ГОСТ 12.1.031-81 Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения
ГОСТ 12.1.031-81
Группа Т58
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
Лазеры
Методы дозиметрического контроля лазерного излучения
Occupational safety standards system.
Methods of dosimetrical control of laser radiation
Дата введения 01.01.82
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
2 РАЗРАБОТЧИКИ:
Б.М. Степанов (руководитель темы), В.Т. Кибовский, В.М. Красинская, В.И. Кухтевич, В.И. Сачков
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.04.81 N 2083
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ССЫЛОЧНЫЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
+------------------------------------------------------------------+
¦ Обозначение НТД, на который ¦ Номер пункта, приложения ¦
¦ дана ссылка ¦ ¦
+------------------------------------------------------------------+
ГОСТ 12.2.007.3-75 6.2
ГОСТ 12.3.002-75 6.1
ГОСТ 12.4.013-85 6.5
ГОСТ 7502-89 2.20
ГОСТ 7601-78 Приложение 1
ГОСТ 13494-80 2.21
ГОСТ 15093-90 1.6
ГОСТ 24469-80 2.2, 2.3
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ (январь 1996 г.) с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1988 г. (ИУС N 7-88)
Настоящий стандарт устанавливает методы измерений параметров лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,2 до 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 12.1.040-83.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1 Общие положения1.1 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 от 0,25 до 0,4; от 0,4 до 1,4 и от 1,4 до 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 от 0,4 до 1,4 мкм стандарт устанавливает методы дозиметрического контроля коллимированного и рассеянного излучения.
1.3 При дозиметрическом контроле лазерного излучения с известными параметрами измеряют:
облученность Ее;
энергетическую экспозицию Не.
1.4 При дозиметрическом контроле лазерного излучения с неизвестными параметрами измеряют:
облученность Ее;
энергетическую экспозицию Не;
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 от 0,4 до 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 15093-90, приведены в приложении 1.
2 Аппаратура2.1 Для дозиметрического контроля лазерного излучения следует применять переносные дозиметры лазерного излучения, позволяющие определять облученность Ее и энергетическую экспозицию Не в широком спектральном, динамическом, временном и частотном диапазонах.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2 Дозиметры лазерного излучения должны соответствовать требованиям ГОСТ 24469-80.
2.3 Условия эксплуатации дозиметров лазерного излучения - по 3-й группе ГОСТ 24469-80.
2.4 В зависимости от числа измеряемых параметров лазерного излучения дозиметры подразделяют на две группы:
I - дозиметры, предназначенные для определения облученности Ее, энергетической экспозиции Не;
II - дозиметры, предназначенные для определения в точке контроля облученности Ее, энергетической экспозиции Не, 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 Ее 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 Не (Дж/кв.см) или энергии Qи (Дж). Допускается дополнительно градуировать дозиметры в единицах облученности Ее (Вт/кв.см) или средней мощности Рср (Вт).
2.7 При градуировке дозиметра в единицах Ее (Не) на лицевой панели прибора должна быть указана площадь входной диафрагмы Sгр приемного устройства, при которой проводилась его градуировка.
2.8 Облученность Ее (энергетическая экспозиция Не) 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 Sд, установленной на входе приемного устройства.
2.9 Облученность Ее (энергетическая экспозиция Не) в заданной точке контроля по заданному направлению визирования для дозиметров, градуированных в единицах облученности (энергетической экспозиции) определяют по формулам
Ее=Кд Е’е; (1)
Не=Кд Н’е, (2)
где Кд=Sгр/Sд;
Е’е и Н’е - соответствующие отсчеты по шкале дозиметра.
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 ¦
¦Измеряемый параметр ¦ спектральных диапазонах длин волн ¦
¦лазерного излучения +------------------------------------------¦
¦ ¦от 0,2 до 0,4 ¦от 0,4 до 1,4 ¦от 1,4 до 20¦
¦ ¦ мкм ¦ мкм ¦ мкм ¦
+------------------------------------------------------------------+
Энергетическая
экспозиция,
Дж/кв.см: при
тау(н)<10_-1 с от 1 10_-9 от 1 10_-9 от 1 10_-5
до 1 10_-7 до 1 10_-1 до 1 10_-1
при тау(н)>=0,25 с от 1 10_-7 от 1 10_-4 от 1 10_-3
до 1 10_-2 до 1 10_4 до 1 10_4
Облученность, Вт/кв.см от 1 10_-7 от 1 10_-7 от 1 10_-3
до 1 10_-5 до 1 10 до 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 ¦
¦ Измеряемый параметр ¦ спектральных диапазонах длин волн ¦
¦ лазерного излучения +------------------------------------------¦
¦ ¦от 0,2 до 0,4 ¦ от 0,4 до 1,4¦от 1,4 до 20¦
¦ ¦ мкм ¦ мкм ¦ мкм ¦
+------------------------------------------------------------------+
Энергия импульсного и
импульсно-модулирован- от 1 10_-8 от 1 10_-8 от 1 10_-4
ного излучения, Дж до 1,0 10_-6 до 1,0 до 1 10_-1
Средняя мощность непре- от 1 10_-6 от 1 10_-6 от 1 10_8
рывного излучения, Вт до 1,0 10_-4 до 10 до 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
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦ Диапазон длительностей ¦Максимальная частота¦
¦Диапазон длин волн,¦ импульсов излучения, с, ¦повторения импульсов¦
¦ мкм ¦ не менее ¦излучения, Гц, ¦
¦ ¦ ¦не менее ¦
+------------------------------------------------------------------+
от 0,2 до 0,4 от 1 10_-6 до 1 10_-2 200
от 0,4 до 1,4 от 1 10_-6 до 1 10_-2 500
от 1.4 до 20 от 1 10_-6 до 1 10_-2 25
2.11-2.13 (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.14 В обоснованных случаях, с разрешения Госстандарта СССР, 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 ¦
¦Измеряемый параметр ¦ погрешности в диапазонах длин волн, % ¦
¦лазерного излучения +---------------------------------------------¦
¦ ¦от 0,2 до 0,4 ¦от 0,4 до 1,4 ¦от 1,4 до 20 ¦
¦ ¦ мкм ¦ мкм ¦ мкм ¦
+------------------------------------------------------------------+
Энергетическая экс-
позиция; Дж/кв.см:
при тау(и)<10_-1 с, +/- 30 +/- 25 +/- 25
при тау(и)>=0,25 с +/- 30 +/- 30 +/- 30
Облученность,
Вт/кв.см +/- 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.
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 5
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦Пределы допускаемой основной относительной ¦
¦Измеряемый параметр ¦ погрешности в диапазонах длин волн, % ¦
¦ +---------------------------------------------¦
¦ ¦от 0,2 до 0,4 ¦ от 0,4 до 1,4 ¦ от 1,4 до 20 ¦
¦ ¦ мкм ¦ мкм ¦ мкм ¦
+------------------------------------------------------------------+
Энергия импульсного
и импульсно-модули-
рованного излучения +/- 30 +/- 30 +/- 20
Средняя мощность не-
прерывного излучения +/- 25 +/- 30 +/- 30
Таблица 6
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦ Предел допускаемой основной ¦
¦ Измеряемый параметр лазерного ¦ относительной погрешности дози- ¦
¦ излучения ¦ метров, %, не более ¦
+------------------------------------------------------------------+
Длина волны излучения +/- 25
Длительность импульсов +/- 25
Частота повторения импульсов +/- 15
Длительность воздействия
непрерывного и импульсно-моду-
лированного 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 град. в горизонтальной плоскости и в пределах (не менее) от минус 10 до плюс 40 град. - 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 7502-89 или дальномерным устройством дозиметра (при его наличии).
2.21 Угловые координаты точек контроля на плане следует измерять геодезическим транспортиром по ГОСТ 13494-80.
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 Sд выбранной входной диафрагмы;
температура 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 Рср (облученности Ее) при изменении времени наблюдения t. Подготавливают внешний регистрирующий прибор к работе в соответствии с его эксплуатационной документацией.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4 Проведение контроля4.1 Проведение дозиметрического контроля лазерного излучения с известными параметрами в спектральных диапазонах от 0,2 до 0,4 и от 1,4 до 20 мкм.
4.1.1 Установленный в заданной точке контроля дозиметр с приемным устройством соответствующего спектрального диапазона включают в рабочий режим средней мощности Рср (облученности Ее) или энергии Qе (энергетической экспозиции Не).
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 Рср (облученности Ее) в течение времени воздействия τв излучения на заданную точку контроля. В процессе записи снимают в любой момент времени t0 показание дозиметра Р0(E’е0) и фиксируют соответствующее значения Nр0(NE0) на внешнем регистрирующем приборе. Заносят значения P0, Nр0 (E’е0, NE0) в протокол дозиметрического контроля.
Строят график изменения значений Рср(Ее), откладывая по оси абсцисс время t в секундах, а по оси ординат значения N(P)(t):N(P(0))_-1 или N(E)(t)N(E(0))_-1 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
Р0
He = --- интеграл от 0 до τв NP(t)Nр0-1 dt (3)
Sд
для дозиметров, отградуированных в единицах мощности (Вт);
He= Kд E’e0 интеграл от 0 до τв NE(t)NE0-1 dt (4)
для дозиметров, градуированных в единицах облученности (Вт/кв.см).
Значения интеграл от 0 до τв NP(t)Nр0-1 dt или
интеграл от 0 до τв NE(t)NE0-1 dt определяют, находя площадь под кривой NP(t)Nр0-1 или NE(t)NE0-1 на соответствующем графике.
Полученное значение Не и значение τв заносят в таблицу протокола дозиметрического контроля. График функции NP(t)Nр0-1 или NE(t)NE0-1 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 Qи(Не) в течение 10 мин с интервалом не более 1 мин. Результаты измерений заносят в таблицу протокола дозиметрического контроля и находят наибольшее показание Qи max (H’emax ).
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 Qиmax (H’emax ) определяют энергетическую экспозицию Не в заданной точке контроля по формулам
Qиmax
Не = --------
Sд (5)
для дозиметров, градуированных в единицах энергии (Дж);
Не = КдН’emax (6)
для дозиметров, градуированных в единицах энергетической экспозиции (Дж/кв.см).
4.2 Проведение дозиметрического контроля лазерного излучения с неизвестными характеристиками в спектральном диапазоне от 0,2 до 0,4 и от 1,4 до 20 мкм.
4.1.6, 4.1.7, 4.2 (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.1 Устанавливают на приемное устройство дозиметра группы II входную диафрагму с площадью отверстия, равной 1 кв.см.
4.2.2 Проводят операции, указанные в 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, частоту повторения импульсов Fи 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 4.1.6 или 4.1.7 определяют облученность Ее или энергетическую экспозицию Не излучения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3 Проведение дозиметрического контроля коллимированного лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,4 до 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 2.10 - в случае излучения с известными параметрами или площадью отверстия, равной 1 кв.см - в случае излучения с неизвестными параметрами.
4.3.3 В соответствии с методикой, изложенной в 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 4.2.3.
4.3.5 В соответствии с 4.1.6 и 4.1.7 определяют облученность Ее или энергетическую экспозицию Не излучения.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4 Проведение дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с известными параметрами в спектральном диапазоне от 0,4 до 1,4 мкм.
4.4.1 В заданной точке контроля устанавливают дозиметр с приемным устройством соответствующего спектрального диапазона и включают в рабочий режим РсрЕе или Qи(Не).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.2 В соответствии с методикой, изложенной в 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 л + lл Θ
ап = ----------------- ; (7)
cos φ
bп = 0,5dл + lл Θ ; (8)
dп = 2 кв.корень(ап bп), (9)
где ап - большая полуось эллипса, ограничивающего пятно засветки
на рассеивающей поверхности, см;
bп - малая полуось эллипса, ограничивающего пятно засветки на рассеивающей поверхности, см;
dл - диаметр пучка излучения на выходе лазера, определенный по уровню 1/е2 из паспортных данных, см (при нормировании dл по уровню 1/е значение dл уменьшается в 2,718 раза);
lл - измеренное расстояние от лазера до рассеивающей поверхности, см;
φ - угол между осью пучка, падающего на рассеивающую поверхность, и направлением нормали к поверхности, определенный на плане при помощи геодезического транспортира;
Θ - угловая расходимость излучения лазера, определенная по уровню 1 / l2 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 dп вычисляют отношение
d(п)
гамма= ------ cos φ, (10)
2l
где φ - угол между нормалью к рассеивающей поверхности и направлением оси визирования, определяемый на плане при помощи геодезического транспортира.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.5 Проведение дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с неизвестными параметрами в спектральном диапазоне от 0,4 до 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 Рср (Ее) или Qи (Не).
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 l1= от 1 до 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 di снимают показания Ni дозиметра.
В случае импульсного излучения при каждом значении di снимают показания не менее чем для трех импульсов излучения и берут в качестве Ni среднее значение.
Определяют диаметр отверстия dпр, при превышении которого показания дозиметра перестают увеличиваться;
г) вычисляют значение угла βпр по формуле
dпр
βпр = ------; (15*)
2l(1)
----------------
* Формулы 11-14 исключены.
д) сравнивают полученное значение βпр с углом поля зрения приемного устройства, указанным в документации на применяемый дозиметр, утвержденной в установленном порядке.
Если βпр < β, принимают γ = βпр.
Если βпр ≥ β, принимают γ = β.
4.5.5 Угловой размер пятна засветки в пространстве изображений определяют в следующей последовательности:
а) измеряют диаметр пятна засветки dиз 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 lиз от задней главной плоскости оптической системы до плоскости изображения;
в) вычисляют значение угла βиз по формуле
dиз
βиз= ------; (16)
2lиз
г) сравнивают полученное значение βиз с углом поля зрения бета приемного устройства, указанным в документации на применяемый дозиметр, утвержденный в установленном порядке.
Если βиз < β, принимают γ = βиз.
Если βиз ≥ β , принимают γ = β.
4.5.6 (Исключен, Изм. N 1).
5 Обработка и оформление результатов5.1 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 НПДУ и записывают их в протокол.
5.2 Полученные в результате измерений значения энергетической экспозиции в каждой точке контроля Не сравнивают со значениями НПДУ и записывают в протоколе дозиметрического контроля заключение:
если Не ≤ НПДУ, зачеркивают слова "превышает в --------- раз";
Не
если Не>НПДУ, вычисляют отношение ------, записывают его в
НПДУ
протокол, 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 безопасности6.1 Общие требования безопасности измерений параметров лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,25 до 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 12.2.007.3-75.
6.3 Перед включением в электросеть металлический корпус дозиметра должен быть заземлен в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.
(Измененная редакция, Изм. N1).
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 12.4.013-85 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).
Приложение 1(справочное)
Пояснения к терминам, используемым в настоящем стандарте
+------------------------------------------------------------------+
¦ Термин ¦ Пояснение ¦
+------------------------------------------------------------------+
1 Дозиметрия лазерного Комплекс методов определения значений пара-
излучения метров лазерного излучения в заданной точке
пространства с целью выявления степени опас-
ности для организма человека
2 Методы дозиметричес- Методы дозиметрии лазерного излучения, осно-
кого контроля лазерного ванные на непосредственных измерениях пара-
излучения метров лазерного излучения
3 Энергетические пара- Мощность (средняя); облученность - непрерыв-
метры лазерного излу- ное излучение. Энергия; энергетическая экс-
чения позиция - импульсное (импульсно-модулирован-
ное) излучение
4 Предельно допустимые Значения энергетических параметров лазерного
уровни лазерного из- излучения, воздействие которых не приводит к
лучения (ПДУ) каким-либо органическим изменениям в орга-
низме 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 Излучающий лазер или отражающая лазерное из-
излучения лучение поверхность
Источник излучения
8 Непрерывное лазерное Лазерное излучение, спектральная плотность
излучение мощности которого на частоте генерирования
не обращается в нуль при заданном интервале
времени 0,25 с
9 Импульсное лазерное Лазерное излучение в виде отдельных импуль-
излучение сов длительностью не более 0,1 с с интерва-
лами между импульсами более 1 с
10 Импульсно-модулиро- Лазерное излучение в виде импульсов длитель-
ванное лазерное излу- ностью не более 0,1 с с интервалами между
чение импульсами не более 1 с
11 Коллимированное из- Лазерное излучение в виде пучков, выходя-
лучение щих непосредственно из лазеров или отражен-
ных от зеркальных поверхностей (без рассеи-
вающих систем)
12 (Исключен, Изм. N 1).
13 Дозиметр лазерного Средство измерений параметров лазерного из-
излучения лучения в заданной точке пространства с
целью выявления степени опасности для орга-
низма человека
14 Основная погрешность Погрешность дозиметра при нормальных услови-
дозиметра ях:
температура окружающего воздуха - (20 +/- 5)
град.С;
относительная влажность воздуха - (65 +/-
15)%;
атмосферное давление - 100+/-4 кПа
15 Ось визирования Направление нормали к плоскости входного от-
верстия приемного устройства дозиметра
16 Направление наиболь- Ось визирования, соответствующая положению
шей интенсивности из- приемного устройства, при котором показания
лучения дозиметра максимальны
17 Нулевой ориентир Выбранная на плане помещения точка простран-
ства, принимаемая при проведении дозиметри-
ческого контроля лазерного излучения за на-
чало 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.
1 - приемное устройство; 2 - блок преобразования и регистрации; 3 - канал измерения средней мощности (облученности) непрерывного излучения; 4 - отсчетное устройство; 5 - канал измерения энергии (энергетической экспозиции) импульсного и импульсно-модулированного излучения; 6 - переключатель режимов измерения; 7 - выход на внешний регистрирующий прибор
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 I содержит два измерительных канала: канал измерения средней мощности Рср (облученности Ее) непрерывного излучения 3 и канал измерения энергии Qи (энергетической экспозиции Не) 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.
1 - приемное устройство; 2 - отдельное приемное устройство канала измерения длины волны излучения (допускается); 3 - блок преобразования и регистрации; 4 - канал измерения средней мощности (облученности) непрерывного излучения; 5 - канал измерения энергии (энергетической экспозиции) импульсного и импульсно-модулированного излучения; 6 - канал измерения длительности импульсов излучения и длительности воздействия излучения; 7 - канал измерения частоты повторения импульсов излучения; 8 - канал измерения длины волны излучения; 9-12 - отсчетные устройства; 13 - переключатель режимов измерения; 14 - выход на внешний регистрирующий прибор
Черт.2
(Измененная редакция, Изм. N 1).
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 Рср (облученности Ее) непрерывного излучения 4; канал измерения энергии Qи (энергетической экспозиции Не) импульсного и импульсно-модулированного излучения 5;
канал измерения длительности импульсов излучения (тау(и)), длительности воздействия непрерывного и импульсно-модулированного излучения (t) 6;
канал измерения частоты повторения (Fи) 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 от 0,2 до 04 и от 1,4 до 20 мкм и коллимированного излучения в диапазоне длин волн от 0,4 до 1,4 мкм следует использовать протокол формы 1.
2 При проведении дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с известными параметрами в спектральном диапазоне от 0,4 до 1,4 мкм следует использовать протокол формы 2.
3 При проведении дозиметрического контроля рассеянного лазерного излучения с неизвестными параметрами в спектральном диапазоне от 0,4 до 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 -------------------- град.С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=-------- с тау(и)= --------- с тау(и)= ---------- с
Fи= ---------- Гц
t = ---------- с
Длина волны ламбда= --------- мкм
Диаметр входной диафрагмы d(д)= ------- м
Площадь входной диафрагмы Sд= -------- кв.см
Sгр
Кд= ---- =
Sд
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦ Номер измерения ¦
¦ Измеряемый параметр +--------------------------------------------¦
¦(нужное подчеркнуть) ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7¦ 8¦ 9 ¦10¦
+------------------------------------------------------------------+
Время измерения (ч,
мин)
Показания дозиметра
(Вт, Дж; Вт/кв.см,
Дж/кв.см)
При измерении мощности Р(0) (облученности Ее):
тау(в)= ... с
I1= интеграл от 0 до тау(в) Nр(t) NP0-1 dt = ... с
Р0
Не= ----- I1 = ... Дж/кв.см
Sд
или
I2 = интеграл от 0 до тау(в) NE(t)NE0-1 dt= ... с
Не= Кд Ее0 I2 = ... Дж/кв.см.
При измерении энергии Qи (энергетической экспозиции Не):
Qиmax= ... Дж
Qиmax
He= ------ = ... Дж/кв.см
Sд
или
Н’еmax = ... Дж/кв.см
Не= КдН’еmax = ... Дж/кв.см.
ПДУ: ------------------
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: не превышает, превышает в ------------------------- раз.
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист ------------------- -------------------------
(подпись) (ф.и.о.)
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 -------------------- град.С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=-------- с тау(и)= --------- с тау(и)= ---------- с
Fи= ---------- Гц
t = ---------- с
Длина волны ламбда= --------- мкм
Диаметр источника излучения d(л)= ---------------- м
Угловая расходимость излучения тета= -------------- рад
Диаметр входной диафрагмы d= ------------ м
Площадь входной диафрагмы Sд= ___________ кв.см
Sгр
Кд = ----- =
Sд
Расстояние от точки контроля до рассеивающей поверхности l=------- м
Расстояние от лазера до рассеивающей поверхности l(л)= --------- м
Углы на плане: фи = ---------- рад
пси = ---------- рад
Размеры пятна засветки вычисляют по формулам
0,5d(л)+l(л) тета
a(n)= ----------------- ;
cos фи
b(n)= 0,5d(л)+l(л) тета;
d(n)= 2 кв. корень(a(n) b(n))=
d(n)
гамма= ----- cos пси =
2l
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦ Номер измерения ¦
¦ Измеряемый параметр +--------------------------------------------¦
¦(нужное подчеркнуть) ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7¦ 8¦ 9 ¦10¦
+------------------------------------------------------------------+
Время измерения (ч,
мин)
Показания дозиметра
(Вт, Дж; Вт/кв.см,
Дж/кв.см)
При измерении мощности Р(0) (облученности Ее):
тау(в)= ... с
I(1)= интеграл от 0 до тау(в) N(P)(t)N(P(0))_-1dt= ... с
F(0)
Не= ----- I(1)= ... Дж/кв.см
Sд
или
I(2)= интеграл от 0 до тау(в) N(E)(t)N(E(0))_-1dt= ... с
Не= Кд Ее(0) I(2)= ... Дж/кв.см.
При измерении энергии Qи (энергетической экспозиции Не):
Qи(max)= ... Дж
Qи(max)
He= ------ = ... Дж/кв.см
Sд
или
Н’е(max)= ... Дж/кв.см
Не= КдН’е(max)= ... Дж/кв.см.
ПДУ: ------------------
Заключение: не превышает, превышает в ------------------------- раз.
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист ------------------- -------------------------
(подпись) (ф.и.о.)
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 -------------------- град.С
ИЗЛУЧЕНИЕ:
непрерывное импульсное импульсно-модулированное
t=-------- с тау(и)= --------- с тау(и)= ---------- с
Fи= ---------- Гц
t = ---------- с
Длина волны ламбда= --------- мкм
Диаметр входной диафрагмы d(д)= ---------------- м
Площадь входной диафрагмы Sд = ---------------------- кв.см
Sгр
Кд = ----- =
Sд
Расстояние от точки контроля до рассеивающей
поверхности l=------- м
Угол на плане пси = ---------- рад
Угол бета(пр)= ----------- рад бета(из)= ------------ рад
Угол поля зрения приемного устройства дозиметра бета= ---------- рад
гамма= --------------- рад
+------------------------------------------------------------------+
¦ ¦ Номер измерения ¦
¦ Измеряемый параметр +--------------------------------------------¦
¦(нужное подчеркнуть) ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7¦ 8¦ 9 ¦10¦
+------------------------------------------------------------------+
Время измерения (ч,
мин)
Показания дозиметра
(Вт, Дж; Вт/кв.см,
Дж/кв.см)
При измерении мощности Р(0) (облученности Ее):
тау(в)= ... с
I(1)= интеграл от 0 до тау(в) N(P)(t)N(P(0))_-1dt= ... с
Р(0)
Не= ----- I(1)= ... Дж/кв.см
Sд
или
I(2)= интеграл от 0 до тау(в) N(E)(t)N(E(0))_-1dt= ... с
Не= Кд Ее(0) I(2)= ... Дж/кв.см.
При измерении энергии Qи (энергетической экспозиции Не):
Qи(max)= ... Дж
Qи(max)
He= ------ = ... Дж/кв.см
Sд
Н’е(max)= ... Дж/кв.см
Не= КдН’е(max)= ... Дж/кв.см.
ПДУ: ------------------
Заключение: не превышает, превышает в ------------------------- раз.
(ненужное зачеркнуть)
Оператор-дозиметрист ------------------- -------------------------
(подпись) (ф.и.о.)
1-3 (Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение
(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 |
|
|
|
|
1 - непрозрачный экран с отверстием переменного диаметра di; 2 - при- емное устройство дозиметра с вход- ной диафрагмой диаметром dд; 3 - рассеивающая поверхность; φ - угол между нормалью к рассеивающей по- верхности и осью падающего пучка; Ψ - угол между нормалью к рассеи- вающей поверхности и осью визирова- ния; 2β - угол поля зрения при- емного устройства дозиметра; l - расстояние от приемного устройства до рассеивающей поверхности; l1- расстояние от приемного устройства
до экрана; 2βi = di / l1- угловой размер отверстия экрана; dл- диаметр пучка излучения; dизл - диаметр пятна засветки на рассеива- ющей поверхности Черт.1 |
1 - рассеивающая поверхность; 2 - приемное устройство дози- метра; φ - угол между нор- малью к рассеивающей поверх- ности и осью падающего пучка; Ψ - угол между нормалью к рассеивающей поверхности и осью визирования; 2β - угол поля зрения приемного устройства дозиметра; l - расстояние от приемного уст- ройства до рассеивающей по- верхности; lиз - расстояние от задней главной плоскости оптической системы приемного устройства до плоскости изоб- ражения; dиз - диаметр пятна засветки в плоскости приемника излучения, совмещенной с плос- костью изображения; 2βиз - угловой размер пятна засветки в пространстве изображений; dл - диаметр пучка излучения; dизл - диа- метр пятна засветки на рассеи- вающей поверхности Черт.2 |
Текст документа сверен по:
официальное издание