Nature du rayonnement électromagnétique et Interaction en vue du

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Nature du rayonnement électromagnétique
et Interaction en vue du risque
Partie 1 : généralités - visible
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1
Généralités
2
ONDE ELECTROMAGNETIQUE : DEFINITION
Un rayonnement est une énergie transportée dans l'espace
sous forme d'ondes ou de particules
Lumière, rayonnement, onde, vibration
Phénomène vibratoire :
longueur d'onde : distance entre deux points similaires successifs
Fréquence : nombre de cycles par secondes en un point fixe.
Vitesse : c ≅ 299 792 458 m/s
3
SPECTRE DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES
4
RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUE :
PRODUCTION
Ondes radio et ondes radar : produites par courants électriques haute fréquence ;
Infrarouges, visible et ultraviolet : produits par 1) transitions des électrons
périphériques dans les atomes, 2) rayonnement thermique ;
Rayons X : produits par 1) transitions électroniques, 2) radioactivité (photons de
Fluorescence), 3) freinage d'électrons, 4) rayonnement synchrotron ;
Rayonnements γ : produits par radioactivité (désexcitation d'un noyau pour des
matériaux radioactifs).
5
RELATION : fréquence - longueur d’onde - vitesse
fréquence :
nombre de vibrations par seconde
(inverse d’un temps : s-1 unité Hertz)
Longueur d’onde :
distance au bout de laquelle l’onde se
reproduit identique à elle-même
longueur d’onde
vitesse
fréquence =
longueur d’onde
ν =
c
λ
6
Onde électromagnétique
Direction de propagation
y
E
z
H
champ électrique
champ magnétique
Unités utilisées :
[ V/m] pour le champ électrique
[ A/m] pour le champ magnétique
E
μ0
=
= μ0 c
H
ε0
μ0 = 4π.10-7 = perméabilité magnétique du vide (en H/m)
ε0 = (1/36 π).10-9 = permittivité électrique du vide (en F/m)
7
Onde électromagnétique
Direction de propagation
y
E
z
B
champ électrique
champ d’induction magnétique
⎛x t ⎞
E y = E0 sin 2 π ⎜ − ⎟
⎝λ T ⎠
⎛x t ⎞
Bz = B0 sin 2 π ⎜ − ⎟
⎝λ T ⎠
Le champ magnétique H et le champ d'induction magnétique B sont reliés,
dans un matériau donné, par la relation dite "constitutive" :
B=µ. H
où µ est la perméabilité magnétique du matériau (en Henry/mètre).
8
INTENSITÉ DES REM
Les REM transportent dans la direction de propagation une
quantité d’énergie emmagasinée dans les champs E et B
Energie par unité de volume :
1
1 2
2
B
εE +
2
2μ
Intensité du rayonnement :
⎛1
1 2⎞
2
B ⎟υ
⎜ εE +
2μ
⎝2
⎠
Il s’agit d’une valeur instantanée appelée
aussi densité de flux d’énergie du REM
Vitesse de l’onde
9
INTENSITÉ DES REM
Vecteur de Poynting :
G
G
G
2
S =υ ε E ∧ B
9 Direction : propagation de l’onde
9 module : densité de flux d’énergie du REM
10
QUELQUES PHÉNOMÈNES ASSOCIÉS AUX REM
Émission, réflexion, absorption,
transmission, diffusion,
polarisation, diffraction…
11
QUELQUES PHÉNOMÈNES ASSOCIÉS AUX REM
12
QUELQUES PHÉNOMÈNES ASSOCIÉS AUX REM
Sin ( i ) ± Sin ( i ') = m
λ
p
p
m=3
i
m=2
i’
m=1
m=-1
13
Polarisation d’une onde électromagnétique
Onde polarisée
POLARISEUR
Onde non polarisée
14
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
INFRA-ROUGE
Fréquences en Hertz ou s-1
1015
6.1014
3.1013
RADIOFREQUENCES
3.1011
3.104
Longueur d’onde = vitesse de la lumière / fréquence en Hertz
en mètre s-1
en mètre
300 000 000 ms-1
Longueur d’onde en mètre
3.10-7
5.10-7
10-5
10-3
104
15
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
UVC : 100-280 nm
UVB : 280 – 315 nm
UVA : 315 – 400 nm
INFRA-ROUGE
ONDES
micro-ondes
IRA : 780 - 1400 nm
IRB : 1400 - 3000 nm
IRC : 3000 nm - 1 mm
HERTZIENNES
radiofréquences
hyperfréquences
LES EFFETS
thermiques
Photochimiques
Induction
LES RISQUES
PEAU - OEIL
TOUT LE CORPS
CERVEAU
16
Rayonnements électromagnétiques et principales applications
17
INTERACTION entre REM et MATIERE
U.V
VISIBLE
PROCHE I.R
RADIOFREQUENCE
absorption
chaleur
+
effet chimique
induction électrique
18
INDUCTION ELECTRIQUE
Comment çà marche ?
Liquide : eau
Solide : verre
charges
peuvent bouger
charges
ne peuvent pas bouger
champ électrique
de l’onde électromagnétique
molécules d’eau
bougent
çà chauffe
N.B. température = mouvement molécules
molécules de verre
ne bougent pas
pas d’échauffement
19
INTENSITÉ DES REM
Vecteur de Poynting :
G
G
G
2
S =υ ε E ∧ B
9 Direction : propagation de l’onde
9 module : densité de flux d’énergie du REM
20
Densité surfacique de puissance Dsp
Énergie
[Joule]
Surface
= 1 m2
Densité surfacique d’énergie :
= Energie / Surface
[J / m2]
Durée d’exposition :
[s]
Densité surfacique de puissance DSP :
= Energie / Surface / Durée
[J / m2 / s ] = [W / m2]
2
E
c
2
DSP = c ε 0 E =
=
B2
Z 0 μ0
Avec Z0 = 377,
l'impédance du vide (Ω)
21
NOTIONS DE PHOTOMÉTRIE
Domaine spectral :
400 nm
780 nm
22
Sensibilité relative de l’œil :
courbe d’efficacité V (λ)
Image : http://www.blog-couleur.com/spip.php?article24
23
Sensibilité relative de l’œil
à la lumière (diurne et nocturne)
Image : http://www.blog-couleur.com/spip.php?article24
24
Sensibilité relative de l’œil
Sources de même flux énergétique
de 1 watt
Plus lumineuse
à 555 nm
Par rapport
à 510 nm ou à 610 nm
25
Nécessité d’unités photométriques
La photométrie est un domaine de la
physique appliquée qui permet de quantifier
les performances d’un éclairage en tenant
compte de la sensibilité de l’œil humain
SI : candela (cd)
9 Intensité lumineuse d'une source
9 Elle quantifie la puissance
9 Elle est indépendante de la distance source-objet
26
Nécessité d’unités photométriques
La candela
Intensité lumineuse, dans une direction donnée, d'une
source qui émet un rayonnement monochromatique de
fréquence 540 × 1012 Hz (à une longueur d’onde λ =
555 nm) et dont l'intensité énergétique dans cette
direction est 1/683 w/sr.
La fréquence choisie correspond à un rayonnement
proche du vert (vers le maximum de sensibilité de l'œil
humain).
Bougie : 1 cd
Lampe à incandescence (l00W) : 120 cd
Soleil : 3 × 1027 cd
27
ANGLE PLAN – ANGLE SOLIDE
Angle solide
Angle plan
Σ
S
dθ
o
r
dl
dθ =
r
dΩ
dl
o
ds
r
ds
dΩ = 2
r
28
ANGLE PLAN – ANGLE SOLIDE
o
dΩ
ds
dΩ = 2
r
ds
r
ds
o
dΩ
ds
r
ds
θ
cosθ ds
dΩ =
r2
29
Notions de photométrie
Grandeurs de base :
9 Flux lumineux (Φ)
9Intensité (I)
9 Eclairement (E)
9Luminance (L)
30
Notions de photométrie
Grandeurs de base :
9 Flux lumineux (Φ) = I × ΔΩ
9 Intensité (I) = flux lumineux rayonné par unité
d’angle solide = Φ/ΔΩ
9 Eclairement (E) = flux lumineux reçu par unité de
surface réceptrice = Φ/ΔS
9 Luminance (L) = flux lumineux réfléchi par une
surface dans une direction donnée = Φ /ΔS/ΔΩ
31
Relation entre grandeurs
photométriques
32
Relation entre grandeurs
photométriques
une source rayonne dans toutes les directions de l'espace
un flux lumineux dont l'unité est le lumen (lm).
Dans une direction donnée, ce flux a une intensité
exprimée en candelas (cd)
Une surface, placée à une distance donnée de la source,
reçoit un éclairement qui s'exprime en lux (lx).
La surface éclairée renvoie une partie de l'éclairement
reçu en direction de l'observateur : c'est la luminance
exprimée en candelas par mètre carré (cd/m²).
33
ECLAIREMENT : EXEMPLE
I
E = 2 cos(α )
R
Source (I = 1800 cd) éclaire
une surface placée à 2,75 m
( sous un angle de 30°)
E = 206 lux.
34
ECLAIREMENT : EXEMPLE
Exemples d'éclairement
Situation
Éclairement (lx)
Pleine lune
0,5
Lumière d'une bougie
10
Rue de nuit bien éclairée
20 - 70
Appartement lumière
artificielle
100
Bureau, atelier
200 - 3000
Grand magasin
500 - 700
Extérieur à l'ombre
10000 - 15000
Ciel couvert
25000 - 30000
Plein soleil
50000 - 100000
Source : "La pratique de l'éclairage cinéma - télévision"
René Bouillot, ed. Dujarric.
35
Correspondance d’unités
photométriques et radiométriques
Unités radiométriques et photométriques
Grandeur
énergie
flux
éclairement
intensité
luminance
Unités radiométriques
Unités photométriques
Watt × seconde (Joules)
lumen × seconde (talbot)
Watt
lumen
Watt/m2
Lux (lumen/m2)
Watt/stéradian
Candela (lumen/stéradian)
Watt/stéradian/m2
Candela/m2
36
Correspondance d’unités
photométriques et radiométriques
Grandeurs photométriques
XP (λ)
=
Grandeurs radiométriques
683 × V (λ) × XR (λ)
Même flux énergétique de 1 watt
Flux lumineux de 683 lm
( à 555 nm )
Flux lumineux de 344 lm
(à 510 nm ou à 610 nm )
37
VISIBLE
38
Nature du rayonnement électromagnétique
et Interaction en vue du Risque
Partie 2 : les radiofréquences
39
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
INFRA-ROUGE
RADIOFREQUENCES
40
Interaction entre REM et matière
Effets non thermiques : évaluation très complexe
•Action des champs : molécules,
cellules, organes
•paramètres physiques et physiologiques
41
Quantification de l’interaction :
Débit d’Absorption Spécifique DAS (ou S.A.R)
• l’absorption spécifique AS = l’énergie absorbée par unité de masse.
AS =
ΔW
Δm
Elle s’exprime en [J.kg-1].
• le débit d’absorption spécifique DAS (ou S.A.R. : SPECIFIC
ABSORPTION RATE )
= l’énergie absorbée par unité de masse et par unité de temps.
ΔW
DAS =
Δm Δt
Norme EN 50361 :
Elle s’exprime en [W.kg-1].
SAR =
d ⎛ dW
⎜
dt ⎝ dm
⎞ d ⎛ dW ⎞
⎟= ⎜
⎟
dt
dV
ρ
⎠
⎝
⎠
42
Les radiofréquences RF
Exemples d’applications des RF
et expositions professionnelles associées
43
Les radiofréquences RF
Norme EN 50361 :
SAR [W/kg]
σ E2
DAS = SAR =
ρ
σ = conductivité des tissus du corps (en S/m)
A.N. : à 900 MHz ⇒ σ = 0,99 S/m
ρ = masse volumique du milieu (en Kg/m3)
A.N. : selon la norme ρ = 1000 Kg/m3
Effet thermique :
DAS = SAR = ci
dT
dt
t =0
ci = capacité calorifique des tissus
du corps (en J/Kg K)
44
Les radiofréquences RF
Restrictions de base
f = fréquence, exprimée en hertz. Les valeurs de DAS sont moyennée sur 6 min
45
Les radiofréquences RF
Niveaux de référence
f est exprimé dans l’unité de fréquence figurant dans la colonne de gauche
46
Réseau cellulaire
Territoire divisé en cellule hexagonale ⇒ Réseau cellulaire
BTS : Base Transceiver Station
BSC : Base Station Controller
MSC : Mobile-services Switching Centre
47
Antennes relais ou stations de base
Antenne
6°
d
•Stations macro cellulaires
•Stations micro cellulaires
•Stations pico cellulaires
48
Antennes relais ou stations de base
49
Antennes relais ou stations de base
Cellule de forme hexagonale : Modélisation
1 cellule = 3 antennes à 120°
Puissance d’une antenne : de 20 à 100 W
Couverture d’une cellule: de quelques mètres à 35 Km
ª Fonction Milieu urbain / Milieu rural
Fréquences exploitées :
900 MHz
1800 MHz
2 GHz
50
CARACTERISTIQUES D’EMISSION D’UN PORTABLE
51
CARACTERISTIQUES D’EMISSION D’UN PORTABLE
GSM 900
puissance 2 W
en fait 0,250 W
GSM 1800
puissance 1 W
en fait 0,125 W
40% puissance absorbée par la tête (≅ 3 kg)
GSM 900
DAS : 0,033 W/kg
DAS local 10g
GSM 1800
DAS : 0,016 W/kg
0,4 à 1 W/kg
52
CARACTERISTIQUES D’EMISSION D’UN PORTABLE
9
M
S
G
km
00
1
à
W
5
0,2
800
1
M
S
mG
k
1
à
0,125 W
0,01
Wà
100
m
53
Débit d ’absorption spécifique
Cas du PORTABLE
Banc de mesure du LCIE
Fantôme
Bras
manipulateur
Sonde
Téléphone
54
Propriétés diélectriques des matériaux liquides utilisés
Fréquences
(MHz)
εr
σ (S/m)
300
450
900
1450
1800
2450
3000
45
44
42
41
40
39
39
0,85
0,88
0,99
1,20
1,38
1,84
2,40
55
Débit d ’absorption spécifique
Cas du PORTABLE
Exemple de cartographie obtenue
> 90 %
75-90 %
60-75 %
45-60 %
30-45 %
15-30 %
0-15 %
Quelques valeurs de DAS
DAS Constructeur
W/Kg
DAS Contrôlé
W/Kg
0,3 → 1,35
0,1 → 1,58
Variabilité
Incertitude
56
Débit d ’absorption spécifique
Cas du PORTABLE
57
Cas du PORTABLE
La mesure
Détecteur à diode
Diode non polarisée: valeur quadratique
Diode polarisée: valeur crête
Principales caractéristiques :
Miniaturisation
Incertitude importante (12%)
58
Cas de la station de base
La mesure
Mesure large bande
Mesure sélective
Antenne
Détecteur à diode
+
Analyseur de spectre
59
Cas de la station de base
REGLEMENTATION : Niveaux de référence
Défini par les recommandations du Conseil de l’Union Européenne
(1999/519/CE) du 12 Juillet 1999
Bande de fréquences
Niveaux de référence
/ Service
880 MHz - 960 MHz
GSM 900
40,4 V/m
1710 MHz - 1880 MHz
GSM 1800
56,8 V/m
1900 - 2200 MHz
UMTS
59,9 V/m
60
Cas de la station de base
Caractéristiques :
Champ lointain
Mesure du champ E
d = 2D²/λ
2 zones de mesures
A.N. :
Antenne : 1 m de hauteur
Émission :900 MHz
Champ proche
⇒d=6m
Champ lointain ⇒ condition d’onde plane
Calcul de S
Calcul de E
61
Cas de la station de base
Densité de puissance S
G G
S = E∧H
P
S=
4π d 2
A.N. :
Antenne : 1 m de hauteur
Émission :900 MHz
Puissante émise : 100 W
Point de mesure à 10 m
E2
S=
377
ou
S = 377 × H 2
S = 0,08 W/m2
E = 5,48 V/m
H = 0,014 A/m
62
NORMES D’EXPOSITION AU PUBLIC
ICNIRP(3)
Secteur
monde
Conseil de
l’Union européenne
Europe
ANSI(4)
Etats-Unis
DAS moyen
(corps entier)
0,08 W/kg
0,08 W/kg
0,8 W/kg
DAS local
2 W/kg(1)
2 W/kg(1)
1,6 W/kg(2)
(1) Moyenne sur 10g de tissu
(2) Moyenne sur 1 g de tissu
(3) ICNIRP : International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
(4) ANSI : American National Standards Institute
63
UN RISQUE PROUVE !
64
EFFETS BIOLOGIQUES
Changements
¾ physiologiques
¾ biochimiques
de comportement liés à une
réponse adaptative normale
¾ de la cellule
¾ du tissu
¾ de l’organisme
à la stimulation
65
EFFET SANITAIRE
EFFET BIOLOGIQUE
avec
DANGER
pour le
FONCTIONNEMENT NORMAL
Exemple
Effet biologique
" entendre le son du rossignol "
Effet sanitaire
" perte progressive de l’acuité auditive
liée au bruit de forte intensité "
66
EFFETS SUR L’ADN
Rayonnement ionisant
Réparation de
L’ADN
et
cancérogénèse
67
EFFETS SUR L’ADN
RAYONS γ
RAYONS X UV VISIBLE IR ONDES HERTZIENNES E.L.F.
OUI
si
échauffement
Taux de réparation altéré
100 μT
60 Hz
68
EFFETS CELLULAIRES
Equilibre des IONS CALCIUMS
Important pour le fonctionnement
− communications cellulaires
− croissances
− divers processus fondamentaux
« Réponses » de cellules
pour
niveau athermique (DAS 0,05 à 0,005 W/kg)
Conclusions contradictoires des études
69
RF : évaluation très difficile pour détecter des effets
biologiques menaçants, prédictifs d’effets sanitaires
Difficultés liées à la complexité de l’interaction RFtissus humains, variabilité des personnes (exemple
sujets fragiles), fréquence et durée d’exposition,
niveau des signaux reçus…
Seuls les aspects thermiques sont considérés
principe de précaution en cas de doute raisonnable
70
LE CERVEAU
Le dialogue des neurones
1 cm3 de cortex
500 millions de synapse
71
LE CERVEAU
La barrière hémato-encéphalique (BHE)
Rôle : empêcher les substances toxiques du sang
d’atteindre les tissus sensibles
Etudes à 900 MHz : « fuites » de la BHE
RISQUE ?
72
LE CERVEAU
L’électroencéphalogramme (EEG) : teste l’activité électrique
« globale » du cerveau
le système nerveux
Animal : EEG modifié
1240 à 2450 MHz
DAS
Homme :
4 à 20 W/ kg
énorme !
pour DAS très inférieures à 4 W/kg
pas d’altération du bien être !
peut-être sur sommeil paradoxal ??
73
METABOLISME
Transformations chimiques et biologiques dans l’organisme
9 repos 1,5 W/kg
9 effort 2,5 W/kg
DAS de 8 W/kg durant 45 mn
Thermorégulation
9 au repos : pas sudation
température centrale stable
9 après effort modéré : sudation
Æ dépendance de l’état métabolique
74
EPIDEMIOLOGIE
Corrélation entre exposition (radiofréquences) et maladie (cancer)
Difficile à établir
Etudes longues, complexité des résultats,
interprétation au cas par cas…
phénomènes sanitaires et biologiques
multifactoriels
75
COMPATIBILITE ELECTRO-MAGNETIQUE (CEM)
Interférences des radiofréquences
entre deux systèmes
¾
spatial, transport aérien, transport ferroviaire
¾
médical, stimulateurs cardiaques
¾
automatismes, systèmes numériques, contrôle - commande
Normes (spécifiques aux corps de métiers)
CISPR : Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques
CENELEC : Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
76
PRINCIPE DE PRECAUTION
Principe de gestion politique prudente
de risques incertains
Scientifiques (experts)
"Décideurs" (principe du moindre remord)
mesures réglementaires, administratives
proportionnées au niveau de protection cohérent avec d’autres mesures
avantages / charges de l’action ou de la non action + service rendu
réduire au maximum l’exposition (selon données scientifiques)
réexamen périodique
77
RAPPORT
LES TELEPHONES MOBILES
LEURS STATIONS DE BASE
ET LA SANTE
Etat des connaissances et recommandations
rapport
au Directeur Général de la Santé
16 janvier 2001
OUVRAGES
Annette Duchène
Jacques Joussot-Dubien
LES EFFETS BIOLOGIQUES DES RAYONNEMENTS NON IONISANTS
Médecine-Sciences Flammarion - 2001
78
Partie 2 : IR-Visible-UV ; Lasers
79
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
INFRA-ROUGE
RADIOFREQUENCES
80
Les rayonnements ultraviolets (UV)
Domaine spectral :
100 nm
400 nm
Commission Internationale de l’éclairage CIE) :
UVA :
315 – 400 nm
UVB :
280 – 315 nm
UVC :
100 – 280 nm
Source naturelle : soleil
Sources artificielles : lampes
81
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
FLUX ENERGETIQUE OU PUISSANCE RAYONNANTE en Watt
ECLAIREMENT ENERGETIQUE OU IRRADIANCE en Watt/m2
QUANTITE D’ECLAIREMENT ou EXPOSITION en Joule/m2
en thérapeutique c’est la DOSE
UVC : 100-280 nm
UVB : 280 – 315 nm
UVA : 315 – 400 nm
PEAU efficacité érythémale
82
Valeurs limites d ’exposition
La notion de risque est souvent associée à une valeur limite d’exposition (ou dose reçue)
Ces doses dépendent de la longueur d’onde du REM.
UVA :
UVB :
104 J/m2
210 J/m2
83
DOSIMETRIE
radiomètre : énergie
spectroradiomètre : énergie + longueur d’onde
dosimètre : dose ou quantité d’éclairement (Joule / m2)
VALEURS LIMITES D’EXPOSITION
dose fondamentale
exposition professionnelle
30 J / m2
« efficace »
efficacité biologique relative
84
VALEURS LIMITES D’EXPOSITION
85
Facteurs de protection recommandés
en fonction de l’index UV
Index UV
Intensité
solaire
Facteur de Protection
peau sensible et enfants
Facteur de Protection
peau normale
1-3
Faible
8
4-6
Moyenne
15/25
15
7-9
Forte
40 et +
25
10 et +
Extrême
40 et + (ombre)
40 et +
86
Facteurs de protection recommandés
en fonction de l’index UV
87
Effets des rayonnements ultraviolets
Peau :
Effets immédiats :
Coups de soleil
simple érythème lésions importantes
Effets à long terme :
Répétition des lésions actiniques cutanées
modifications pathologiques
qui sont à l’origine des lésions précancéreuses
et même des cancers
Yeux :
Effets immédiats :
Lésions de la cornée
et de la conjonctive
Effets à long terme :
Expositions chroniques
Cataracte
88
L’OEIL
kératite : inflammation cornée
conjonctivite : inflammation conjonctive
cataracte : cristallin s’opacifie
89
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
INFRA-ROUGE
ONDES
HERTZIENNES
90
Les rayonnements visibles
et proche Infrarouge
domaines spectraux :
Visible :
400 nm
780 nm
Infrarouge A : 780 nm
1,4 µm
Lasers : différentes classes
91
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
ULTRA VIOLET
VISIBLE
INFRA-ROUGE
RADIOFREQUENCES
92
VISIBLE INFRAROUGE
93
Les Infrarouges
Domaine spectral :
780 nm
1 mm
Commission Internationale de l’éclairage CIE :
Infrarouge A :
780 nm
1,4 µm
Infrarouge B :
1,4 µm
3,0 µm
Infrarouge C :
3,0 µm
1,0 mm
Risque pour quelques profession particulières :
Industrie du verre et de l’acier exposition chronique
94
LASER
Définition : Le mot laser qui est un acronyme de “ Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiations où Lumière
Amplifiée par Stimulation d’Emission de Rayonnements ”, désigne
tout rayonnement électromagnétique de longueur d'onde comprise
entre 180 nm et 1 mm et produit par une source stimulée et
contrôlée. Il présente l’avantage d’une cohérence spatio-temporelle.
95
LASER
Rayonnement
U.V
intense
Visible
I.R.
et directionnel
Evaluer risques
matériaux rencontrés
+ transmis
+ réfléchi
+ absorbé
dépend rayonnement
Classes de laser
puissance et longueur d’onde
96
Absorption et Emissions spontanée et stimulée
E1
E0
E1
E0
E1
E0
97
Schéma d’une cavité laser
98
Caractéristiques de quelques Lasers industriels et de Laboratoires
99
Caractéristiques de quelques Lasers médicaux
100
Les Lasers : classification
Ancienne classification :
• Classe 1
• Classe 2
• Classe 3A
•Classe 3B
• Classe4
Classification actuelle :
• Classe 1
• Classe 1M
• Classe 2
• Classe 2M
• Classe 3R
•Classe 3B
• Classe4
101
Les Lasers : classification
102
103
LES RAYONNEMENTS " NON IONISANTS "
104
Transmission dans l’œil
105
L’OEIL
106
L’OEIL
kératite : inflammation cornée
conjonctivite : inflammation conjonctive
cataracte : cristallin s’opacifie
107
Lasers continus – impulsionnels : paramètres importants
Lasers continus : puissance P(t) > 0 à tout instant
Lasers impulsionnels :
- Durée des impulsions
- fréquence de leur répétition
- Energie E par impilsion
Puissance moyenne : <P>
Puissance instantanée : Pisnt
Puissance crête : Pcrête
Exemple d’application
108
Lasers et focalisation
Réduction du faisceau laser : augmentation de la
densité surfacique de puissance (ou d’énergie)
Exemple d’application
109
Marquage des lunettes de protection 1/2
110
Marquage des lunettes de protection 2/2
111
VALEURS UNITES D’EXPOSITION
ŒIL
LASER
classe liée à puissance
et longueur d’onde
PEAU
LASER
limites d’exposition
norme française NF EN 60 825-1/A1
112
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