Межгосударственный стандарт ГОСТ 12.1.031-81 "Система стандартов безопасности труда. Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения" (утв. постановлением Госстандарта СССР от 23 апреля 1981 г. N 2083)
По состоянию на 25 сентября 2006 года
Occupational safety standards system. Lasers. Methods of dosimetrical control of laser radiation
Дата введения 1 января 1982 г.
Введен впервые
Настоящий стандарт устанавливает методы измерений параметров лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,2-20 мкм в заданной точке пространства с целью определения степени опасности излучения для организма человека.
Стандарт обязателен для всех министерств и ведомств СССР, разрабатывающих и эксплуатирующих лазеры.
Стандарт следует применять совместно с ГОСТ 12.1.040.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. Общие положения
1.1. Сущность дозиметрического контроля лазерного излучения заключается в измерении параметров излучения в заданной точке пространства и сравнении полученных значений средней энергетической освещенности от непрерывного излучения и энергетической экспозиции от импульсного (импульсно-модулированного излучения со значениями соответствующих предельно допустимых уровней (ПДУ), установленными "Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров" (М.: Минздрав СССР, 1982).
Значения ПДУ определяют с учетом спектральных и пространственно-временных параметров лазерного излучения в заданной точке контроля.
1.2. Стандарт устанавливает методы дозиметрического контроля непрерывного, импульсного и импульсно-модулированного лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,25-0,4; 0,4-1,4 и 1,4-20 мкм как для излучения с неизвестными параметрами в заданной точке контроля, так и для излучения с известными спектральными и пространственно-временными параметрами в заданной точке контроля (далее - излучение с известными параметрами).
Для диапазона длин волн 0,4-1,4 мкм стандарт устанавливает методы дозиметрического контроля коллимированного и рассеянного излучения.
1.3. При дозиметрическом контроле лазерного излучения с известными параметрами измеряют:
облученность E_e;
энергетическую экспозицию H_е.
1.4. При дозиметрическом контроле лазерного излучения с неизвестными параметрами измеряют:
облученность Е_е;
энергетическую экспозицию Н_е;
длину волны излучения;
длительность импульсов излучения;
частоту повторения импульсов излучения;
длительность воздействия непрерывного и импульсно-модулированного излучения;
угловой размер источника излучения по отношению к заданной точке контроля (для рассеянного излучения в диапазоне длин волн 0,4-1,4 мкм).
1.1-1.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5. При использовании рекомендуемых в стандарте дозиметров лазерного излучения погрешность методов контроля не превышает 25% для излучения с известными параметрами и 45% - для излучения с неизвестными параметрами.
1.6. Пояснения к терминам, используемым в настоящем стандарте и не содержащимся в ГОСТ 15093, приведены в приложении 1.
2. Аппаратура
2.1. Для дозиметрического контроля лазерного излучения следует применять переносные дозиметры лазерного излучения, позволяющие определять облученность Е_е и энергетическую экспозицию Н_е в широком спектральном, динамическом, временном и частотном диапазонах.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Дозиметры лазерного излучения должны соответствовать требованиям ГОСТ 24469.
2.3. Условия эксплуатации дозиметров лазерного излучения - по 3-й группе ГОСТ 24469.
2.4. В зависимости от числа измеряемых параметров лазерного излучения дозиметры подразделяют на две группы:
I - дозиметры, предназначенные для определения облученности Е_е; энергетической экспозиции Н_е;
II - дозиметры, предназначенные для определения в точке контроля облученности Е_е, энергетической экспозиции Н_е, длины волны излучения, длительности импульсов излучения, длительности воздействия лазерного излучения, частоты повторения импульсов излучения.
При измерении энергетической экспозиции от непрерывного лазерного излучения длительностью более 0,25 с допускается пользоваться косвенным методом измерения, при котором измеряют дозиметром облученность Е_е в виде функции от времени воздействия излучения на дозиметр и определяют результат измерения, как интеграл по времени воздействия от полученной функции.
Структурные схемы дозиметров I и II групп приведены в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.5. В обоснованных случаях вместо дозиметра группы II допускается применение комплекса средств измерений отдельных параметров лазерного излучения.
2.6. Дозиметры должны быть отградуированы в единицах энергетической экспозиции Н_е (Дж/см2) или энергии Q_и (Дж). Допускается дополнительно градуировать дозиметры в единицах облученности Е_е (Вт/см2) или средней мощности Р_ср (Вт).
2.7. При градуировке дозиметра в единицах Е_е (Н_е) на лицевой панели прибора должна быть указана площадь входной диафрагмы S_гр приемного устройства, при которой проводилась его градуировка.
2.8. Облученность Е_е (энергетическая экспозиция H_е) в заданной точке контроля по заданному направлению визирования для дозиметров, отградуированных в единицах мощности (энергии), определяют как частное от деления значения измерений мощности (энергии) излучения на значение площади отверстия диафрагмы S_Д, установленной на входе приемного устройства.
2.9. Облученность Е_е (энергетическая экспозиция H_e) в заданной точке контроля по заданному направлению визирования для дозиметров, градуированных в единицах облученности (энергетической экспозиции) определяют по формулам:
E = K E'; (1)
e д e
H = K H'; (2)
e д e
где K = S /S ;
д гр д
Е' и H' - соответствующие отсчеты по шкале дозиметра.
e e
2.6-2.9. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.10. Диаметр отверстия входной диафрагмы приемного устройства не должен превышать 0,2 диаметра падающего на него пучка излучения и должен быть измерен с погрешностью не более 2%. Действительное значение площади и диаметра отверстия диафрагмы должно быть указано на ее передней или боковой поверхности.
2.11. Верхняя граница диапазонов измерений дозиметров, градуированных в единицах энергетической экспозиции или облученности, должна быть не менее, а нижняя - не более указанных в табл. 1.
Таблица 1
--------------------------------¬
¦ ¦ Диапазон измерений дозиметров в спектральных диапазонах длин волн
¦ ¦
¦ ¦
Измеряемый параметр лазерного +----------------------T----------------------T-----------------------
излучения ¦ 0,2-0,4 мкм ¦ 0,4-1,4 мкм ¦ 1,4-20 мкм
--------------------------------+----------------------+----------------------+-----------------------
Энергетическая экспозиция, ¦ ¦ ¦
Дж/см2: при ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦
тау_и < 10(-1) с ¦ 1x10(-9)-1x10(-7) ¦ 1x10(-9)-1x10(-1) ¦ 1x10(-5)-1x10(-1)
¦ ¦ ¦
при тау_и >= 0,25 с ¦ 1x10(-7)-1x10(-2) ¦ 1x10(-4)-1x10(4) ¦ 1x10(-3)-1x10(4)
¦ ¦ ¦
Облученность, Вт/см2 ¦ 1x10(-7)-1x10(-5) ¦ 1x10(-7)-10 ¦ 1x10(-3)-1,0
¦ ¦ ¦
2.12. Верхняя граница измерений дозиметров, градуированных в единицах энергии (средней мощности), должна быть не менее, а нижняя - не более указанных в табл. 2.
Таблица 2
--------------------------------¬
¦ ¦ Диапазон измерений дозиметров в спектральных диапазонах длин волн
¦ ¦
¦ ¦
Измеряемый параметр лазерного +----------------------T----------------------T-----------------------
излучения ¦ 0,2-0,4 мкм ¦ 0,4-1,4 мкм ¦ 1,4-20 мкм
--------------------------------+----------------------+----------------------+-----------------------
Энергия импульсного и ¦ ¦ ¦
импульсно-модулированного ¦ ¦ ¦
излучения, Дж ¦ 1x10(-4)-1,0 ¦ 1x10(-8)-1,0 ¦ 1x10(-6)-1x10(-2)
¦ ¦ ¦
Средняя мощность непрерывного ¦ ¦ ¦
излучения, Вт ¦ 1x10(-4)-1,0 ¦ 1x10(-6)-10 ¦ 1x10(-4)-1
¦ ¦ ¦
2.13. При измерении энергии (энергетической экспозиции) импульсного и импульсно-модулированного лазерного излучения дозиметры должны работать в диапазоне длительностей импульсов и при максимальной частоте повторения импульсов, указанных в табл. 3.
Таблица 3
-------------------------T-----------------------------------T-------------------------------------
Диапазон длин волн, мкм ¦ Диапазон длительностей импульсов ¦ Максимальная частота повторения
¦ излучения, с, не менее ¦ импульсов изучения, Гц, не менее
-------------------------+-----------------------------------+-------------------------------------
0,2-0,4 ¦ 1x10(-8)-1x10(-2) ¦ 200
0,4-1,4 ¦ 1x10(-8)-1x10(-2) ¦ 500
1,4-20 ¦ 1x10(-6)-1x10(-2) ¦ 25
¦ ¦
2.10-2.13. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.14. В обоснованных случаях, с разрешения Госстандарта, по согласованию с Минздравом СССР, допускается перекрытие указанных в табл. 1-3 диапазонов несколькими дозиметрами, а также применение для дозиметрического контроля специальных средств измерений.
2.15. Пределы допускаемой основной относительной погрешности дозиметров при измерении энергетической экспозиции облученности по абсолютной величине не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
--------------------------------¬
¦ ¦Пределы допускаемой основной относительной погрешности в диапазонах
¦ ¦ длин волн, %
¦ ¦
Измеряемый параметр лазерного +----------------------T----------------------T-----------------------
излучения ¦ 0,2-0,4 мкм ¦ 0,4-1,4 мкм ¦ 1,4-20 мкм
--------------------------------+----------------------+----------------------+-----------------------
Энергетическая экспозиция, ¦ ¦ ¦
Дж/см2: ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦
при тау_и < 10(-1) с ¦ +-30 ¦ +-25 ¦ +-25
¦ ¦ ¦
при тау_и >= 0,25 с ¦ +-30 ¦ +-30 ¦ +-30
¦ ¦ ¦
Облученность, Вт/см2 ¦ +-30 ¦ +-25 ¦ +-25
¦ ¦ ¦
2.16. Пределы допускаемой основной относительной погрешности дозиметров при измерении энергии (средней мощности) по абсолютной величине не должны превышать значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
--------------------------------¬
¦ ¦Пределы допускаемой основной относительной погрешности в диапазонах
¦ ¦ длин волн, %
¦ ¦
¦ ¦
Измеряемый параметр +----------------------T----------------------T-----------------------
¦ 0,2-0,4 мкм ¦ 0,4-1,4 мкм ¦ 1,4-20 мкм
--------------------------------+----------------------+----------------------+-----------------------
Энергия импульсного и¦ ¦ ¦
импульсно-модулированного ¦ ¦ ¦
излучения ¦ +-30 ¦ +-30 ¦ +-20
¦ ¦ ¦
Средняя мощность непрерывного¦ ¦ ¦
излучения ¦ +-25 ¦ +-30 ¦ +-30
¦ ¦ ¦
2.17. Пределы допускаемой основной относительной погрешности дозиметров группы II при измерении спектральных и пространственно-временных параметров лазерного излучения не должны превышать значений, указанных в табл. 6.
Таблица 6
--------------------------------------------T----------------------------------------------------------
Измеряемый параметр лазерного излучения ¦ Предел допускаемой основной относительной погрешности
¦ дозиметров, %, не более
--------------------------------------------+----------------------------------------------------------
Длина волны излучения ¦ +-25
Длительность импульсов ¦ +-25
Частота повторения импульсов ¦ +-15
Длительность воздействия непрерывного и ¦
импульсно-модулированного излучения ¦ +-15
¦
2.15-2.17. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.18. Для определения угловых координат оси визирования дозиметры должны быть снабжены углоповоротным и углоотсчетным устройствами, закрепляемыми на штативе.
2.19. Углоповоротное устройство должно обеспечивать возможность наведения дозиметра на исследуемый излучатель в пределах +-180° в горизонтальной плоскости и в пределах (не менее) от минус 10 до плюс 40° - в вертикальной плоскости.
Погрешность наведения - не более +-30'.
2.20. Расстояние от точки контроля до отражающей поверхности, а также от излучателя до отражающей поверхности следует измерять измерительной рулеткой по ГОСТ 7502 или дальномерным устройством дозиметра (при его наличии).
2.21. Угловые координаты точек контроля на плане следует измерять геодезическим транспортиром по ГОСТ 13494.
3. Подготовка к контролю
3.1. На плане помещения, в котором проводят работы с лазером (или на плане открытой площади), намечают точки контроля и выбирают нулевой ориентир.
3.2. При помощи геодезического транспортира определяют на плане угловые координаты точек контроля относительно нулевого ориентира.
3.3. По имеющимся исходным данным о параметрах исследуемого лазерного излучения выбирают метод дозиметрического контроля и тип дозиметра (группы I и II).
3.4. Для каждой заданной точки контроля подготавливают протокол дозиметрического контроля, форма которого приведена в приложении 3.
3.5. В протокол дозиметрического контроля записывают следующие данные:
место проведения контроля (организация, подразделение);
дату проведения контроля;
тип и заводской номер используемого дозиметра лазерного излучения;
нулевой ориентир (какой предмет на плане принят за начало угловых координат);
угловые координаты точки контроля на плане;
режим излучения (подчеркнуть нужное);
значения параметров излучения ламбда, тау_и, t, F_и (при контроле лазерного излучения с известными параметрами);
диаметр d_д и площадь S_д выбранной входной диафрагмы;
температуру окружающей среды.
3.6. Дозиметр лазерного излучения устанавливают в точке контроля и подготавливают его к работе в соответствии с утвержденной в установленном порядке документацией на применяемый дозиметр.
3.7. При подготовке к контролю непрерывного лазерного излучения подключают к дозиметру внешний регистрирующий прибор (например, самописец) для записи изменения значений средней мощности Р_ср (облученности Е_е) при изменении времени наблюдения t. Подготавливают внешний регистрирующий прибор к работе в соответствии с его эксплуатационной документацией.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4. Проведение контроля
4.1. Проведение дозиметрического контроля лазерного излучения с известными параметрами в спектральных диапазонах 0,2-0,4и 1,4-20 мкм
4.1.1. Установленный в заданной точке контроля дозиметр с приемным устройством соответствующего спектрального диапазона включают в рабочий режим средней мощности Р_ср (облученности Е_е) или энергии Q_e (энергетической экспозиции Н_е).
4.1, 4.1.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.2. Устанавливают на приемное устройство входную диафрагму с диаметром отверстия, отвечающим требованиям (п. 2.10).
4.1.3. Направляют отверстие входной диафрагмы приемного устройства дозиметра на возможный источник излучения (лазер или любую отражающую поверхность).
4.1.4. Поворачивая приемное устройство в двух плоскостях, находят положение, при котором показания дозиметра максимальны.
Направление нормали к плоскости входного отверстия приемного устройства в этом положении принимают за направление излучения с наибольшей интенсивностью.
4.1.5. Угловые координаты оси визирования относительно нулевого ориентира при максимальном показании дозиметра записывают в протокол дозиметрического контроля (форма 1 приложения 3).
4.1.6. При контроле непрерывного лазерного излучения записывают с помощью внешнего регистрирующего прибора изменение значений средней мощности Р_ср (облученности Е_е) в течение времени воздействия тау_в излучения на заданную точку контроля. В процессе записи снимают в любой момент времени t_0 показание дозиметра Р_0 (Е'_е_0) и фиксируют соответствующее значение N_P_0(N_E_0) на внешнем регистрирующем приборе. Заносят значения Р_0, H_P_0(E'_e_0, N_E_0) в протокол дозиметрического контроля.
Строят график изменения значений Р_ср(Е_е), откладывая по оси абсцисс время t в секундах, а по оси ординат значения N_P(t): N(-1)_P_0 или N_E(t) N(-1)_E_0 в безразмерных единицах (N_P(t), N_E(t) - показания внешнего регистрирующего прибора в момент времени (t).
Определяют энергетическую экспозицию в заданной точке контроля по формулам:
P
0 -1
H = -- интеграл (от 0 до тау ) (N (t)N dt) (3)
e S в P P
д 0
для дозиметров, отградуированных в единицах мощности (Вт);
-1
H = K E' интеграл (от 0 до тау ) (N (t)N dt) (4)
e д e в E E
0 0
для дозиметров, градуированных в единицах облученности (Вт/см2).
Значения интеграла (от 0 до тау_в) (N_P(t) N(-1)_P_0 dt) или интеграла (от 0 до тау_в) (N_E(t) N(-1)_E_0 dt) определяют, находя площадь под кривой N_P(t) N(-1)_P_0 или N_E(t) N(-1)_E_0 на соответствующем графике.
Полученное значение Н_е и значение тау_в заносят в таблицу протокола дозиметрического контроля. График функции N_P(t) N(-1)_P_0 или N_E(t) N(-1)_E_0 прикладывают к протоколу дозиметрического контроля.
4.1.7. При контроле импульсно-модулированного лазерного излучения снимают показания дозиметра в режиме измерения энергии (или энергетической экспозиции) по каналу Q_и(Н_е) в течение 1 мин с интервалом не более 1 мин. Результаты измерений заносят в таблицу протокола дозиметрического контроля и находят наибольшее показание Q_и_max (H'_e_max).
При контроле импульсного лазерного излучения снимают показания дозиметра для десяти импульсов излучения при условии, что общее время измерений не превышает 15 мин. Если в течение 15 мин на дозиметр поступает менее десяти импульсов, максимальное значение показаний выбирают из числа проведенных измерений.
По максимальному показанию дозиметра Q_и_max (Н'_e_max) определяют энергетическую экспозицию Н_е в заданной точке контроля по формулам:
Q
и
max
H = ----- (5)
e S
д
для дозиметров, градуированных в единицах энергии (Дж);
H = K H' (6)
e д e
max
для дозиметров, градуированных в единицах энергетической экспозиции (Дж/см2).
4.1.6, 4.1.7. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2. Проведение дозиметрического контроля лазерного излучения с неизвестными характеристиками в спектральном диапазоне 0,2-0,4 и 1,4-20 мкм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.1. Устанавливают на приемное устройство дозиметра группы II входную диафрагму с площадью отверстия, равной 1 см2.
4.2.2. Проводят операции, указанные в пп. 4.1.3-4.1.5.
4.2.3. Действуя в соответствии с утвержденной в установленном порядке документацией на применяемый дозиметр, измеряют:
длину волны излучения ламбда и длительность воздействия излучения t в течение отрезка времени наиболее вероятного постоянного нахождения людей в точке контроля - при непрерывном излучении;
длину волны излучения ламбда, длительность импульса излучения тау_и - при импульсном излучении;
длину волны излучения ламбда, длительность импульса излучения тау_и, частоту повторения импульсов F_и и длительность воздействия излучения t в течение отрезка времени наиболее вероятного постоянного нахождения людей в точке контроля - при импульсно-модулированном излучении.
Измеренные значения параметров излучения записывают в протокол дозиметрического контроля.
4.2.4. Действуя в соответствии с п. 4.1.6 или п. 4.1.7, определяют облученность Е_е или энергетическую экспозицию Н_е излучения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3. Проведение дозиметрического контроля коллимированного лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,4-1,4 мкм.
4.3.1. В заданной точке контроля устанавливают дозиметр с соответствующим приемным устройством.
4.3.2. Устанавливают на приемное устройство входную диафрагму с диаметром отверстия, отвечающим требованиям п. 2.10 - в случае излучения с известными параметрами или площадью отверстия, равной 1 см2 - в случае излучения с неизвестными параметрами.
4.3.3. В соответствии с методикой, изложенной в пп. 4.1.3-4.1.5., определяют угловые координаты оси визирования относительно нулевого ориентира и записывают их в протокол дозиметрического контроля (форма 2 приложения 3).
4.3.4. При контроле лазерного излучения с неизвестными параметрами действуют в соответствии с п. 4.2.3.
4.3.5. В соответствии с п. 4.1.6 или п. 4.1.7 определяют облученность Е_е или энергетическую экспозицию H_е излучения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Проведение дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с известными параметрами в спектральном диапазоне 0,4-1,4 мкм.
4.4.1. В заданной точке контроля устанавливают дозиметр с приемным устройством соответствующего спектрального диапазона и включают в рабочий режим Р_ср (Е_е) или Q_и (H_e).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.2. В соответствии с методикой, изложенной в пп. 4.1.2-4.1.5, определяют угловые координаты оси визирования относительно нулевого ориентира и записывают их в протокол дозиметрического контроля (форма 2 приложения 3).
4.4.3. Измерительной рулеткой (или по плану) измеряют расстояние l_л от рассеивающей поверхности до лазера.
4.4.4. Вычисляют значения характерных размеров пятна засветки на рассеивающей поверхности и диаметр эквивалентного ему круглого пятна d_п по формулам:
0,5d + l Тэта
л л
a = ---------------; (7)
п cos фи
b = 0,5d + l Тэта (8)
п л л
d = 2 кв. корень (a b ), (9)
п п п
где а - большая полуось эллипса, ограничивающего пятно засветки
п на рассеивающей поверхности, см;
b - малая полуось эллипса, ограничивающего пятно засветки на
п рассеивающей поверхности, см;
d - диаметр пучка излучения на выходе лазера, определенный по
л уровню 1/е2 из паспортных данных, см (при нормировании d
л
по уровню 1/е значение d уменьшается в 2,718 раза);
л
l - измеренное расстояние от лазера до рассеивающей
л поверхности, см;
фи - угол между осью пучка, падающего на рассеивающую
поверхность, и направлением нормали к поверхности,
определенный на плане при помощи геодезического
транспортира;
Тэта - угловая расходимость излучения лазера, определенная по
2
уровню 1/l из паспортных данных, рад.
Полученное значение d_п записывают в протокол дозиметрического контроля.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.5. Измерительной рулеткой или дальномерным устройством дозиметра измеряют расстояние l от точки контроля до рассеивающей поверхности.
4.4.6. По значениям l и d_п вычисляют отношение
d
п
гамма = -- cos фи, (10)
2l
где фи - угол между нормалью к рассеивающей поверхности и
направлением оси визирования, определяемый на плане при
помощи геодезического транспорта.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.5. Проведение дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с неизвестными параметрами в спектральном диапазоне 0,4-1,4 мкм.
4.5.1. В заданной точке контроля устанавливают дозиметр группы II с приемным устройством соответствующего спектрального диапазона и включают в рабочий режим Р_ср (Е_e) или Q_и (H_e).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.5.2. В соответствии с методикой, изложенной в пп. 4.1.2-4.1.5, определяют угловые координаты оси визирования относительно нулевого ориентира и записывают их в протокол дозиметрического контроля (форма 3 приложения 3).
4.5.3. Оценку углового размера пятна засветки на рассеивающей поверхности проводят либо в пространстве объектов по схеме черт. 1, либо в пространстве изображений по схеме черт. 2 приложения 4.
4.5.4. Угловой размер пятна засветки в пространстве объектов определяют при помощи непрозрачного экрана с отверстием переменного диаметра в следующей последовательности:
а) измерительной рулеткой или дальномерным устройством дозиметра измеряют расстояние l от точки контроля до рассеивающей поверхности;
б) экран с отверстием переменного диаметра располагают на расстоянии l_1 = 1-3 м от приемного устройства дозиметра так, чтобы ось визирования проходила через центр отверстия экрана, перпендикулярно плоскости экрана;
в) устанавливают минимальный диаметр отверстия и снимают первое показание дозиметра в режиме измерения мощности или энергии (в зависимости от вида излучения). Затем увеличивают диаметр отверстия и при каждом значении d_i снимают показания N_i дозиметра.
В случае импульсного излучения при каждом значении d_i снимают показания не менее чем для трех импульсов излучения и берут в качестве N_i среднее значение.
Определяют диаметр отверстия d_пр, при превышении которого показания дозиметра перестают увеличиваться;
г) вычисляют значение угла бета_пр по формуле
d
пр
бета = ---- (15)
пр 2l
1
д) сравнивают полученное значение бета_пр с углом поля зрения приемного устройства, указанным в документации на применяемый дозиметр, утвержденной в установленном порядке.
Если бета_пр < бета, принимают гамма = бета_пр.
Если бета_пр >= бета, принимают гамма = бета.
4.5.5. Угловой размер пятна засветки в пространстве изображений определяют в следующей последовательности:
а) измеряют диаметр пятна засветки d_из в плоскости приемника излучения, совмещенной с плоскостью изображения источника излучения, при помощи многоэлементного фотоприемника (матрицы), визуализатора (люминофора) или методом изменяющейся диафрагмы - в зависимости от конструкции применяемого дозиметра;
б) по шкале приемного устройства дозиметра определяют расстояние l_из от задней главной плоскости оптической системы до плоскости изображения;
в) вычисляют значение угла бета_из по формуле
d
из
бета = ---; (16)
из 2l
из
г) сравнивают полученное значение бета_из с углом поля зрения бета приемного устройства, указанным в документации на применяемый дозиметр, утвержденной в установленном порядке.
Если бета_из < бета, принимают гамма = бета_из.
Если бета_из >= бета, принимают гамма = бета.
(Исключен, Изм. N 1).
5. Обработка и оформление результатов
5.1. По таблицам и формулам приложения к "Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров" (М.: Минздрав СССР, 1982) устанавливают соответствующие условиям дозиметрического контроля значения ПДУ H_ПДУ и записывают их в протокол.
5.2. Полученные в результате измерений значения энергетической экспозиции в каждой точке контроля Н_е сравнивают со значениями H_ПДУ и записывают в протоколе дозиметрического контроля заключение:
если Н_е <= H_ПДУ, зачеркивают слова "превышает в ___ раз",
H
e
если H " H , вычисляют отношение ----, записывают его в протокол,
e ПДУ H
ПДУ
а слова "не превышают" зачеркивают.
5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
5.3. На основании анализа протоколов дозиметрического контроля во всех заданных точках контроля, на плане помещения (или на плане открытой площадки) должна быть установлена зона безопасности при работе с лазером, предложены рекомендации по расстановке защитных экранов и применению специальных защитных очков.
6 Требования безопасности
6.1. Общие требования безопасности измерений параметров лазерного излучения в диапазоне длин волн 0,25-12,0 мкм должны соответствовать ГОСТ 12.3.002-75 и "Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров" (М.: Минздрав СССР, 1982).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.2. К проведению дозиметрического контроля допускаются лица, получившие удостоверение соответствующей квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением св. 1000 В по ГОСТ 12.2.007.3.
6.3. Перед включением в электросеть металлический корпус дозиметра должен быть заземлен в соответствии с ГОСТ 12.1.030.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.4. Штатив с приемным устройством дозиметра должен быть снабжен непрозрачным экраном для защиты оператора во время проведения дозиметрического контроля.
6.5. При дозиметрическом контроле не допускается:
смотреть в сторону предполагаемого нахождения излучателя без специальных защитных очков по ГОСТ 12.4.013* со светофильтрами, рекомендованными "Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров" (М.: Минздрав СССР, 1982);
находиться вблизи точки контроля посторонним лицам.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
_____________________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.013-97.
Приложение 1 Справочное
Пояснения к терминам, используемым в настоящем стандарте
-------------------------------------T-------------------------------------------------------------------
Термин ¦ Пояснение
-------------------------------------+-------------------------------------------------------------------
1. Дозиметрия лазерного излучения ¦ Комплекс методов определения значений параметров лазерного
¦излучения в заданной точке пространства с целью выявления степени
¦опасности для организма человека
¦
2. Методы дозиметрического контроля¦ Методы дозиметрии лазерного излучения, основанные на
лазерного излучения ¦непосредственных измерениях параметров лазерного излучения
¦
3. Энергетические параметры¦ Мощность (средняя); облученность - непрерывное излучение.
лазерного излучения ¦Энергия; энергетическая экспозиция - импульсное
¦(импульсно-модулированное) излучение
¦
4. Предельно допустимые уровни¦ Значения энергетических параметров лазерного излучения,
лазерного излучения (ПДУ) ¦воздействие которых не приводит к каким-либо органическим
¦изменениям в организме человека
¦
5. Зона безопасности ¦ Часть пространства, в пределах которого значение энергетических
¦параметров лазерного излучения не превышает ПДУ
¦
6. Точка контроля ¦ Точка пространства, в которой осуществляется дозиметрический
¦контроль лазерного излучения
¦
7. Источник лазерного излучения ¦ Излучающий лазер или отражающая лазерное излучение поверхность
Источник излучения ¦
¦
8. Непрерывное лазерное излучение ¦ Лазерное излучение, спектральная плотность мощности которого на
¦частоте генерирования не обращается в нуль при заданном интервале
¦времени, превышающем 0,25 с
¦
9. Импульсное лазерное излучение ¦ Лазерное излучение в виде отдельных импульсов длительностью не
¦более 0,1 с с интервалами между импульсами более 1 с
¦
10. Импульсно-модулированное¦ Лазерное излучение в виде импульсов длительностью не более 0,1 с
лазерное излучение ¦с интервалами между импульсами не более 1 с
¦
11. Коллимированное излучение ¦ Лазерное излучение в виде пучков, выходящих непосредственно из
¦лазеров или отраженных от зеркальных поверхностей (без
¦рассеивающих систем)
¦
12. (Исключен, Изм. N 1)
13. Дозиметр лазерного излучения¦ Средство измерений параметров лазерного излучения в заданной
Дозиметр ¦точке пространства с целью выявления степени опасности для
¦организма человека
¦
14. Основная погрешность дозиметра ¦ Погрешность дозиметра при нормальных условиях:
¦ температура окружающего воздуха - 20+-5°С;
¦ относительная влажность воздуха - 65+-15%;
¦ атмосферное давление - 100+-4 кПа
¦
15. Ось визирования ¦ Направление нормали к плоскости входного отверстия приемного
¦устройства дозиметра
¦
16. Направление наибольшей¦ Ось визирования, соответствующая положению приемного устройства,
интенсивности излучения ¦при котором показания дозиметра максимальны
¦
17. Нулевой ориентир ¦ Выбранная на плане помещения точка пространства, принимаемая при
¦проведении дозиметрического контроля лазерного излучения за начало
¦координат
¦
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение 2 Справочное
Структурная схема дозиметров лазерного излучения
1. Дозиметры группы I
1.1. Структурная схема дозиметра группы I приведена на черт. 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Приемное устройство 1 дозиметров содержит оптический блок и приемник излучения, с выхода которого на блок преобразования и регистрации 2 подается постоянное или импульсное электрическое напряжение.
1.3. Блок преобразования и регистрации 2 дозиметров группы 1 содержит два измерительных канала: канал измерения средней мощности Р_ср (облученности Е_е) непрерывного излучения 3 и канал измерения энергии Q_и) (энергетической экспозиции H_е) импульсного и импульсно-модулированного излучения 5. К выходу измерительных каналов подключено отсчетное устройство 4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. Дозиметры группы II
2.1. Структурная схема дозиметра группы II приведена на черт. 2.
2.2. Приемное устройство 1 дозиметров содержит оптический блок и приемник излучения, с выхода которого на блок преобразования и регистрации 3 подается постоянное или импульсное электрическое напряжение.
2.3. Блок преобразования и регистрации 3 дозиметров группы II содержит пять измерительных каналов: канал измерения средней мощности Р_ср (облученности Е_е) непрерывного излучения 4;
канал измерения энергии Q_и (энергетической экспозиции Н_е) импульсного и импульсно-модулированного излучения 5;
канал измерения длительности импульсов излучения (тау_н), длительности воздействия непрерывного и импульсно-модулированного излучения (t) 6;
канал измерения частоты повторения (F_и) импульсов излучения 7;
канал измерения длины волны (ламбда) излучения 8.
К выходу измерительных каналов подключены соответствующие отсчетные устройства.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение 3 Рекомендуемое
Форма протокола дозиметрического контроля лазерного излучения
1. При проведении дозиметрического контроля лазерного излучения в диапазонах длин волн 0,2-0,4 и 1,4-20 мкм и коллимированного излучения в диапазоне длин волн 0,4-1,4 мкм следует использовать протокол формы 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. При проведении дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с известными параметрами в спектральном диапазоне 0,4-1,4 мкм следует использовать протокол формы 2.
3. При проведении дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с неизвестными параметрами в спектральном диапазоне 0,4-1,4 мкм следует использовать протокол формы 3.
Форма 1
____________________________________________________________________
Протокол N_________________________
дозиметрического контроля лазерного излучения
____________________________________________________________________
Место проведения контроля___________________________________________
Дата проведения контроля "__"_____________19____г.
Дозиметр типа____________________________N_____________________
Нулевой ориентир____________________________________________________
____________________________________________________________________
Точка контроля N______________________________________________
Угловые координаты точки
контроля на плане __________________________________________________
Угловые координаты оси визирования__________________________________
Температура окружающей среды_________________________________°С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=________с тау =_______с тау =_______с
и и
F =__________Гц
и
t=__________с
Длина волны ламбда = _____мкм
Диаметр входной диафрагмы d = _____м
д 2
Площадь входной диафрагмы S = _____см
д
S
гр
К = --- =
д S
д
-----------------------------T--------------------------------------------
Измеряемый параметр ¦ Номер измерения
(нужное подчеркнуть) ¦
+---T---T----T---T----T---T---T---T---T-----
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Время измерения (ч, мин) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Показания дозиметра (Вт, Дж,¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
2, 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
Вт/см , Дж/см ) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
При измерении мощности P (облученности Е ):
0 e
тау = ... с
в
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
1 в P P
0
P
0 2
H = -- I = ... Дж/см
e S 1
д
или
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
2 в E E
0
2
H = K E I = ... Дж/см.
e д e 2
0
При измерении энергии Q (энергетической экспозиции Н ):
и e
Q = ... Дж
и
max
Q
и
max 2
H = ------ = ... Дж/см
e S
д
или
2
Н' = ... Дж/см
e
max
2
H = K H' = ... Дж/см
e д e
max
ПДУ:________________
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: не превышает, превышает в________________раз
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист_________________________ ______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Форма 2
____________________________________________________________________
Протокол N_________________________
дозиметрического контроля лазерного излучения
____________________________________________________________________
Место проведения контроля___________________________________________
Дата проведения контроля "__"_____________19____г.
Дозиметр типа____________________________N_____________________
Нулевой ориентир____________________________________________________
____________________________________________________________________
Точка контроля N______________________________________________
Угловые координаты точки
контроля на плане __________________________________________________
Угловые координаты оси визирования__________________________________
Температура окружающей среды_________________________________°С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=________с тау =_______с тау =_______с
и и
F =__________Гц
и
t=__________с
Длина волны ламбда = ___________мкм
Диаметр источника излучения d = __________________м
л
Угловая расходимость излучения Тэта = ________________рад
Диаметр входной диафрагмы d = ___________________м
д 2
Площадь входной диафрагмы S = ______________см
д
S
гр
К = --- =
д S
д
Расстояние от точки контроля до рассеивающей поверхности t =_______м
Расстояние от лазера до рассеивающей поверхности l = __________м
л
Углы на плане: фи = __________рад
пси = __________рад
Размеры пятна засветки вычисляют по формулам:
0,5d + l Тэта
л д
a = ---------------;
п cos фи
b = 0,5d + l Тэта;
п л л
d = 2 кв. корень (a b ) =
п п
d
л
гамма = --- cos пси =
2l
-----------------------------T--------------------------------------------
Измеряемый параметр ¦ Номер измерения
(нужное подчеркнуть) ¦
+---T---T----T---T----T---T---T---T---T-----
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Время измерения (ч, мин) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Показания дозиметра (Вт, Дж,¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
2, 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
Вт/см , Дж/см ) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
При измерении мощности P (облученности Е ):
0 e
тау = ... с
в
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
1 в P P
0
P
0 2
H = -- I = ... Дж/см
e S 1
д
или
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
2 в E E
0
2
H = K E I = ... Дж/см
e д e 2
0
При измерении энергии Q (энергетической экспозиции Н ):
и e
Q = ... Дж
и
max
Q
и
max 2
H = ------ = ... Дж/см
e S
д
или
2
Н' = ... Дж/см
e
max
2
H = K H' = ... Дж/см
e д e
max
ПДУ:________________
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: не превышает, превышает в________________раз.
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист_________________________ ______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Форма 3
____________________________________________________________________
Протокол N_________________________
дозиметрического контроля лазерного излучения
____________________________________________________________________
Место проведения контроля___________________________________________
Дата проведения контроля "__"_____________19____г.
Дозиметр типа____________________________N_____________________
Нулевой ориентир____________________________________________________
____________________________________________________________________
Точка контроля N______________________________________________
Угловые координаты точки
контроля на плане __________________________________________________
Угловые координаты оси визирования__________________________________
Температура окружающей среды_________________________________°С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=________с тау =_______с тау =_______с
и и
F =__________Гц
и
t=__________с
Длина волны ламбда = _____мкм
Диаметр входной диафрагмы d = _____м
д 2
Площадь входной диафрагмы S = _____см
д
S
гр
К = --- =
д S
д
Расстояние от точки контроля до рассеивающей поверхности l =______м
Угол на плане пси = ________рад
Угол бета = _____рад бета = _________рад
пр из
Угол поля зрения приемного устройства дозиметра бета = ________рад
гамма = _________рад
-----------------------------T--------------------------------------------
Измеряемый параметр ¦ Номер измерения
(нужное подчеркнуть) ¦
+---T---T----T---T----T---T---T---T---T-----
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Время измерения (ч, мин) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
-----------------------------+---+---+----+---+----+---+---+---+---+-----
Показания дозиметра (Вт, Дж;¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
2 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
Вт/см , Дж/см ) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
При измерении мощности P (облученности Е ):
0 e
тау = ... с
в
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
1 в P P
0
P
0 2
H = -- I = ... Дж/см
e S 1
д
или
-1
I = интеграл (от 0 до тау ) (N (t) N dt = ... c
2 в E E
0
2
H = K E I = ... Дж/см
e д e 2
0
При измерении энергии Q (энергетической экспозиции Н ):
и e
Q = ... Дж
и
max
Q
и
max 2
H = ------ = ... Дж/см
e S
д
2
Н' = ... Дж/см
e
max
2
H = K H' = ... Дж/см
e д e
max
ПДУ:________________
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: не превышает, превышает в________________раз.
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист_________________________ ______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение 4 Справочное
"Схема расположения аппаратуры при оценке углового размера пятна засветки на рассеивающей поверхности в пространстве объектов"
"Схема расположения аппаратуры при оценке углового размера пятна засветки на рассеивающей поверхности в пространстве изображений"
