Operare in sicurezza con i laser

PREMESSA
Il laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) è una sorgente di radiazione elettromagnetica intensa, coerente e direzionale che può essere ultravioletta (200 - 400 nm ), visibile (400 - 700 nm), o infrarossa (700 nm - 300 mm).
I rischi connessi all’uso del laser sono sia quelli relativi alle caratteristiche intrinseche del fascio, sia quelli derivanti dalle apparecchiature che permettono di creare e mantenere questo tipo di radiazione. L’interazione diretta con il fascio interessa in modo particolare occhi e pelle; ad esempio, la radiazione proveniente da un laser si focalizza sulla retina in un’immagine estremamente ridotta, tanto che l’esposizione incidente viene aumentata di quasi 5 ordini di grandezza, a causa dell’effetto di focalizzazione della retina stessa.
Anche senza questo effetto, naturalmente, alcuni tipi di laser producono una radiazione sufficientemente intensa da provocare ustioni alla pelle in caso di contatto diretto. Occorre poi tenere presente che un laser necessita di alimentazione elettrica, con tutti i pericoli conseguenti, connessi con le apparecchiature di potenza elevata. Spesso il materiale attivo è allo stato gassoso, quindi più difficilmente controllabile rispetto a barrette solide, e non sempre si tratta di materiale chimicamente inerte o innocuo. A volte si utilizzano sostanze coloranti (dye laser) e quindi solventi, e così via.
Questo breve richiamo su cose certamente note può sembrare banale, ma vuole portare l’attenzione su aspetti che, proprio perché ben conosciuti e sempre sotto gli occhi, possono venire dati per scontati e, quindi, ignorati nelle procedure di normale operatività; questo è un atteggiamento estremamente pericoloso; se da un lato infatti è bene acquisire la familiarità e la manualità che permettono di svolgere tranquillamente lavori tecnici, è comunque fondamentale non dare nulla per scontato.

DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE
Alla base del funzionamento del laser sta il processo quantistico dell’emissione stimolata, che può essere realizzato in diversi modi, a partire da diversi materiali, con diverse geometrie, e con varie lunghezze d’onda della radiazione emessa. Esistono quindi molti tipi di laser, che possono essere classificati a partire da:

  1. tipo di funzionamento (pulsed o continuous wave)
  2. lunghezza d’onda del fascio
  3. potenza del fascio

Le norme considerano le apparecchiature che ricadono nelle classi 1 e 2 come dispositivi che possono essere utilizzati anche per scopi educativi e intrattenimento senza la supervisione di personale esperto. La norma raccomanda comunque che il raggio laser di classe 2 non venga rivolto intenzionalmente contro le persone.

Nuova classificazione
La nuova classificazione prevede sette classi

  • Classe 1 – Laser considerati sicuri. Classe 1M – laser che emettono nell’intervallo di lunghezza d’onda tra 302,5 nm e 4000 nm con potenza non superiore a 1mW. Sono sicuri nelle normali condizioni di funzionamento, ma possono essere pericolosi se l’utilizzatore impiega strumenti ottici all’interno del fascio.
  • Classe 2 – Laser che emettono radiazione visibile nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nm, con potenza non superiore a 1mW, per i quali la protezione dell’occhio è normalmente assicurata dalle reazione di difesa quali il riflesso palpebrale, compreso l’impiego di strumenti ottici per la visione diretta del fascio.
  • Classe 2M – Laser che emettono radiazione visibile nell’intervallo di lunghezza d’onda tra 400 e 700 nm, con potenza non superiore a 1mW, per i quali la protezione dell’occhio è normalmente assicurata dalle reazione di difesa, compreso il riflesso palpebrale. L’osservazione può essere pericolosa con strumenti ottici per la visione diretta del fascio.
  • Classe 3A – Laser operanti nel visibile con potenza ottica fino a 5 mW, per i quali può essere pericolosa l’osservazione diretta del fascio laser con l’ausilio di ottiche di amplificazione quali binocoli e telescopi. L’osservazione accidentale ad occhio nudo non è dannosa grazie al riflesso palpebrale.
  • Classe 3B – Laser, con potenza ottica fino a 500 mW, pericolosi in caso di visione diretta del fascio. Le riflessioni diffuse sono normalmente sicure. È necessario nominare un preposto alla sicurezza laser che è responsabile del rispetto delle misure precauzionali.
  • Classe 3R – Laser che emettono nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 302,5 e 106nm, con potenza ottica fino a 5 mW, per i quali la visione diretta del fascio è potenzialmente pericolosa, ma il rischio è inferiore rispetto a quello dei laser di classe 3B.
  • Classe 4 – Laser in grado di produrre riflessioni diffuse pericolose. Essi possono causare lesioni agli occhi, alla cute e costituire pericolo d’incendio. Il loro uso richiede estrema cautela. Richiedono un un preposto alla sicurezza.

Vecchia classificazione
La vecchia classificazione prevedeva cinque classi:

  • Classe 1 - Laser che sono sicuri nelle condizioni di funzionamento ragionevolmente prevedibili.
  • Classe 2 - Laser che emettono radiazione visibile nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nm; la protezione dell’occhio è normalmente assicurata dalle reazioni di difesa compreso il riflesso palpebrale.
  • Classe 3A - Laser che sono sicuri per la visione ad occhio nudo. Per i laser che emettono nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nm, la protezione dell’occhio è assicurata dalle reazioni di difesa compreso il riflesso palpebrale; per le altre lunghezza d’onda il rischio per l’occhio nudo non è superiore a quello della Classe1. La visione diretta del fascio laser di Classe 3A con strumenti ottici (per es. binocoli, telescopi, microscopi) può essere pericolosa.
  • Classe 3B - La visione diretta del fascio di questi laser è sempre pericolosa; la visione di riflessioni diffuse è normalmente non pericolosa.
  • Classe 4 - Laser che sono anche in grado di produrre riflessioni diffuse pericolose; possono causare lesioni alla pelle e potrebbero anche costituire un pericolo d’incendio. Il loro uso richiede un’estrema cautela.