Un peu de magnéto-optique
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Un peu de magnéto-optique
SECURITE LASER/ PRINCIPES ESSENTIELS JUILLET 2009/ POLE OPTIQUE V.REITA www.neel.cnrs.fr Le rayonnement électromagnétique . www.neel.cnrs.fr Types de laser Nature du milieu excité et type Longueur(s) d'onde de service Source d'excitation Laser hélium-néon 632,8 nm (543,5 nm, 593,9 nm, 611,8 nm, 1,1523 μm, 1,52 µm, 3,3913 µm). Décharge électrique Laser à argon 454,6 nm, 488,0 nm, 514,5 nm (351 nm, 363,8 nm, 457,9 nm, 465,8 nm, 476,5 nm, 472,7 nm, 528,7 nm, et aussi avec un doubleur de fréquence pour obtenir 244 nm, 257nm). Décharge électrique Laser au krypton 416 nm, 530,9 nm, 568,2 nm, 647,1 nm, 676,4 nm, 752,5 nm, 799,3 nm. Décharge électrique Laser au dioxyde de carbone (CO2) 10,6 μm, (9,4 μm). Décharge électrique transversale (haute puissance) ou longitudinale (faible puissance) Laser à excimer 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Recombinaison d'un excimer à l'aide d'une décharge électrique Dye lasers 390-435 nm (stilbène), 460-515 nm (coumarine 102), 570640 nm rhodamine 6G) et nombreux autres. Un autre laser ou une lampe flash Laser à rubis 694,3 nm Lampe flash Laser Nd-YAG 1,064 μm, (1,32 μm) Lampe flash, diode laser Laser Nd-YAP 1,079 μm, (1,34 μm) Lampe flash, diode laser Laser au titane saphir (Ti-sapphire) 650-1100 nm Un autre laser Laser à diode semi– conducteur 0,4-20 μm, selon la partie active du matériau utilisé. Courant électrique www.neel.cnrs.fr Les lasers classe IV dans l’Institut Titane-Saphir Krypton 0.5W Argon 5W Nd-Yag continu et OPO www.neel.cnrs.fr Yag pulsé Les lasers classe III dans l’Institut He-Ne 5mW Et certains lasers d’alignement Diode laser fibrée…. Diode laser rouge www.neel.cnrs.fr Statistiques des accidents (par type de lasers) HeCd,Cu.. 3.70% Yag/rubis diode 1.10% 3.70% Nd:Yag others 5.50% 29.70% Rubis 6.20% HeNe 7% colorants 9.90% CO2 12.80% argon 20.50% Source: Rockwell Laser Industies, Inc; mai 2004 www.neel.cnrs.fr Principales causes d’accidents Exposition de l’oeil: lors de l’alignement lors d’un mauvais fonctionnement d’un appareil Protection oculaire peu utilisée Utilisation de lunettes inadéquates ou défectueuses Mauvais confinement du faisceau Précautions insuffisantes lors de manipulation de haut voltage Causes des accidents déclarés aux USA de 1964 à 1992 www.neel.cnrs.fr Dommages occasionnés (1/4): absorption optique par la peau www.neel.cnrs.fr Dommages occasionnés (2/4) Lesions cutanées thermique Erythème Phlyctène Carbonisation supérieure Visible, IR photochimiques Erythème kératose Allergie cutanée mélanome UV www.neel.cnrs.fr photoablatifs Désorption de la surface des tissus Rupture des liaisons moléculaires UV <360nm Absorption des rayonnements optique par l’œil (3/4) www.neel.cnrs.fr Dommages occasionnés (4/4) Lésions oculaires UV B et C(170 à 315nm) Conjonctivite (inflammation de la conjonctive) Photokératite (inflammation de la cornée) Perte de transparence du cristallin Visible (400 à 700nm) et proche IR (700nm à 1.4µm) Dommages variable dépendant où se fait la focalisation sur la rétine: -hors macula: ras - dans macula et périphérie: tache noire - dans fovéa: perte de la vue UV A (315 à 400nm) et IR lointain (1.4à 3µm) Photokératite de la cornée À long terme: cataracte www.neel.cnrs.fr Les classes de laser (depuis 2008) • • • • • • • Classe 1: lasers sans danger, à condition de les utiliser dans leurs conditions raisonnables prévisibles(exemples : imprimantes, lecteurs de CD-ROM et lecteurs de DVD). Classe 1M: lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l’aide d’instrument optiques, peut être dangereuse. Classe 2: lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. La protection de l’œil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant la réflexe palpébral, clignotement de la paupière. (par exemple, des lecteurs de code-barres). Classe 2M: lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. Lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l’aide d’instrument optiques, peut être dangereuse.(exemples : loupes et télescopes). Classe 3R: lasers dont l’exposition direct dépasse l’EMP ( Exposition Maximal Permise) pour l’œil, mais dont le niveau d’émission est limité à cinq fois la LEA ( Limite d’Emission Accessible) des classes 1 et 2. Classe 3B: laser dont la vision directe du faisceau laser est toujours dangereuse. La vision de réflexions diffuses est normalement sans danger. Classe 4: lasers qui sont aussi capables de produire des réflexions diffuses dangereuses. Ils peuvent causer des dommages sur la peau et peuvent également constituer un danger d’incendie. Leur utilisation requiert des précautions extrêmes. www.neel.cnrs.fr Dangers selon les classes de laser 3A 3B 4 Sans Sans danger (reflexe palpébral) Danger en vision directe Danger en vision directe et sous certaines conditions en refléxion diffuse Très important Oeil: rayon direct et réflexions spéculaires sans Ne pas regarder le faisceau Ne pas regarder le faisceau, surtout à travers un instrument d’optique Ne pas regarder le faisceau, surtout à travers un instrument d’optique Ne jamais regarder le faisceau Œil: réflexions diffuses sans Classe Dangers peau 1 2 Ne jamais regarder le faisceau Sensation de picotements ou échauffements avant lésions sans incendie Risque élevé www.neel.cnrs.fr Consignes aux utilisateurs • • • • • • • • Ne jamais placer son oeil face au faisceau Enlever tout objet réfléchissant apparent (montre, bracelet, bague, clés…) Choisir ET porter des lunettes de protection appropriées Utiliser un laser de classe 1 ou 2 pour les alignements Atténuer au maximum le faisceau chaque fois que l’émission maximale n’est pas nécessaire Utiliser des viseurs IR ou carte de visualisation pour les alignements Limiter le nombre de personne autour de l’expérience Installer le poste informatique plus haut que le faisceau laser www.neel.cnrs.fr Protections oculaires: marquage des lunettes, choix Normes EN207, EN208 Sur le côté des lunettes, on trouve 1 2 3 4 5 6 DI 1060 L8 univet CE EN207 1: type de laser (D continu, I pulsé, R impulsion géantes, M laser pico et femto seconde) 2: longueur d’onde filtrée 3: numéro d’échelon (indique le niveau de densité de puissance maximale à la longueur d’onde donnée) 4: fabricant 5: marque de certification 6: référence à la norme concernée Dans l’exemple, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé www.neel.cnrs.fr ESSENTIEL Lorsque l'on travaille sur un laser de classe supérieure à 1, il faut obligatoirement : • Avoir la maitrise du faisceau laser, de la source au détecteur. C'est à dire : • – Que tout objet réfléchissant et partiellement réfléchissant soit solidement fixé – De connaître parfaitement son expérience et ainsi localiser parfaitement le trajet du faisceau laser lors de sa propagation. Cette connaissance permet en même temps de repérer les réflexions parasites et de les bloquer (En utilisant des bloqueurs absorbants et non réfléchissants). – De bloquer le faisceau, il faut au maximum éviter les réflexions diffuses en utilisant par exemple un morceau de carton pour bloquer le faisceau laser puissant. Que l'expérimentateur prenne ses précautions. C'est à dire : – Qu'il doit régler son expérience à faible puissance – Qu'il ne doit jamais mettre ses yeux dans l'axe de propagation des faisceaux laser – De toujours travailler nu de tout objet réfléchissant tel qu'une montre, un bracelet, une alliance... – De toujours travailler dans une pièce minimalement éclairée pour ne jamais avoir sa pupille totalement ouverte. – Et bien sur de toujours porter ses lunettes de protection adaptées dès que le risque existe. www.neel.cnrs.fr Que faire en cas d’accident Fermer les yeux obligatoirement (s’asseoir ou se coucher par terre), et appeler quelqu’un Appeler le service médical au 1287 ou 1515 ou 1818 préciser la partie du corps atteinte identifier le laser (classe, énergie, longueur d’onde, rayon directe ou indirecte) Mettre plusieurs compresses stériles sur les 2 yeux pour empêcher la lumière de pénétrer. Les fixer avec une bande de gaze Quelque soit l’importance de l’accident, aller à l’hopital dans les heures qui suivent Subir un fond d’oeil www.neel.cnrs.fr