SECURITE LASER/ PRINCIPES ESSENTIELS JUILLET 2009/ POLE OPTIQUE V.REITA
Le rayonnement électromagnétique.
Nature du milieu excité et type Laser hélium-néon Laser à argon Laser au krypton Laser au dioxyde de carbone (CO2) Laser à excimer Types de laser Longueur(s) d'onde de service 632,8 nm (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 m, 1,52 µm, 3,3913 µm). 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 363,8 nm, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm, et aussi avec un doubleur de fréquence pour obtenir 244 nm, 257nm). 416 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm, 676,4 nm, 752,5 nm, 799,3 nm. Décharge électrique Décharge électrique Décharge électrique Source d'excitation 10,6 m, (9,4 m). Décharge électrique transversale (haute puissance) ou longitudinale (faible puissance) 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Dye lasers 390-435 nm (stilbène), 460-515 nm (coumarine 102), 570-640 nm rhodamine 6G) et nombreux autres. Laser à rubis 694,3 nm Lampe flash Recombinaison d'un excimer à l'aide d'une décharge électrique Un autre laser ou une lampe flash Laser Nd-YAG 1,064 m, (1,32 m) Lampe flash, diode laser Laser Nd-YAP 1,079 m, (1,34 m) Lampe flash, diode laser Laser au titane saphir (Ti-sapphire) Laser à diode semi conducteur 650-1100 nm Un autre laser 0,4-20 m, selon la partie active du matériau utilisé. Courant électrique
Les lasers classe IV dans l Institut Titane-Saphir Krypton 0.5W Argon 5W Yag pulsé Nd-Yag continu et OPO
Les lasers classe III dans l Institut He-Ne 5mW Et certains lasers d alignement Diode laser fibrée. Diode laser rouge
Statistiques des accidents (par type de lasers) HeCd,Cu.. 3.70% Yag/rubis diode 1.10% 3.70% Nd:Yag others 5.50% 29.70% Rubis 6.20% HeNe 7% colorants 9.90% CO2 12.80% argon 20.50% Source: Rockwell Laser Industies, Inc; mai 2004
Principales causes d accidents Exposition de l oeil: lors de l alignement lors d un mauvais fonctionnement d un appareil Protection oculaire peu utilisée Utilisation de lunettes inadéquates ou défectueuses Mauvais confinement du faisceau Précautions insuffisantes lors de manipulation de haut voltage Causes des accidents déclarés aux USA de 1964 à 1992
Dommages occasionnés (1/4): absorption optique par la peau
Dommages occasionnés (2/4) Lesions cutanées thermique photochimiques photoablatifs Erythème Phlyctène Carbonisation supérieure Erythème kératose Allergie cutanée mélanome Désorption de la surface des tissus Rupture des liaisons moléculaires Visible, IR UV UV <360nm
Absorption des rayonnements optique par l œil (3/4)
UV B et C(170 à 315nm) Conjonctivite (inflammation de la conjonctive) Photokératite (inflammation de la cornée) Perte de transparence du cristallin UV A (315 à 400nm) et IR lointain (1.4à 3µm) Photokératite de la cornée Àlong terme: cataracte Dommages occasionnés (4/4) Lésions oculaires Visible (400 à 700nm) et proche IR (700nm à 1.4µm) Dommages variable dépendant où se fait la focalisation sur la rétine: -hors macula: ras - dans macula et périphérie: tache noire - dans fovéa: perte de la vue
Les classes de laser (depuis 2008) Classe 1: lasers sans danger, à condition de les utiliser dans leurs conditions raisonnables prévisibles(exemples : imprimantes, lecteurs de CD-ROM et lecteurs de DVD). Classe 1M: lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l aide d instrument optiques, peut être dangereuse. Classe 2: lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. La protection de l œil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant la réflexe palpébral, clignotement de la paupière. (par exemple, des lecteurs de code-barres). Classe 2M: lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. Lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l aide d instrument optiques, peut être dangereuse.(exemples : loupes et télescopes). Classe 3R: lasers dont l exposition direct dépasse l EMP ( Exposition Maximal Permise) pour l œil, mais dont le niveau d émission est limité à cinq fois la LEA ( Limite d Emission Accessible) des classes 1 et 2. Classe 3B: laser dont la vision directe du faisceau laser est toujours dangereuse. La vision de réflexions diffuses est normalement sans danger. Classe 4: lasers qui sont aussi capables de produire des réflexions diffuses dangereuses. Ils peuvent causer des dommages sur la peau et peuvent également constituer un danger d incendie. Leur utilisation requiert des précautions extrêmes.
Dangers selon les classes de laser Classe 1 2 3A 3B 4 Dangers Sans Sans danger (reflexe palpébral) Danger en vision directe Danger en vision directe et sous certaines conditions en refléxion diffuse Très important Oeil: rayon direct et réflexions spéculaires sans Ne pas regarder le faisceau Ne pas regarder le faisceau, surtout à travers un instrument d optique Ne pas regarder le faisceau, surtout à travers un instrument d optique Ne jamais regarder le faisceau Œil: réflexions diffuses sans Ne jamais regarder le faisceau peau sans Sensation de picotements ou échauffements avant lésions incendie Risque élevé
Consignes aux utilisateurs Ne jamais placer son oeil face au faisceau Enlever tout objet réfléchissant apparent (montre, bracelet, bague, clés ) Choisir ET porter des lunettes de protection appropriées Utiliser un laser de classe 1 ou 2 pour les alignements Atténuer au maximum le faisceau chaque fois que l émission maximale n est pas nécessaire Utiliser des viseurs IR ou carte de visualisation pour les alignements Limiter le nombre de personne autour de l expérience Installer le poste informatique plus haut que le faisceau laser
Protections oculaires: marquage des lunettes, choix Normes EN207, EN208 Sur le côté des lunettes, on trouve 1 2 3 4 5 6 DI 1060 L8 univet CE EN207 1: type de laser (D continu, I pulsé, R impulsion géantes, M laser pico et femto seconde) 2: longueur d onde filtrée 3: numéro d échelon (indique le niveau de densité de puissance maximale à la longueur d onde donnée) 4: fabricant 5: marque de certification 6: référence à la norme concernée Dans l exemple, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé
ESSENTIEL Lorsque l'on travaille sur un laser de classe supérieure à 1, il faut obligatoirement : Avoir la maitrise du faisceau laser, de la source au détecteur. C'est à dire : Que tout objet réfléchissant et partiellement réfléchissant soit solidement fixé De connaître parfaitement son expérience et ainsi localiser parfaitement le trajet du faisceau laser lors de sa propagation. Cette connaissance permet en même temps de repérer les réflexions parasites et de les bloquer (En utilisant des bloqueurs absorbants et non réfléchissants). De bloquer le faisceau, il faut au maximum éviter les réflexions diffuses en utilisant par exemple un morceau de carton pour bloquer le faisceau laser puissant. Que l'expérimentateur prenne ses précautions. C'est à dire : Qu'il doit régler son expérience à faible puissance Qu'il ne doit jamais mettre ses yeux dans l'axe de propagation des faisceaux laser De toujours travailler nu de tout objet réfléchissant tel qu'une montre, un bracelet, une alliance... De toujours travailler dans une pièce minimalement éclairée pour ne jamais avoir sa pupille totalement ouverte. Et bien sur de toujours porter ses lunettes de protection adaptées dès que le risque existe.
Que faire en cas d accident Fermer les yeux obligatoirement (s asseoir ou se coucher par terre), et appeler quelqu un Appeler le service médical au 1287 ou 1515 ou 1818 préciser la partie du corps atteinte identifier le laser (classe, énergie, longueur d onde, rayon directe ou indirecte) Mettre plusieurs compresses stériles sur les 2 yeux pour empêcher la lumière de pénétrer. Les fixer avec une bande de gaze Quelque soit l importance de l accident, aller à l hopital dans les heures qui suivent Subir un fond d oeil