DECRETO LEGISLATIVO 81/08Agenti fisici

Radiazioni Ottiche ArtificialiLASER

Alessandra Pompini

Dipartimento di Sanità PubblicaU.O. Prevenzione e Sicurezza Ambienti di Lavoro

Cioè: amplificazione della luce tramite emissione stimolata di radiazione

La radiazione laser proviene interamente dal processo di emissione stimolata

COSA SONO I LASER ?

Luce normale

BASSA DIREZIONALITA’

BASSA MONOCROMATICITA’

BASSA COERENZA

BASSA POTENZA

Luce laser

ALTA DIREZIONALITA’

ALTA MONOCROMATICITA’

ALTA COERENZA

ALTA POTENZA

CONTINUA (CW) - PULSATA

DIFFERENZA TRA RADIAZIONE INCOERENTE E COERENTE

ORDINE INTERNO ASSENTE

FREQUENZE E FASI DIVERSE

RADIAZIONE INCOERENTE

RADIAZIONE COERENTE

Si ha l’emissione di un fotone che avrà

stessa λ ,direzione e fase del fotone incidente

una coerenza elevata implica:

elevata focalizzabilità del laser (macchia focale molto piccola,

intensità elevata)

LUNGHEZZA D’ONDA

Nelle norme sulla sicurezza laser il limite superioredell’intervallo della radiazione visibile è posto a 700 nm invece che a 760 nm.

Il motivo è che, per la radiazione con lunghezza d’onda compresa tra 700 e 760 nm, la sensibilitàvisiva dell’occhio è molto bassa, impedendo l’attuarsi di reazioni di difesa (per esempio la chiusura delle palpebre), allo stesso mododel rimanente spettro da 400 a 700 nm. Quindi, agli effetti della definizione dei LEA e delle misure di sicurezza, si è preferito separarla dal resto della radiazione visibile.

Tipo di laser λ nm ApplicazioniAnidride carbonica 10.6 μm Taglio e foratura di materiale

metallico,amorfo,resine, cuoio,legno.Saldatura di acciaio, alluminio,titanio,nichel, materiale plastico, ecc.Processi di tempratura e riporto materiali,sverniciatura, marcatura

Neodimio (Nd –YAG) 1064μm Taglio,foratura,saldatura,marcatura,chirurgia,endoscopia,fibre ottiche,fotablazione(settore restauro)

Argon 488 nm Ottica,oftamologia,.litografia,olografiaKripton 416 nm Ottica,oftamologia, spettacolo,endoscopiaRubino 694,5 nm Olografia, rimozione tatuaggi,ottica,,telemetria

Coloranti Vis. IR vic Ottica,dermatologia,fotochimicaElio-neon (He –Ne) 632,8 nm Lettura codici a barre, telemetria, allineamento,

spettroscopia,ottica.Semiconduttori Telecomunicazioni,stampa laser,lettori di

CD,saldatura,marcatura,allineamento.Ultravioletti(elio-cadmio, eccimeri,ecc)

Elettronica,chirurgia corneale e vascolare,ricerca nano tecnologie

TIPI DI LASER

EN 60825-1 : 2009 SICUREZZA NELLA PRODUZIONE LASER

- CLASSIFICAZIONE DEI PRODOTTI LASER CON I RELATIVI LIMITI DI EMISSIONE ACCESSIBILE (LEA)

- LE PRESCRIZIONI PER IL COSTRUTTORE

- I LIVELLI DI ESPOSIZIONE MASSIMA PERMESSA(EMP)

- LA GUIDA PER L’UTILIZZATORE

INFORMAZIONE

I costruttori devono fornire informazioni :

-istruzioni operative o informazioni sulla sicurezza

-livelli di radiazione

-direzione della traiettoria della emissione emessa dall’involucro di protezione durante il funzionamento

-Misure di manutenzione

-Protezione degli occhi e densità ottica dei protettori

-Targhette richieste e avvertimenti di pericolo e loro dislocazione

-Indicazione delle aperture ove è possibile emissione laser con LEA superiore alla classe 1

ESPOSIZIONE MASSIMA PERMESSA

(EMP)

livello massimo di radiazione a cui

possono essere esposti l’occhio e la cute

senza subire danno a breve o a lungo

termine- in realtà è riferita a livelli di esposizione accidentali

- definisce valori diversi per occhi e pelle che dipendono da :

lunghezza d’onda

durata dell’esposizione

dimensione dalla zona irradiata

- i valori sono ricavati da ED50 (soglie di danneggiamento )

VALORE LIMITE PER LA POPOLAZIONE

LIMITI DI ESPOSIZIONE

LIVELLO EMISSIONE ACCESSIBILE (LEA)

livello massimo di emissione accessibile

permesso in una determinata classe di laser

-sono diversi a seconda delle classi laser

- dipendono da :

lunghezza d’onda

durata dell’esposizione

dimensione dalla zona irradiata

DEFINISCE LA CLASSE DEI LASER

ZONA NOMINALE DI RISCHIO OCULARE (ZNRO)

zona all'interno della quale il livello della radiazione è superiore all'EMP applicabile;

all'interno di questa zona si possono avere danni oculari.

DISTANZA NOMINALE DI RISCHIO OCULARE (DNRO)

E’ la minima distanza a cui si deve stare per evitare che vi siano danni per gli occhi

NUOVA CLASSIFICAZIONE LASER(dopo 1/7/2005)

T I P O D I L A S E R P E R I C O L O P r in c ip a l i c a r a t t e r i s t i c h e e r e q u is i t i d i s i c u r e z z a

C la s s e 1 N e s s u n o N e s s u n a p r e s c r i z io n e ; i l l a s e r è in n o c u o i n c o n d iz io n i n o r m a l i d i e s e r c i z io I l L E A d i q u e s t a c l a s s e è u g u a l e a q u e l lo d e l l a c l a s s e 1 M

C la s s e 1 M B a s s o

E m e t to n o r a d ia z io n e n e l l ’ in t e r v a l lo d i l u n g h e z z a d ’ o n d a t r a 3 0 2 ,5 n m e 4 0 0 0 n m , s o n o s i c u r i n e l l e c o n d iz io n i d i f u n z io n a m e n to r a g io n e v o lm e n te p r e v e d ib i l i . P o s s o n o e s s e r e p e r i c o lo s i s e v e n g o n o u t i l i z z a te o t t i c h e d i o s s e r v a z io n e ( m ic r o s c o p i , b in o c u l a r i , e c c . . )

C la s s e 2 B a s s o

E m e t to n o r a d i a z io n e n e l l ’ in t e r v a l l o d i lu n g h e z z a d ’ o n d a t r a 4 0 0 n m e 7 0 0 n m . I l L E A d i q u e s t a c l a s s e è u g u a l e a q u e l lo d e l l a c l a s s e 2 M N o r m a lm e n te l e r e a z io n i d i d i f e s a n a tu r a l i c o m p r e s o i l r i f l e s s o p a lp e b r a le ( 0 ,2 5 s ) s o n o s u f f i c i e n t i p e r l a p r o te z io n e d e l l ’ o c c h io . N o n o s s e r v a r e d i r e t t a m e n te i l r a g g io l a s e r . N o n d i r ig e r e i l r a g g io v e r s o l e p e r s o n e .

C la s s e 2 M B a s s o

E m e t to n o r a d i a z io n e n e l l ’ in t e r v a l l o d i lu n g h e z z a d ’ o n d a t r a 4 0 0 n m e 7 0 0 n m . N o r m a lm e n te l e r e a z io n i d i d i f e s a n a tu r a l i c o m p r e s o i l r i f l e s s o p a lp e b r a le ( 0 ,2 5 s ) s o n o s u f f i c i e n t i p e r l a p r o te z io n e d e l l ’ o c c h io . P o s s o n o e s s e r e p e r i c o lo s i s e v e n g o n o u t i l i z z a te o t t i c h e d i o s s e r v a z io n e ( m ic r o s c o p i , b in o c u l a r i , e c c . . ) N o n o s s e r v a r e d i r e t t a m e n te i l r a g g io l a s e r . N o n d i r ig e r e i l r a g g io v e r s o l e p e r s o n e .

C la s s e 3 R M e d io

E m e t to n o r a d i a z io n e n e l l ’ in t e r v a l l o d i lu n g h e z z a d ’ o n d a t r a 3 0 2 ,5 n m e 1 0 6 n m . . L a v i s io n e d i r e t t a d e l f a s c io è s c o n s ig l i a t a i n o g n i c a s o . I l r i s c h io è c o m u n q u e in f e r io r e a q u e l l o d e l l a s e r d i c l a s s e 3 B N o n o s s e r v a r e d i r e t t a m e n te i l r a g g io l a s e r . N o n d i r ig e r e i l r a g g io v e r s o l e p e r s o n e . C o n s e n t i r e l ’ u s o a l l e s o le p e r s o n e a u to r i z z a t e F o r m a r e in m o d o s p e c i f i c o i l p e r s o n a le a d d e t to . P r e v i s t o i l s u p p o r t o d e l T S L ( T e c n ic o S ic u r e z z a L a s e r )

C la s s e 3 B M e d io

S o n o n o r m a lm e n te p e r i c o lo s i in c a s o d i v i s io n e d i r e t t a d e l f a s c io . L e r i f l e s s io n i d i f f u s e s o n o n o r m a lm e n te s i c u r e . N o n d i r ig e r e i l r a g g io v e r s o l e p e r s o n e . C o n s e n t i r e l ’ u s o a l l e s o le p e r s o n e a u to r i z z a te F o r m a r e in m o d o s p e c i f i c o i l p e r s o n a le a d d e t t o . U t i l i z z a r e s o lo in z o n a c o n f in a ta e s o r v e g l i a t a E v i t a r e l e e s p o s i z io n i i n d e b i t e e a d o t t a r e i n e c e s s a r i p r o v v e d im e n t i p e r l ’ a c c e s s o a l l a z o n a l a s e r P r e v i s t o i l s u p p o r t o d e l T S L

C la s s e 4 A l t o

S o n o n o r m a lm e n te p e r i c o lo s i i n c a s o d i v i s i o n e d i r e t t a d e l f a s c io e s o n o a n c h e in g r a d o d i p r o d u r r e r i f l e s s io n i d i f f u s e p e r i c o lo s e . P o s s o n o c a u s a r e l e s io n i a l l a p e l l e e p o t r e b b e r o c o s t i t u i r e u n p e r i c o lo d ’ in c e n d io . I l l o r o u s o r i c h ie d e e s t r e m a c a u te la . N o n d i r ig e r e i l r a g g io v e r s o l e p e r s o n e . C o n s e n t i r e l ’ u s o a l l e s o le p e r s o n e a u to r i z z a te F o r m a r e in m o d o s p e c i f i c o i l p e r s o n a le a d d e t t o . U t i l i z z a r e s o lo in z o n a c o n f in a ta e s o r v e g l i a t a E v i t a r e l e e s p o s i z io n i i n d e b i t e e a d o t t a r e i n e c e s s a r i p r o v v e d im e n t i p e r l ’ a c c e s s o a l l a z o n a l a s e r . P r e v i s t o i l s u p p o r t o d e l T S L

Rischi per l’occhio 1 1M 2 2M

3R 3B 4

Irraggiamento diretto X* X* X X X

Irraggiamento speculare X X X X X

Riflessioni diffuse X

*Se viene guardato volontariamente per più di 0,25 s

Rischi per la cute 1 1M 2 2M 3R 3B 4Ustioni IR IR IR IR IR IR

Cancerogenesi UV UV UV UV UV UV

NUOVA CLASSIFICAZIONE LASER

TIPO DI LASER

PERICOLO Principali caratteristiche e requisiti di sicurezza

Classe 1 Nessuno Laser intrinsecamente sicuri o sicuri per il loro progetto tecnico. L’EMP (Esposizione massima permessa) non è mai superata

Classe 2 Basso

Sono compresi in questa classe i laser ad emissione continua e nel visibile, con potenza ? 1 mW. Normalmente le reazioni di difesa naturali compreso il riflesso palpebrale (0,25 s) sono sufficienti per la protezione dell’occhio. Sono possibili danni in caso di esposizione prolungata.

Classe 3A Basso Raggio laser pericoloso se osservato tramite strumenti ottici (microscopi, binoculari, ecc..). Questi laser possono emettere radiazioni sia nel campo del visibile che in quello invisibile

Classe 3B Medio

La visione diretta del fascio o tramite riflessione speculare è sempre pericolosa ma in certe circostanze può essere visto tramite riflessione diffusa. Questi laser possono emettere radiazioni sia nel campo del visibile che in quello invisibile

Classe 4 Alto

Hanno una potenza tale da causare seri danni agli occhi e alla pelle anche se il fascio è diffuso. Possono costituire un potenziale rischio di incendio, possono causare fuoruscita di materiale tossico e costituiscono pericolo di elettrocuzione a causa delle tensioni di alimentazione molto elevate

VECCHIA CLASSIFICAZIONE LASER

VECCHIA CLASSIFICAZIONE LASER

Rischi per l’occhio 1 2 3A 3B 4

Irraggiamento diretto X* X X X

Irraggiamento speculare X* X X X

Irraggiamento diffuse X

*Se viene guardato volontariamente per più di 0,25 s

Rischi per la cute 1 2 3A 3B 4Ustioni IR IR IR IR

Cancerogenesi UV UV UV UV

RISCHI ASSOCIATI ALL’IMPIEGO DELL’APPARATO EMETTITORE

LUCE LASER

AGENTI CHIMICI (UNI EN ISO 11553-1)

RADIAZIONI OTTICHE COLLATERALI

RADIAZIONI IONIZZANTI

RUMORE

ELETTRICITA’

INCENDI

PERICOLO MECCANICO

DANNI DA LASER

INTERAZIONE RADIAZIONE-TESSUTO

I principali processi di interazione della radiazione otticacon il tessuto biologico sono:

- processo fototermico- processo fotochimico

-processo fotomeccanico- processo fotoablativo

L’importanza di questi processi nel determinare lesoglie di danneggiamento dipende dalla lunghezza

d’onda e dalla durata dell’esposizione.

PROCESSO FOTOTERMICO

parte della radiazione incidente è assorbita dei tessuti. La temperatura aumenta ad un livello tale da provocare un danno. Bruciature della retina da laser

PROCESSO FOTOCHIMICO

Consiste nella modificazione delle molecole del tessuto e/o nella produzione di nuove sostanze a causa di reazioni chimiche attivate dalla radiazione.Limitato a radiazioni inferiori a 600 nm e per impulsi lunghi.

CALORE

PROCESSO FOTOMECCANICOE’ dovuto a formazione di onde d’urto causate dallaradiazione e in grado di danneggiare il tessuto.E’ il processo più importante nel caso di impulsi di forteintensità di picco e di brevissima durata.

PROCESSO FOTOABLATIVOE’ un processo molto complesso che causa la rimozione esplosiva di materiale dal tessuto in seguitoall’irraggiamento.E’ rilevante principalmente nel caso di impulsi di elevata potenza, soprattutto nell’ultravioletto.

SHOCK

D.LGS 81/08

Allegato XXXVII-parte 2

TABELLE

• La tabella 2.1 riporta per intervalli di λ compresi tra 180 nm e 106 nm, l’organo bersaglio interessato, il tipo di danno e la tabella dovericercare/calcolare il VL.

• La tabella 2.2 riporta per ogni λ compresi tra 180 nm e 106 nm, i valori limite di esposizione dell’occhio per durate di esposizione minori di 10 s.

• La tabella 2.3 riporta per ogni λ compresi tra 180 nm e 106 nm, i valori limite di esposizione dell’occhio per durate di esposizione superiori di 10 s.

• La tabella 2.4 riporta per ogni λ compresi tra 180 nm e 106 nm, i valori limite di esposizione della cute, in funzione de del tempo di esposizione

• La tabella 2.5 riporta i fattori di correzione da applicare per i limiti di tabella 2.2 e 2.3

• Tabella 2.6 riporta le correzioni per impulsi ripetuti

MISURE DI SICUREZZA DI TIPO INGEGNERISTICO

RIPARI DI PROTEZIONE

INTERLOCK

COMANDO A CHIAVE

ATTENUATORE DI FASCIO

CONNETTORE DI BLOCCO A DISTANZA

PROTEZIONE PERCORSI OTTICI ESTERNI

EMERGENZA

TUTTI I LASER

CLASSI 3B E 4

CLASSE 4

RIPARI DI PROTEZIONE

BARRIEREATTIVE

PASSIVE

TEMPO DI PERFORAZIONE SUPERIORE AL TEMPO DI

INTERRUZIONE FASCIO LASER

Eout <LEA class.1CEI EN 60824-4

TRANSENNE

CELLULE FOTOELETTRICHEAREA

CONTROLLATA

SCHERMIUNI EN12254

DEVONO RIPORTARE TARGHETTA NELLA PARTE POSTERIORE

DEVONO RIPORTARE MARCATURA

Es. R A3 X 532

INFORMAZIONI DEL COSTRUTTORE : USI CONSENTITI,MANUTENZIONE, MONTAGGIO, RISCHI DI ABBAGLIAMENTO TEMPORANEO

ILLUMINAZIONE INTERNA

- RIVESTIMENTI MURALI NON RIFLETTENTI

- SCHERMATURE ASSORBENTI

-SEGNALI SONORI E LUCI ROTANTI

-RICAMBIO DELL’ARIA

- PRESENZA DI SISTEMI DI ASPIRAZIONE LOCALIZZATA

- ASSENZA DI SUPERFICI RIFLETTENTI DURANTE IL CAMMINO OTTICO DEL FASCIO RADIANTE

- CARTELLONISTICA

MISURE DI TUTELA DI TIPO AMBIENTALE

MISURE DI SICUREZZA ORGANIZZATIVE PROCEDURALI

segnaletica (etichette, cartelli, ecc.) per avvertire

della presenza di pericoli e/o dare indicazioni

procedure per dare istruzioni sulle corrette

modalità di lavoro e di utilizzo del laser

addestramento per fornire un’adeguata preparazione

che permetta di evitare o ridurre i rischi

accessi controllati per evitare che personale

non autorizzato entri in luoghi a rischio

DISPOSITIVI SEGNALETICI

Targhetta di avvertimento

Targhetta di classificazione

Targhette di classificazione

Targhette per pannelli di copertura di tipo fisso

Targhette per pannelli di copertura muniti di interlock

Targhette di apertura

Targhette di accesso

DISPOSITIVI SEGNALETICI per ZLC

MISURE DI TUTELA RELATIVE AL DISPOSITIVO LASER,ALL’AMBIENTE IN CUI OPERA E AI LAVORATORI

• Ove possibile, il dispositivo laser deve operare in condizioni di confinamento fisico;

• Per i laser montati in posizioni fisse: sistema di spegnimento automatico di sicurezza;

• Il laser deve rimanere acceso unicamente durante l’uso;• Accensione con sistema a chiave;• I dispositivi laser, specie se di potenza, devono essere sottoposti a

manutenzione periodica;• Rispetto delle istruzioni fornite dal costruttore;• Locale provvisto di segnaletica;• Nel caso di laser di potenza, accesso consentito alle sole persone autorizzate e

impedito alle altre tramite l’installazione di barriere fisiche (come porte a codice magnetico);

• Assenza di superfici riflettenti o loro rimozione dal cammino ottico del fascio radiante;

• Assenza di materiali infiammabili o esplosivi o loro rimozione dal cammino ottico del fascio radiante;

• Lavoratori adeguatamente istruiti sui rischi connessi all’uso delle apparecchiature laser, sui comportamenti idonei e sulle misure di prevenzione e protezione;

• Lavoratori dotati, in funzione della classe di appartenenza del laser e del rischio valutato, di dispositivi di protezione individuale per l’occhio e, se necessario, per la cute (occhiali, guanti per i laser UV, guanti e tute in materiale ignifugo durante l’utilizzo di apparati di potenza);

• In accordo con i principi generali di tutela del lavoratore sulla base dell’art. 218 del D.Lgs 81/2008 e in relazione ai risultati della valutazione del rischio messa in atto della sorveglianza sanitaria per gli addetti all’utilizzo di sistemi laser.