением клеточных структур.
Результатом даже очень малых доз лазерного облучения могут быть такие явления, как при СВЧ — облучении – неустойчивость артериального давления, нарушение сердечного ритма, усталость, раздражение. Такие нарушения обратимы и исчезают после отдыха.
Очень сильно лазерное излучение влияет на глаза, поражая все структуры глаза (иногда неизлечимо).
Под лазерной безопасностью понимается совокупность организационных, технических и санитарно-гигиенических методов, которые обеспечивают безопасность условий труда персонала при использовании лазеров.
Принятие тех или иных методов лазерной безопасности зависит, в первую очередь, от класса лазера. Класс опасности лазера устанавливается предприятием, которое его изготовляет.
Установка лазеров разрешается только в специально оборудованных помещениях. На дверях помещения, где находятся лазеры 2,3,4 классов, должны быть нанесены знаки лазерной опасности.
Управление лазерами 4 класса должно быть дистанционным, а двери помещения, где они находятся, должны иметь блокировку.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Прямо сейчас студенты читают про:
МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В третьей главе рассматриваются методы прогнозирования. Представлена классификация методов прогнозирования. Раскрывается сущность.
Понятие, признаки и виды юридической ответственности Юридическая ответственность – возможность наступления неблагоприятных последствий личного.
Извлечения из Трудового кодекса РФ Статья 63. Заключение трудового договора допускается с лицами.
Медицинская этика и деонтология Медицинская этика – это совокупность нравственных норм профессиональной деятельности медицинских работников.
Философское определение материи. Философское и естественнонаучное представление о материи. Из многообразия форм бытия в центре внимания философов всегда находились две: материальная и идеальная.