SECURITE LASER. au Centre de Physique des Particules de Marseille. Stéphanie ESCOFFIER Expert Sécurité Laser

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1 SECURITE LASER au Centre de Physique des Particules de Marseille Formation des nouveaux arrivants Janvier 2010 Stéphanie ESCOFFIER Expert Sécurité Laser

2 Le LASER LASER est l acronyme de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Un laser est fondamentalement un amplificateur de lumière, qui repose sur l émission stimulée. Le principe de ce processus est décrit pour la première fois par Einstein en En 1950, Alfred Kastler (Prix Nobel de Physique en 1966) propose un procédé de pompage optique, qui est validé expérimentalement par Brossel, Kastler et Winter deux ans plus tard.

3 Les lasers dans la vie courante Lasers plus professionnels : Domaine BTP Domaine médical Domaine mécanique

4 Les risques associés Les Risques Biologiques liés au faisceau: Effets thermiques Trois phénomènes distincts: - Conversion de lumière en chaleur - Transfert de chaleur - Dénaturation tissulaire Trois actions principales: - hyperthermie: Elévation de la T peut entrainer une m ort cellulaire. - coagulation: Nécrose irréversible sans destruction tissulaire immédiate. Apparait si T entre 50 et 100 pendant environ 1. Les tissus atteints s éliminent, puis processus de cicatrisation apparait. - volatisation: Perte de substance suite à une montée en T supérieu re à 100 pendant un temps bref (0,1''). Ce sont ces effets qui sont exploités lors des applications médicales en ophtalmologie, chirurgie, gynécologie, ORL.

5 Les risques associés Les Risques Biologiques liés au faisceau: Effets mécaniques Faisceau laser peut provoquer ionisation, jusqu à formation d un plasma. Gradient de pression énorme, d où onde de choc qui provoque destruction des tissus traversés, et évaporation de matière (bulles). Utilisation en ophtalmologie, où l onde de choc est utilisée pour détruire des zones spécifiques. Effets photochimiques La lumière laser excite les molécules, provoquant des réactions chimiques. Effets dus au rayonnement visible et UV. Effets photoablatifs Utilisation de très courtes longueurs d onde (190 à 300 nm). L énergie des photons est supérieure à l énergie de liaison intermoléculaires. Les tissus se détruisent sans génération de chaleur. Actions très superficielle car UV. Application en ophtalmologie (correction de la myopie,..)

6 Les risques associés Les Autres Risques, hors faisceau: Risques chimiques Risques électriques Les lasers à colorants utilisent des produits toxiques et cancérigènes, les solvants sont également toxiques, à manipuler avec précaution, et d autres encore utilisent des gaz toxiques. Basse et Haute Tensions dans les alimentations. Risques d incendie Un laser continu de puissance supérieure à 500 mw peut provoquer l ignition de matériaux. Peut être l échauffement de la cible par le faisceau laser.

7 Effets sur l œil et la peau L oeil UV-C UV-B UV-A VISIBLE IR-A IR-B IR-C λ (nm) Photokératite Brulure de la rétine Brulure de la cornée Conjonctivite Cataracte Cataracte Dégradation de la vision La peau

8 La classification des lasers Classe 1 Classe 1M Classe 2 Classe 2M Classe 3R Classe 3B Classe 4 Laser sans danger Laser sans danger dans conditions normales d utilisation, mais peut être dangereux si utilisation d optiques dans le faisceau. Laser émettant dans le visible, où la protection de l œil assure le réflexe palpébral. Laser émettant dans le visible, où la protection de l œil assure le réflexe palpébral, mais peut être dangereux si utilisation d optiques dans le faisceau. Laser qui émet dans nm < λ < 10 6 nm, risque potentiel. Laser normalement dangereux pour la vision directe du faisceau. Les réflexions diffuses sont normalement sans danger. Laser dangereux même en réflexions diffuses. Peut causer des dommages sur la peau et constituer un danger d incendie.

9 La signalisation Avertissement Attention: Rayonnement laser Obligation Protection obligatoire de la vue, avec port de lunettes de protection. Norme: D L4 mode d émission domaine de longueurs D: laser continu d onde I, R ou M: laser à impulsions Numéro d échelon L: sécurité R: réglage

10 Les lasers au CPPM Laser vert Nd:YAG Utilisé pour la calibration en temps sur ANTARES. C est un laser de classe 3B, de type impulsionnel à λ=532 nm. Sa manipulation nécessite d avoir suivi une formation par l expert laser. En pratique, il n est jamais allumé si le capot de protection n est pas fermé. Laser rouge Diodes laser IR Présentes sur les cartes d acquisition et de communication utilisées par ANTARES et LCHb. Utilisé pour de l alignement sur imxgam. Ces diodes laser sont de classe 2M, de type continu à λ= nm. Vendus pour aligner et positionner la cible au centre du CLEARPET, ils ne sont pas dangereux si utilisation normale. ANTARES et LHCb Classes 1 et 1M pour LHCb, Classes 1 et 3R pour ANTARES.

11 Que faire en cas d accident? Numéro d urgence: 18 pompiers 15 SAMU Indiquer calmement: Votre nom et numéro de téléphone Le lieu de l accident Nature et importance de l événement Nombre de victimes Si accident laser, donner les caractéristiques des lasers aux secouristes