चिकित्सा, भौतिकी, रसायन विज्ञान, भूविज्ञान, जीव विज्ञान और इंजीनियरिंग में लेजर तेजी से महत्वपूर्ण अनुसंधान उपकरण बनते जा रहे हैं। यदि दुरुपयोग किया जाता है, तो वे आकस्मिक प्रयोगशाला आगंतुकों सहित ऑपरेटरों और अन्य कर्मियों को चकाचौंध और चोट (जलने और बिजली के झटके सहित) का कारण बन सकते हैं, और महत्वपूर्ण संपत्ति क्षति का कारण बन सकते हैं। इन उपकरणों के उपयोगकर्ताओं को उन्हें संभालते समय आवश्यक सुरक्षा सावधानियों को पूरी तरह से समझना और लागू करना चाहिए।
लेजर क्या है?
शब्द "लेजर" (इंग्लैंड। लेजर, लाइट एम्प्लीफिकेशन बाय स्टिम्युलेटेड एमिशन ऑफ रेडिएशन) एक संक्षिप्त नाम है जो "प्रेरित विकिरण द्वारा प्रकाश का प्रवर्धन" है। लेजर द्वारा उत्पन्न विकिरण की आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के दृश्य भाग के भीतर या उसके निकट होती है। ऊर्जा को "लेजर प्रेरित विकिरण" नामक प्रक्रिया के माध्यम से अत्यधिक उच्च तीव्रता की स्थिति में प्रवर्धित किया जाता है।
"विकिरण" शब्द को अक्सर गलत समझा जाता हैगलत है, क्योंकि इसका उपयोग रेडियोधर्मी पदार्थों का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है। इस संदर्भ में, इसका अर्थ है ऊर्जा का हस्तांतरण। चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से ऊर्जा को एक स्थान से दूसरे स्थान तक पहुँचाया जाता है।
विभिन्न वातावरणों में कई अलग-अलग प्रकार के लेजर काम कर रहे हैं। गैसों (उदाहरण के लिए, आर्गन या हीलियम और नियॉन का मिश्रण), ठोस क्रिस्टल (उदाहरण के लिए, रूबी) या तरल रंगों का उपयोग कार्य माध्यम के रूप में किया जाता है। जब काम के माहौल में ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है, तो यह उत्तेजित अवस्था में चली जाती है और प्रकाश के कणों (फोटॉन) के रूप में ऊर्जा छोड़ती है।
सीलबंद ट्यूब के दोनों सिरों पर दर्पणों की एक जोड़ी या तो एक केंद्रित धारा में प्रकाश को परावर्तित या प्रसारित करती है जिसे लेजर बीम कहा जाता है। प्रत्येक कार्य वातावरण अद्वितीय तरंग दैर्ध्य और रंग का एक बीम उत्पन्न करता है।
लेजर प्रकाश का रंग आमतौर पर तरंग दैर्ध्य के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह गैर-आयनकारी है और इसमें स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी (100-400 एनएम), दृश्यमान (400-700 एनएम) और अवरक्त (700 एनएम - 1 मिमी) भाग शामिल है।
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम
प्रत्येक विद्युत चुम्बकीय तरंग में इस पैरामीटर से जुड़ी एक अद्वितीय आवृत्ति और लंबाई होती है। जिस प्रकार लाल प्रकाश की अपनी आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य होती है, उसी प्रकार अन्य सभी रंगों - नारंगी, पीला, हरा और नीला - में अद्वितीय आवृत्तियाँ और तरंग दैर्ध्य होते हैं। मनुष्य इन विद्युत चुम्बकीय तरंगों को देखने में सक्षम हैं, लेकिन शेष स्पेक्ट्रम को देखने में असमर्थ हैं।
गामा किरणों, एक्स-रे और पराबैंगनी की आवृत्ति सबसे अधिक होती है। अवरक्त,माइक्रोवेव विकिरण और रेडियो तरंगें स्पेक्ट्रम की निचली आवृत्तियों पर कब्जा कर लेती हैं। दृश्यमान प्रकाश बीच में एक बहुत ही संकीर्ण सीमा में होता है।
लेजर विकिरण: मानव जोखिम
लेजर प्रकाश की एक तीव्र निर्देशित किरण उत्पन्न करता है। यदि किसी वस्तु पर निर्देशित, प्रतिबिंबित या केंद्रित किया जाता है, तो बीम आंशिक रूप से अवशोषित हो जाएगा, जिससे वस्तु की सतह और आंतरिक तापमान बढ़ जाएगा, जिससे सामग्री बदल सकती है या विकृत हो सकती है। ये गुण, जिन्हें लेजर सर्जरी और सामग्री प्रसंस्करण में आवेदन मिला है, मानव ऊतक के लिए खतरनाक हो सकते हैं।
विकिरण के अलावा, जिसका ऊतकों पर थर्मल प्रभाव पड़ता है, लेजर विकिरण खतरनाक है, जिससे एक फोटोकैमिकल प्रभाव पैदा होता है। इसकी स्थिति पर्याप्त रूप से कम तरंग दैर्ध्य है, यानी स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी या नीला हिस्सा। आधुनिक उपकरण लेजर विकिरण उत्पन्न करते हैं, जिसका किसी व्यक्ति पर प्रभाव कम से कम होता है। कम शक्ति वाले लेज़रों में नुकसान पहुँचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, और वे कोई खतरा पैदा नहीं करते हैं।
मानव ऊतक ऊर्जा के प्रति संवेदनशील होते हैं, और कुछ परिस्थितियों में, लेजर विकिरण सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण, आंखों और त्वचा को नुकसान पहुंचा सकते हैं। अभिघातजन्य विकिरण के दहलीज स्तरों पर अध्ययन किए गए हैं।
आंखों को खतरा
मानव आंख त्वचा की तुलना में चोट के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। कॉर्निया (आंख की पारदर्शी बाहरी सामने की सतह), डर्मिस के विपरीत, मृत कोशिकाओं की बाहरी परत नहीं होती है जो पर्यावरणीय प्रभावों से बचाती है। लेजर और पराबैंगनीविकिरण आंख के कॉर्निया द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो इसे नुकसान पहुंचा सकता है। चोट उपकला और कटाव के शोफ के साथ होती है, और गंभीर चोटों में - पूर्वकाल कक्ष के बादल।
आंख के लेंस को भी चोट लगने का खतरा हो सकता है जब यह विभिन्न लेजर विकिरण - अवरक्त और पराबैंगनी के संपर्क में आता है।
सबसे बड़ा खतरा, हालांकि, ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में रेटिना पर लेजर का प्रभाव है - 400 एनएम (वायलेट) से 1400 एनएम (इन्फ्रारेड के पास)। स्पेक्ट्रम के इस क्षेत्र के भीतर, एकत्रित बीम रेटिना के बहुत छोटे क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। एक्सपोजर का सबसे प्रतिकूल रूप तब होता है जब आंख दूरी में देखती है और एक सीधी या परावर्तित किरण उसमें प्रवेश करती है। इस मामले में, रेटिना पर इसकी एकाग्रता 100,000 गुना तक पहुंच जाती है।
इस प्रकार, 10 mW/cm की शक्ति के साथ एक दृश्य बीम2 रेटिना पर 1000 W/cm की शक्ति के साथ कार्य करता है2. यह नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त से अधिक है। यदि आंख दूरी में नहीं देखती है, या यदि किरण एक विसरित, गैर-दर्पण सतह से परिलक्षित होती है, तो बहुत अधिक शक्तिशाली विकिरण चोटों की ओर ले जाता है। त्वचा पर लेज़र प्रभाव फ़ोकसिंग प्रभाव से रहित होता है, इसलिए इन तरंग दैर्ध्य पर चोट लगने की संभावना बहुत कम होती है।
एक्स-रे
15 केवी से ऊपर के वोल्टेज वाले कुछ हाई-वोल्टेज सिस्टम महत्वपूर्ण शक्ति की एक्स-रे उत्पन्न कर सकते हैं: लेजर विकिरण, जो स्रोत उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉन-पंप वाले एक्सीमर लेजर हैं, साथ ही साथप्लाज्मा सिस्टम और आयन स्रोत। इन उपकरणों को विकिरण सुरक्षा के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए, जिसमें उचित परिरक्षण सुनिश्चित करना शामिल है।
वर्गीकरण
बीम की शक्ति या ऊर्जा और विकिरण की तरंग दैर्ध्य के आधार पर, लेज़रों को कई वर्गों में विभाजित किया जाता है। यह वर्गीकरण इस बात पर आधारित है कि उपकरण सीधे बीम के संपर्क में आने पर या फैलने वाली परावर्तक सतहों से परावर्तित होने पर आंखों, त्वचा या आग को तत्काल चोट पहुंचा सकता है। सभी वाणिज्यिक लेजर उन पर लागू चिह्नों द्वारा पहचान के अधीन हैं। यदि उपकरण घर का बना था या अन्यथा चिह्नित नहीं था, तो उचित वर्गीकरण और लेबलिंग पर सलाह मांगी जानी चाहिए। लेज़रों को शक्ति, तरंगदैर्घ्य और एक्सपोज़र समय द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है।
सुरक्षित उपकरण
प्रथम श्रेणी के उपकरण कम तीव्रता वाले लेजर विकिरण उत्पन्न करते हैं। यह खतरनाक स्तर तक नहीं पहुंच सकता है, इसलिए स्रोतों को अधिकांश नियंत्रणों या निगरानी के अन्य रूपों से छूट दी गई है। उदाहरण: लेजर प्रिंटर और सीडी प्लेयर।
सशर्त रूप से सुरक्षित डिवाइस
द्वितीय श्रेणी के लेजर स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में उत्सर्जित होते हैं। यह लेजर विकिरण है, जिसके स्रोत किसी व्यक्ति को बहुत तेज प्रकाश (ब्लिंक रिफ्लेक्स) की अस्वीकृति की सामान्य प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं। बीम के संपर्क में आने पर, मानव आंख 0.25 सेकेंड के बाद झपकाती है, जो पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करती है। हालांकि, दृश्यमान सीमा में लेजर विकिरण लगातार संपर्क के साथ आंख को नुकसान पहुंचा सकता है।उदाहरण: लेज़र पॉइंटर्स, जियोडेटिक लेज़र।
कक्षा 2a लेज़र 1mW से कम की आउटपुट पावर वाले विशेष उद्देश्य वाले उपकरण हैं। 8 घंटे के कार्य दिवस में 1000 सेकंड से अधिक के लिए सीधे उजागर होने पर ये उपकरण केवल नुकसान पहुंचाते हैं। उदाहरण: बारकोड पाठक।
खतरनाक लेज़र
कक्षा 3ए उन उपकरणों को संदर्भित करता है जो असुरक्षित आंखों के अल्पकालिक जोखिम से घायल नहीं होते हैं। टेलिस्कोप, माइक्रोस्कोप या दूरबीन जैसे फ़ोकसिंग ऑप्टिक्स का उपयोग करते समय खतरनाक हो सकता है। उदाहरण: 1-5 mW He-Ne लेज़र, कुछ लेज़र पॉइंटर्स और बिल्डिंग लेवल।
कक्षा 3बी लेजर बीम सीधे लगाने या वापस परावर्तित होने पर चोट लग सकती है। उदाहरण: 5-500mW HeNe लेज़र, कई शोध और चिकित्सीय लेज़र।
कक्षा 4 में 500 mW से अधिक शक्ति स्तर वाले उपकरण शामिल हैं। वे आंखों, त्वचा के लिए खतरनाक हैं और आग का खतरा भी हैं। बीम के संपर्क में, इसके स्पेक्युलर या विसरित परावर्तन से आंख और त्वचा में चोट लग सकती है। सुरक्षा के सभी उपाय किए जाने चाहिए। उदाहरण: एन डी: YAG लेजर, डिस्प्ले, सर्जरी, मेटल कटिंग।
लेजर विकिरण: सुरक्षा
प्रत्येक प्रयोगशाला को लेजर के साथ काम करने वाले व्यक्तियों के लिए पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करनी चाहिए। कमरों की खिड़कियां जिनसे कक्षा 2, 3 या 4 के उपकरणों से विकिरण गुजर सकता है, जिससे नुकसान हो सकता हैऐसे उपकरण के संचालन के दौरान अनियंत्रित क्षेत्रों को कवर किया जाना चाहिए या अन्यथा संरक्षित किया जाना चाहिए। अधिकतम आंखों की सुरक्षा के लिए, निम्नलिखित की सिफारिश की जाती है।
- बीम को एक गैर-चिंतनशील, गैर-ज्वलनशील सुरक्षात्मक म्यान में संलग्न किया जाना चाहिए ताकि आकस्मिक जोखिम या आग के जोखिम को कम किया जा सके। बीम को संरेखित करने के लिए, फ्लोरोसेंट स्क्रीन या द्वितीयक स्थलों का उपयोग करें; सीधे आँख से संपर्क से बचें।
- बीम संरेखण प्रक्रिया के लिए न्यूनतम शक्ति का उपयोग करें। यदि संभव हो, तो प्रारंभिक संरेखण प्रक्रियाओं के लिए निम्न-स्तरीय उपकरणों का उपयोग करें। लेजर क्षेत्र में अनावश्यक परावर्तक वस्तुओं की उपस्थिति से बचें।
- गैर-कार्य घंटों के दौरान शटर और अन्य बाधाओं का उपयोग करके बीम के मार्ग को डेंजर जोन में सीमित करें। कक्षा 3बी और 4 लेज़रों के बीम को संरेखित करने के लिए कमरे की दीवारों का उपयोग न करें।
- गैर-चिंतनशील टूल का इस्तेमाल करें. कुछ वस्तु-सूची जो दृश्य प्रकाश को परावर्तित नहीं करती, स्पेक्ट्रम के अदृश्य क्षेत्र में स्पेक्युलर हो जाती है।
- रिफ्लेक्टिव ज्वेलरी न पहनें। धातु के गहनों से भी बिजली के झटके का खतरा बढ़ जाता है।
चश्मे
खुले खतरे वाले क्षेत्र में कक्षा 4 के लेज़रों के साथ काम करते समय या जहाँ परावर्तन का जोखिम होता है, सुरक्षा चश्मे पहने जाने चाहिए। उनका प्रकार विकिरण के प्रकार पर निर्भर करता है। चश्मे को प्रतिबिंबों से बचाने के लिए चुना जाना चाहिए, विशेष रूप से फैलाने वाले प्रतिबिंबों को, और उस स्तर तक सुरक्षा प्रदान करने के लिए जहां प्राकृतिक सुरक्षात्मक प्रतिबिंब आंखों की चोट को रोक सकता है। ऐसे ऑप्टिकल डिवाइसबीम की कुछ दृश्यता बनाए रखें, त्वचा को जलने से रोकें, अन्य दुर्घटनाओं की संभावना को कम करें।
चश्मा चुनते समय ध्यान रखने योग्य बातें:
- तरंग दैर्ध्य या विकिरण स्पेक्ट्रम का क्षेत्र;
- एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर ऑप्टिकल घनत्व;
- अधिकतम रोशनी (W/cm2) या बीम पावर (W);
- लेजर सिस्टम प्रकार;
- पावर मोड - स्पंदित लेजर लाइट या निरंतर मोड;
- प्रतिबिंब क्षमता - स्पेक्युलर और डिफ्यूज़;
- देखने का क्षेत्र;
- सुधारात्मक लेंस की उपस्थिति या सुधारात्मक चश्मा पहनने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त आकार का;
- आराम;
- फॉगिंग को रोकने के लिए वेंटिलेशन छेद की उपस्थिति;
- रंग दृष्टि पर प्रभाव;
- प्रभाव प्रतिरोध;
- आवश्यक कार्यों को करने की क्षमता।
चूंकि सुरक्षा चश्मे खराब होने और पहनने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, इसलिए प्रयोगशाला के सुरक्षा कार्यक्रम में इन सुरक्षात्मक विशेषताओं की आवधिक जांच शामिल होनी चाहिए।
