riesgos x rayos laser seg 5

TECNICO SUPERIOR EN SEGURIDAD E HIGIENE LABORAL

Asignatura: Seguridad V Cuatrimestre: VI Ao : 2011

Trabajo practico : Riesgos presentados por Rayos Laser Pgina 1 de 11

Profesor: Cortez M. Laura Alumno: Guajardo Luciana

Introduccin

El objetivo del presente trabajo es el descubrir las diversas propiedades y aplicaciones

del rayo lser y, por Sobre todo, su gran importancia y utilidad en el campo de la

medicina moderna.

A pesar de que el rayo lser fue recin descubierto hacia el ao 1960, ya se le han dado

diversas utilidades en muchos mbitos, ya sea para la soldadura, las telecomunicaciones,

la holografa, etc. . Sin embargo, nadie puede negar que su aplicacin ms importante es

la referida al rea mdica, en donde su uso es beneficioso en muchos aspectos, ya que

gracias a este rayo, diversas enfermedades pueden ser tratadas o curadas.

Sin lugar a dudas sus usos tan variados y distintos se deben a dos propiedades

caractersticas como son su haz Paralelo, su coherencia, su carcter monocromtico, su

potencia y su estrechez de haz entre otros, que se darn a conocer ms adelante.

An as este rayo tan valioso en la vida moderna, tambin tiene un poder destructivo

increble. Es por eso que se le debe dar un correcto uso que sea totalmente beneficioso

para la salud de las personas como para su comodidad.

Laser:

Un lser es un dispositivo que produce energa radiante electromagntica coherente

dentro del espectro ptico comprendido entre la zona final del ultravioleta y el infrarrojo

lejano (submilimtrico).

El trmino lser es en realidad un acrnimo de light amplification by stimulated

emission of radiation (amplificacin de la luz por emisin estimulada de radiacin).

Aunque el proceso lser fue predicho tericamente por Albert Einstein en 1916, la

primera demostracin de un lser conseguido con xito no tuvo lugar hasta 1960.

En los ltimos aos, los lseres han encontrado mltiples aplicaciones, desde el

laboratorio de investigacin hasta el entorno industrial, mdico y de oficinas, as como

en obras de construccin e incluso en el mbito domstico. En numerosas

aplicaciones, tales como reproductores de videodiscos y sistemas de comunicacin por

fibra ptica, la salida de energa radiante del lser est confinada, no existe ningn

riesgo para la salud del usuario y ste puede no advertir siquiera la presencia de un lser





incorporado en el producto. Sin embargo, en algunas aplicaciones mdicas, industriales

o en investigacin la energa radiante emitida por el lser es accesible y puede suponer

un riesgo potencial para los ojos y la piel.

Puesto que el proceso lser (denominado a veces laseo) puede producir un haz de

radiacin ptica (es decir energa radiante ultravioleta, visible o infrarroja) fuertemente

colimado un lser, al contrario que en la mayora de los riesgos que se

presentan en el lugar de trabajo, puede suponer un riesgo a considerable distancia.

Quizs sea esta caracterstica ms que ninguna otra la que ha suscitado las especiales

preocupaciones manifestadas por trabajadores y expertos en salud y seguridad

en el trabajo. No obstante, los lseres pueden utilizarse sin peligro si se adoptan medidas

apropiadas para controlar el riesgo. Existen normas de mbito mundial para la

utilizacin segura de los lseres, la mayora de ellas armonizadas entre s

(ANSI 1993; CEI 1993). En todas estas normas se utiliza un sistema de clasificacin de

riesgos que agrupa los productos lser en cuatro amplias categoras segn la potencia o

energa de salida del lser y su capacidad para producir dao.

Despus se aplican medidas de seguridad acordes con la clasificacin de riesgo (Cleuet

y Mayer 1980; Duchene, Lakey y Repacholi 1991).

Los lseres operan a longitudes de onda discretas y aunque la mayora son

monocromticos (es decir, emiten una sola longitud de onda o un solo color) no es

infrecuente que un lser emita varias longitudes de onda discretas. Por ejemplo, el lser

de argn emite varias lneas diferentes en la regin del ultravioleta prximo y en la

regin visible del espectro, a pesar de estar diseado en general para emitir solamente

una lnea verde (una sola longitud de onda) de 514,5 nm y/o una lnea azul de 488 nm.

Al considerar los riesgos potenciales para la salud, siempre es esencial establecer la

longitud o longitudes de onda de salida.





Todos los lseres tienen tres componentes fundamentales:

1. Un medio activo (un slido, lquido o gas) que define las longitudes de onda de

emisin posibles;

2. Una fuente de energa (por ejemplo, corriente elctrica, lmpara de bombeo o

reaccin qumica),

3. Una cavidad resonante con acoplador de salida (generalmente

dos espejos).

La mayora de los sistemas lser utilizados en la prctica fuera del laboratorio de

investigacin tienen tambin un sistema de transmisin del haz, por ejemplo una fibra

ptica o un brazo articulado con espejos para dirigir el haz hacia una estacin de

trabajo, y lentes focalizadoras para concentrarlo sobre un material a soldar, etc. En un

lser, tomos o molculas idnticos se llevan a un estado excitado mediante la energa

suministrada por la lmpara de bombeo. Cuando los tomos o molculas se encuentran

en un estado excitado, un fotn (partcula de energa luminosa) puede estimular a un

tomo o molcula excitados para que emitan un segundo fotn de la misma energa

(longitud de onda) que viaja en fase (radiacin coherente) en la misma direccin que el

fotn estimulante. Con ello se ha amplificado al doble la luz emitida. Este mismo

proceso repetido en cascada hace que se forme un haz luminoso que se refleja hacia

delante y hacia atrs entre los espejos de la cavidad resonante. Al ser uno de estos

espejos parcialmente transparente, una parte hasta 1960.En los ltimos aos, los lseres

han encontrado mltiples aplicaciones, desde el laboratorio de investigacin hasta el

entorno industrial, mdico y de oficinas, as como en obras de construccin e incluso en

el mbito domstico. En numerosas aplicaciones, tales como reproductores de

videodiscos y sistemas de comunicacin por fibra ptica, la salida de energa radiante

del lser est confinada, no existe ningn riesgo para la salud del usuario y ste puede

no advertir siquiera la presencia de un lser incorporado en el producto. Sin embargo, en

algunas aplicaciones mdicas, industriales o en investigacin la energa radiante emitida

por el lser es accesible y puede suponer un riesgo potencial para los ojos y la piel.

Puesto que el proceso lser (denominado a veces laseo) puede producir un haz de

radiacin ptica (es decir energa radiante ultravioleta, visible o infrarroja) fuertemente





colimado un lser, al contrario que en la mayora de los riesgos que se presentan en el

lugar de trabajo, puede suponer un riesgo a considerable distancia. Quizs sea esta

caracterstica ms que ninguna otra la que ha suscitado las especiales preocupaciones

Manifestadas por trabajadores y expertos en salud y seguridad en el trabajo.

No obstante, los lseres pueden utilizarse sin peligro si se adoptan medidas apropiadas

para controlar el riesgo. Existen normas de mbito mundial para la utilizacin segura de

los lseres, la mayora de ellas armonizadas entre s (ANSI 1993; CEI 1993). En todas

estas normas se utiliza un sistema de clasificacin de riesgos que agrupa los productos

lser en cuatro amplias categoras segn la potencia o energa de salida del lser y su

capacidad para producir dao. Despus se aplican medidas de seguridad acordes con la

clasificacin de riesgo (Cleuet y Mayer 1980; Duchene, Lakey y Repacholi

1991).

Los lseres operan a longitudes de onda discretas y aunque la mayora son

monocromticos (es decir, emiten una sola longitud de onda o un solo color) no es

infrecuente que un lser emita varias longitudes de onda discretas. Por ejemplo, el lser

de argn emite varias lneas diferentes en la regin del ultravioleta prximo y en la

regin visible del espectro, a pesar de estar diseado en general para emitir solamente

una lnea verde (una sola longitud de onda) de 514,5 nm y/o una lnea azul de 488 nm.

Al considerar los riesgos potenciales para la salud, siempre es esencial establecer la

longitud o longitudes de onda de salida.

Todos los lseres tienen tres componentes fundamentales:

1. Un medio activo (un slido, lquido o gas) que define las longitudes de onda de

emisin posible.

2. Una fuente de energa (por ejemplo, corriente elctrica, lmpara de bombeo o

reaccin qumica).

3. Una cavidad resonante con acoplador de salida (generalmente dos espejos).





La mayora de los sistemas lser utilizados en la prctica fuera del laboratorio de

investigacin tienen tambin un sistema de transmisin del haz, por ejemplo una fibra

ptica o un brazo articulado con espejos para dirigir el haz hacia una estacin de

trabajo, y lentes focalizadoras para concentrarlo sobre un material a soldar, etc. En un

lser, tomos o molculas idnticos se llevan a un estado excitado mediante la energa

suministrada por la lmpara de bombeo. Cuando los tomos o molculas se

encuentran en un estado excitado, un fotn (partcula de energa luminosa) puede

estimular a un tomo o molcula excitados para que emitan un segundo fotn de la

misma energa (longitud de onda) que viaja en fase (radiacin coherente) en la

misma direccin que el fotn estimulante. Con ello se ha amplificado

al doble la luz emitida.

Este mismo proceso repetido en cascada hace que se forme un haz luminoso que se

refleja hacia delante y hacia atrs entre los espejos de la cavidad resonante.

Al ser uno de estos espejos parcialmente transparente, una parte de la energa luminosa

abandona la cavidad resonante y dando lugar a la emisin del haz lser. Aunque en la

prctica los dos espejos paralelos suelen estar curvados para producir una situacin

de resonancia ms estable, el principio bsico es el mismo para todos los lseres.

A pesar de que en el laboratorio de fsica se han hecho demostraciones

con varios miles de lneas lser diferentes (es decir, longitudes de onda lser discretas

caractersticas de diferentes medios activos), tan solo unas veinte de ellas se han

desarrollado comercialmente hasta ser de uso comn en la tecnologa cotidiana.

Se han desarrollado y publicado guas y normas de seguridad en relacin con los

lseres, que abarcan bsicamente todas las longitudes de onda del espectro ptico a fin

de incluir tanto las lneas lser actualmente conocidas como los futuros lseres.

Clasificacin de los riesgos de los lseres

Las normas actuales sobre seguridad de los lseres vigentes en todo el mundo siguen el

mtodo de agrupar los productos lser en clases de riesgo. En general, el esquema se

basa en la agrupacin en cuatro grandes clases de riesgo, de la 1 a la 4. Los lseres





de clase 1 no pueden emitir radiacin lser potencialmente peligrosa y no suponen

ningn riesgo para la salud. Las clases 2 a 4 entraan un riesgo creciente para los ojos y

la piel. Este sistema de clasificacin es til porque se prescriben medidas de seguridad

para cada clase de lser. Las clases superiores requieren medidas de seguridad ms

estrictas.

La clase 1 se considera un grupo sin riesgo, seguro para la vista. La mayora

de los lseres totalmente confinados (por ejemplo, los registradores lser de

discos compactos) son de clase 1. Un lser de clase 1 no requiere ninguna

medida de seguridad.

La clase 2 corresponde a los lseres visibles que emiten una potencia muy baja,

la cual no sera peligrosa ni siquiera aunque el haz penetrase en el ojo humano

con toda su potencia y se enfocase sobre la retina. La respuesta de aversin

natural del ojo a la contemplacin de fuentes de luz muy brillante lo protege

contra lesiones de retina si la energa que entra en l es insuficiente para daar la

retina dentro del tiempo de respuesta de aversin. Dicha respuesta consiste en el

reflejo de parpadeo (de 0,16 a 0,18 segundos aproximadamente), la rotacin del

ojo y el movimiento de la cabeza cuando se produce la exposicin a esa luz tan

brillante. Las normas de seguridad actuales definen de modo conservador una

duracin de la respuesta de aversin de 0,25 segundos. Por lo tanto, los lseres

de clase 2 tienen una potencia de salida igual o inferior a 1 miliwatio (mW), que

corresponde al lmite de exposicin admisible para 0,25 segundos. Son ejemplos

de esta clase 2 los punteros lser y algunos lseres de alineacin. Algunas

normas de seguridad contemplan tambin una subcategora de la clase 2

denominada clase 2A. La contemplacin de los lseres de clase 2A no es

peligrosa durante un tiempo mximo de 1.000 s (16,7 minutos). La mayora de

los lectores lser utilizados en puntos de venta (cajas de supermercados) y de los

lectores de inventario son de la clase 2A.





Los lseres de la clase 3 presentan un riesgo para la vista, dado que la respuesta

de aversin no es lo bastante rpida para limitar la exposicin de la retina a un

nivel momentneamente seguro y tambin pueden producirse daos en otras

estructuras del ojo (por ejemplo, la crnea y el cristalino). Normalmente la

exposicin accidental no entraa riesgos para la piel: son ejemplos de lseres de

clase 3 numerosos lseres de investigacin y telmetros lser militares. La clase

3 tiene una subcategora especial, denominada clase 3A (el resto de los lseres

de clase 3 se denominan clase 3B). Los lseres de la clase 3A tienen una

potencia de salida comprendida entre una y cinco veces los lmites de emisin

accesible (AEL) para la clase 1 o la clase 2, pero con una irradiancia de salida no

superior al lmite de exposicin profesional correspondiente a la clase inferior.

Son ejemplos de esta clase numerosos instrumentos lser de alineacin y

topografa.

Los lseres de clase 4 pueden entraar riesgo de incendio, riesgo considerable

para la piel o riesgo de reflexin difusa. Casi todos los lseres quirrgicos y los

de procesado de materiales utilizados para soldadura y corte son de clase 4 si no

estn confinados. Todos los lseres con una potencia de salida media superiora

0,5 W son de clase 4. Si un lser de alta potencia de clase3 o clase 4 est

totalmente confinado de manera que la energa radiante peligrosa no sea

accesible, el sistema lser total podra ser de clase 1. El lser ms peligroso,

situado dentro de una carcasa se denomina lser interno o encapsulado.

Lmites de exposicin profesional

La Comisin Internacional de Proteccin contra la Radiacin NoIonizante (ICNIRP

1995) ha publicado guas sobre lmites de exposicin humana a la radiacin lser los

cuales se actualizan peridicamente. En la Tabla 49.3 se indican los lmites de

exposicin (LE) representativos de varios lseres usuales. Casi todos los haces lser

sobrepasan los lmites de exposicin admisibles. Por lo tanto, en la prctica no suelen

utilizarse los lmites de exposicin para determinar medidas de seguridad. En lugar de





ello se aplica con este fin el esquema de clasificacin lser que se basa en la aplicacin

de los LE en condiciones realistas.

Normas de seguridad sobre lseres

Muchas naciones han publicado normas de seguridad sobre lseres y la mayora de ellas

estn armonizadas con la norma internacional de la Comisin Electrotcnica

Internacional (CEI). La norma CEI 825-1 (1993) rige para los fabricantes; no obstante,

tambin ofrece algunas orientaciones limitadas sobre seguridad para los usuarios. Todos

los productos lser comerciales.

deben exhibir la clasificacin de riesgos indicada. En todos los productos de las clases 2

a 4 debe aparecer una etiqueta de advertencia apropiada segn la clase correspondiente.

Medidas de seguridad El sistema de clasificacin de riesgos de los lseres facilita

considerablemente la determinacin de las medidas de seguridad adecuadas. Las normas

de seguridad sobre lseres y las reglas prcticas requieren por sistema la adopcin de

medidas de control tanto ms restrictivas cuanto ms alta es la clasificacin.





En la prctica siempre es preferible confinar totalmente el lser y la trayectoria del haz

de manera que no sea accesible ninguna radiacin lser potencialmente peligrosa. En

otras palabras, si slo se utilizan productos lser de clase 1 en el lugar de trabajo, la

seguridad de uso est garantizada. Sin embargo, en muchas situaciones esto

sencillamente no es viable, por lo que se segura del producto y en las medidas de

control del riesgo.

Aparte de la regla evidente de no apuntar con un lser a los ojos de una persona, no se

exige ninguna medida de control para un producto lser de clase 2. Para los lseres de

clases superiores se requieren obviamente medidas de seguridad.

Si no es factible el confinamiento total de un lser de clase 3 o 4, el uso de carcasas que

cubran el haz (por ejemplo tubos), pantallas deflectoras y cubiertas pticas puede

eliminar casi totalmente el riesgo de exposicin ocular peligrosa en la mayora

de los casos.

Cuando no sea posible encerrar lseres de las clases 3 y 4, deber establecerse una zona

con entrada controlada para el lser y generalmente dentro de la zona de riesgo nominal

(ZRN) del haz lser es obligatorio el uso de protectores oculares contra el lser.

Aunque en la mayora de laboratorios de investigacin en los que se utilizan haces lser

colimados la ZRN abarca la totalidad de la zona controlada del laboratorio, en

aplicaciones de haz focalizado la ZRN puede ser sorprendentemente limitada

y no abarcar toda la sala.Como garanta contra el uso inadecuado y posibles acciones

Peligrosas por parte de usuarios del lser no autorizados debe utilizarse la llave de

control que traen todos los productos lser fabricados comercialmente.

Dicha llave deber guardarse en lugar seguro cuando no se utilice el lser si ste es

accesible a las personas. Durante la alineacin y la puesta a punto inicial del lser es

preciso adoptar precauciones especiales, ya que la probabilidad de sufrir lesiones

oculares graves es muy elevada en tales circunstancias.

Los operarios que trabajen con lseres debern estar instruidos en los mtodos de

seguridad antes de realizar la puesta a punto y alineacin del lser.





Despus de establecerse los lmites de exposicin profesional se desarrollaron medios

de proteccin ocular contra el lser y se definieron especificaciones para determinar las

densidades pticas (OD, una medida logartmica del factor de atenuacin)

que seran necesarias para lseres especficos en funcin de la longitud de onda y de la

duracin de la exposicin. Aunque existen en Europa normas especficas de proteccin

ocular contra el lser, en Estados Unidos el American National Standards

Institute facilita otras guas bajo las designaciones ANSI Z136.1 y ANSI Z136.3.

Formacin

En la investigacin de los accidentes con lseres tanto en situaciones de laboratorio

como industriales surge un elemento comn: la falta de una formacin adecuada. La

formacin sobre seguridad de los lseres debe ser adecuada y suficiente para las

Operaciones con lser en las que intervendr cada trabajador. Ha de ser especfica para

el tipo de lser y la tarea que el trabajador tenga encomendada.

Vigilancia mdica

Los requisitos sobre vigilancia mdica de los trabajadores que utilizan lseres varan de

unos pases a otros, en funcin de la normativa local sobre medicina en el trabajo. Hubo

un tiempo, cuando el uso de los lseres estaba restringido a los laboratorios de

investigacin y era poco lo que se saba sobre sus efectos biolgicos, en que era

completamente normal que todos los trabajadores que utilizaban lseres se sometieran

peridicamente a un reconocimiento oftalmolgico general completo, con fotografa

del fondo de ojo (retina). No obstante, al principio del decenio de 1970 se cuestion la

validez de esta prctica, ya que los hallazgos clnicos eran casi siempre negativos y se

advirti claramente que tales exploraciones solo servan para descubrir lesiones agudas

detectables subjetivamente. Esto indujo al grupo de trabajo sobre lseres de la OMS,

reunido en Don Leaghreigh, Irlanda, en 1975, a pronunciarse en contra de tales

programas de vigilancia y a promover la comprobacin de la funcin visual. A partir de





entonces, la mayora de los grupos nacionales de la salud en el trabajo ha rebajado

continuamente las exigencias de reconocimiento mdico. Hoy da los reconocimientos

oftalmolgicos completos slo se exigen con carcter universal en caso de lesin

ocular por lser o de sospecha de sobreexposicin y generalmente se requiere una

exploracin de la funcin visual antes de desempear un puesto de trabajo. En algunos

pases se requieren exploraciones adicionales.

Mediciones de los lseres

A diferencia de lo que ocurre con algunos riesgos en el lugar de trabajo, en general no

es necesario realizar mediciones para la vigilancia de niveles peligrosos de radiacin

lser en los lugares de trabajo. Dadas las dimensiones de los lseres confinados y de la

mayora de los haces lser, la probabilidad de alterar las trayectorias de los haces y la

dificultad y el coste de los radimetros lser, las normas actuales sobre seguridad

preconizan medidas de control basadas en la clase de riesgo y no en la medicin en el

Lugar de trabajo (vigilancia). El fabricante debe realizar mediciones para asegurarse del

cumplimiento de las normas de seguridad sobre lseres y de la adecuada clasificacin

del riesgo.

De hecho una de las primeras justificaciones para la clasificacin del riesgo de los

lseres fue la gran dificultad que entraa realizar medidas apropiadas para la evaluacin

del riesgo.

Conclusiones

Aunque el lser es algo relativamente nuevo en el lugar de trabajo, est difundindose

rpidamente y lo mismo sucede con los programas relacionados con su seguridad. Las

claves para el uso seguro de los lseres son, en primer trmino, confinar si es posible la

energa radiante del lser y, si no lo es, adoptar medidas de control adecuadas e instruir

a todo el personal que trabaje con lseres.

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