Основные характеристики лазерных излучений. Классификация лазеров.

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 13Следующая ⇒

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.

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.

Активной средой могут быть:

— твердый материал: рубины, активированное неодимом стекло, алюмоитттриевый гранат, пластмассы;

— полупроводниковые материалы (Z_n (цинк), S (сера), ZnO (оксид цинка), CaSe (селенид кальция), Te (теллур), TbS (сульфид свинца), CaAs (арсенид галлия) и др.);

— жидкость с редкоземельными активаторами или органическими красителями (пиридин, бензол, толуол, бромнафталин, нитробензол);

— газовые материалы (смесь гелия с парами кадмия, аргон, криптон, ксенон, гелий, углекислый газ).

Для образования излучения активная среда подвергается т.н. «накачке» путем бомбардировки ее (непрерывной или импульсной) световым пучком специальной лампы накачки и др. методами (электрический разряд в газах, химические реакции, бомбардировка электрическим пучком). Сильная световая вспышка лампы переводит электроны активной среды из спокойного состояния в возбужденное, образуется лавинный поток световых фотонов. Зеркальный резонатор формирует узкий монохроматичный когерентный (строго направленный) световой пучок высокой энергии.

В соответствии с биологическим действием лазерное излучение может быть разбито на области спектра:

— рентгеновскую (3, 10^-3…3, 10^-7);

— ультрафиолетовую (0, 2-0, 4мкм);

— видимую (0, 1-0, 75мкм);

— ближнюю инфракрасную (0, 75-1, 4мкм);

— дальнюю инфракрасную (свыше 1, 4мкм);

— субмиллиметровую (10²-10³мкм).

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 Е_И (Дж), мощностью Р (Вт), плотностью энергии W_С (Дж/см²) и мощности W_Р (Вт/см²);

— поле излучения, характеризуемое потоком излучения Ф, F, Р (Вт), поверхностной плотностью потока излучения Е_Э (Вт/м²), интенсивностью излучения I, S (Вт/м²);

— источник излучения характеризуется излучательной способностью R_Э (Вт), энергетической силой излучения I_Э (Вт/ср), энергетической яркостью L_е (Вт/м²);

— приемник излучения характеризуется облученностью (энергетической освещенностью) Е_е (Вт/м²) и энергетическим количеством освещения Н_е (Дж/м²).

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.

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.

Сопутствующие опасные и вредные факторы присущи лазерам, особенно, начиная с III класса опасности.

К таковым относятся:

— излучение ультрафиолетовое оптического диапазона от ламп накачки;

— инфракрасное излучение и тепловыделение от оборудования и нагретых поверхностей;

— шум и вибрация, возникающие при работе лазера: 70…80 дБ (до 100-120);

— аэрозоли, газы (озон, NOх) как продукты взаимодействия с мишенью;

— токсические вещества, используемые в конструкции лазера;

— электромагнитное излучение от генераторов накачки(ВЧ, СВЧ);

— ионизирующее излучение;

— высокое напряжение в электрической цепи питания системы «накачки».

Способы проведения сорбционной очистки стоков на производстве.

Предохранительные устройства, применяемые при работе сосудов под давлением.

Билет № 48.

1. Расчетные методы определения параметров токсичности, ОБУВ, ПДК.

Для контроля за промышленными выбросами химических веществ пользуются различными величинами: ПДК (предельно допустимая концентрация), ДОК ( допустимое остаточное количество), ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень воздействия), ОДК (ориентировочная допустимая концентрация).Вместо двух последних в справочниках часто используется величина ВДК (временная допустимая концентрация) или ПДК расчетные. Применение расчетных методов для обоснования ВДК продиктовано стремлением устранить разрыв между ростом числа новых химических соединений, поступающих в окружающую среду, и реальными возможностями установления для них экспериментально обоснованных ПДК.

Государственный стандарт устанавливает токсикологические параметры только для примерно 2000 химических веществ, для которых были проведены комплексные токсиколого-гигиенические исследования. Для предварительной оценки токсичности новых соединеий в промышленной токсикологии предложены несколько подходов и формул. Расчеты с использованием физико-химических свойств соединений дают хорошее приближение к действительным значениям ПДК рабочей зоны. Производить расчеты по формулам можно лишь для тех химических веществ, приведённые физико-химические константы которых укладываются в определенные пределы по молярной массе (М) (от 30 до 300 кг/моль); плотности (p) (от 0, 6 до 2 кг/м3); температуре кипения (Ткип., оС) (от -100 до+300); температуре плавления (Тпл., о С) (от-190 до +180); показателю преломления (nр.) (от 1.3 до 1, 6). Уравнения для выполнения расчетов по этим параметрам приведены ниже:

lg ПДКр.з.=14, 2-10nр +lg М lg ПДКр.з.=0, 6 – 0, 01Tкип. + lgМ

lg ПДКр.з. = lgМ - 0, 012Tпл. - 1, 2 lgПДКр.з. = 1, 6 - 2, 2p + lgМ

lg ПДКр.з. = 0, 4 – 0, 01 М + lgМ

Расчеты с использованием физико-химических и токсикометрических характеристик, полученных в двухнедельном остром эксперименте , основываются на формулах:

для паров и газов органических жидкостей:

- lgПДКр.з. =0, 91lgСL50 +0, 1 + lgМ

- lgПДКр.з. = lgDL50 - 2, 0 + lgМ

для аэрозолей нелетучих и малолетучих органических и элементоорганичсских веществ:

- lgПДКр.з. = lgDL50 – 3, 1 + lgМ

для газов и паров неорганических веществ:

- lgПДКр.з.=lgСl50 + 0.4 + lgМ

для аэрозолей металлов и их оксидов:

- lgПДКр.з. = 0, 85lDL50 -3 + lgМ – lgN,

где N - число атомов металла в молекуле вещества.

2. Экстрагирование стоков.

Установка грузоподъемных машин.

Билет № 49.

Требования пожарной безопасности к электросварочным работам.

Извлечения из Правил пожарной безопасности в РФ ППБ-01-03.

Полы в помещениях, где организованы постоянные места проведения сварочных работ, должны быть выполнены из негорючих материалов. Допускается устройство деревянных торцевых полов на негорючем основании в помещениях, в которых производится сварка без предварительного нагрева деталей.

Соединять сварочные провода следует при помощи опрессования, сварки, пайки и специальных зажимов. Подключение электропроводов к электрододержателю, свариваемому изделию и сварочному аппарату должно выполняться при помощи медных кабельных наконечников, скрепленных болтами и шайбами.

Провода, подключенные к сварочным аппаратам, распределительным щитам и другому оборудованию, а также к местам сварочных работ, должны быть надежно изолированы и в необходимых местах защищены от действия высокой температуры, механических повреждений или химических воздействий.

Провода электросварочных машин должны располагаться от трубопроводов кислорода на расстоянии не менее 0, 5м, а от трубопроводов ацетилена и других ГГ – не менее 1м.

В качестве обратного проводника, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, могут служить стальные или алюминиевые шины любого профиля, сварочные плиты, стеллажи и сама свариваемая конструкция при условии, если их сечение обеспечивает безопасное по условиям нагрева протекание тока.

Соединение между собой отдельных элементов, используемых в качестве обратного проводника, должно выполняться с помощью болтов, струбцин и зажимов.

При проведении электросварочных работ во взрывопожароопасных и пожароопасных помещениях и сооружениях обратный проводник от свариваемого изделия до источника тока выполняется только изолированным проводом, причем по качеству изоляции он не должен уступать прямому проводнику, присоединяемому к электрододержателю.

Конструкция электрододержателя для ручной сварки должна обеспечивать надежное зажатие и быструю смену электродов, а также исключать возможность короткого замыкания его корпуса на свариваемую деталь при временных перерывах в работе или при случайном его падении на металлические предметы. Рукоятка электрододержателя должна быть сделана из негорючего диэлектрического и теплоизолирующего материала.

Электросварочная установка на время работы должна быть заземлена. Помимо заземления основного электросварочного оборудования, в сварочных установках следует непосредственно заземлять тот зажим вторичной обмотки сварочного трансформатора, к которому присоединяются проводник, идущий к изделию (обратный проводник).

Чистка агрегата и пусковой аппаратуры должна производиться ежедневно после окончания работы. Техническое оборудование и планово-предупредительный ремонт сварочного оборудования должны производиться в соответствии с графиком.

Температура нагрева отдельных частей сварочной установки (трансформаторов, подшипников, щеток, контактов вторичной цепи и др.) не должна превышать 75°C.

Питание дуги в установках для атомо-водородной сварки должно обеспечиваться от отдельного трансформатора. Непосредственное питание дуги от распределительной сети через регулятор тока любого типа не допускается.

При проведении электросварочных работ на местах во взрывопожароопасных зонах:

- рекомендуется использовать источники питания постоянного тока или специальные источники переменного тока, имеющие в конструкции импульсные генераторы, повышающие напряжение между электродом и свариваемым изделием в момент повторного возбуждения дуги (источник питания типа «разряд»);

- в пожароопасных зонах класса П-II труднодоступные для очистки от пыли места рекомендуется обрабатывать двухпроцентным раствором пенообразователя из расчета 1л на 1, 0 кв*м.

- сварку в вертикальном и потолочном положении необходимо выполнять электродами диаметром не более 4мм. При этом величина сварочного тока должна быть на 20% ниже, чем при сварке в нижнем горизонтальном положении;

- перед включением электросварочной установки следует убедиться в отсутствии электрода в электрододержателе.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 111213 Следующая ⇒