en français - Institut NÉEL

Sécurité LASER
Novembre 2015
Valérie REITA
Pôle Optique et Microscopies
plan
• Le spectre électromagnétique
• Les 4 classes de laser et exemples au laboratoire
• Les 3 Types d’exposition
• Les 3 Effets du rayonnement sur l’organisme
• Conséquences sur la peau et l’œil
• Les éléments de sécurité: collectif , individuel et quoi faire en cas d’accident
• Annexes: paramètres de sécurité, bases réglementaires, reflexe palpébral
Le spectre électromagnétique
Zone d’ intérêt
Unité et grandeurs
Mode continu et mode pulsé d’un laser
4 classes de laser
depuis 2008
•
•
•
•
Classe 1: Sans danger dans des conditions raisonnablement prévisibles, même en
employant des instruments optiques pour regarder les faisceaux: imprimantes, lecteurs CD
ou CVD (classe 1M: idem mais danger si instruments optiques)
Classe 2: laser 400 à 700nm (visibles), protection correcte par reflexe palpébral (0,25s max)
(lecteurs code barre) (Classe 2M: idem mais danger si instruments optiques: loupe, télescopes)
Classe 3B: laser dont la vision directe est toujours dangereuse. La réflexion diffuse est
normalement sans danger
Classe 4: laser aussi capables de produire des réflexions diffuses dangereuses. Ils peuvent
causer des dommages sur la peau, l’oeil et risque d’incendie.
11637-41009-50343-59072
Exemples de Lasers à Institut Néel
Classe III
laser d’alignement
HeNe-5mW
Red laser
diode
Pointeur laser
www.neel.cnrs.fr
La majorité des Lasers à Institut Néel
Classe IV
Titane-Saphir
Krypton 0.5W
Argon 5W
Nd-YAG pulsed
and OPO
www.neel.cnrs.fr
Yag pulsed
Types d’expositions
Exposition directe
Faisceau direct, non focalisé, focalisé ou divergent
Réflexion spéculaire
Faisceau spéculaire simple, focalisé ou divergent
Réflexion diffuse
diffusion uniforme, divergente ou focalisée
Effet du rayonnement laser sur l’organisme:
effet photochimique (1)
Processus:
Paramètres:
Rayonnement U.V
Pour durée d’exposition > 10s: effets prédominants
Effets biologiques:
Erythème
Kératose
Allergie cutanée
Mélanome
Réaction chimique in-situ
Ex applications médicales:
Photochimiothérapie (photosensibilisateur)
Photofluorescence (imagerie médicale)
Effet du rayonnement laser sur l’organisme:
effet photo-ablatif (2)
Processus:
Paramètres:
Rayonnement U.V
Impulsions d’énergie élevée
Effets biologiques:
Désorption de la surface des tissus
Rupture des liaisons moléculaires
Ejection des fragments
Tissu absorbant
(molécules)
Ex applications médicales:
Ophtalmologie: chirurgie de la myopie
Effet du rayonnement laser sur l’organisme:
effet thermique (3)
Processus:
Paramètres:
Rayonnement IR et visible
Energie transportée
Absorption tissulaire
Durée d’exposition (1ms à 10s)
laser
chaleur
Effets biologiques:
Erythème
Phlyctène
Carbonisation supérieure
Coagulation
Ex applications médicales:
Ophtalmologie: thérapie du décollement de
la rétine par photocoagulation
Absorption des rayonnements par la peau
Absorption des rayonnements par l’œil
et dommages occasionnées
Ultra-violet lointain (UVC et UVB) 170nm à 315nm
conjonctivite
photo kératite (inflammation de la cornée)
perte de transparence du cristallin
Infra-rouge lointain (IRB et IRC)
Proche Ultra-violet (UVA):
photokératite
à long terme: cataracte
Visible et Proche Infra-rouge:
Selon la focalisation sur la rétine
hors macula: ras
dans la macula et périphérie: tache noire
dans la fovéa: perte de vue
Absorption des rayonnements par l’œil
3 types de Protection
• Intrinsèque au dispositif
•
Capotages, coupe-circuits, verres filtrants, pièges à lumière, tubage
• Collective
•
Barrières, écrans, rideaux, interdictions de zones, …
• Individuelle
•
Lunettes, gants, vêtements
IL FAUT MAITRISER LES
RISQUES
Consignes aux utilisateurs:
ce qu’il faut faire ET NE PAS faire
•
•
•
•
•
•
•
Enlever tout objet réfléchissant apparent (montre, bracelet,
bague, clés…)
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
Choisir ET porter des lunettes de protection appropriées
Utiliser des viseurs IR ou carte de visualisation pour les
alignements
Limiter le nombre de personne autour de l’expérience
Bien éclairer la salle pour que la pupille soit fermée au
maximum et assure son rôle de protection
• Ne jamais placer son œil en face du faisceau durant l’alignement
• Ne jamais diriger le faisceau vers quelqu’un de la salle
• Ne jamais placer le faisceau au niveau des yeux (cf hauteur du
PC de manip)
• Ne jamais entrer dans une salle laser sans autorisation si le
www.neel.cnrs.fr
signal laser de la porte est ON
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 ci dessus, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé
www.neel.cnrs.fr
11637-41009-50343-59072
Que faire en cas d’accident
• En cas de lésion thermique de la peau:
Mettre sous l’eau à température ambiante minimum 15min
•En cas de lésion de l’œil:
•Fermer les yeux obligatoirement (s’asseoir ou se coucher par terre),
appeler quelqu’un
•Mettre plusieurs compresses stériles sur les 2 yeux pour empêcher la
lumière de pénétrer. Les fixer avec une bande de gaze
•Appeler le service médical, 1287 ou 1515 ou 1818
• préciser la partie du corps atteinte
• identifier le laser (classe, énergie, longueur d’onde, rayon directe ou
indirecte)
Quelque soit l’importance de l’accident, aller à l’hôpital dans les
heures qui suivent
Subir un fond d’œil
www.neel.cnrs.fr
Attention, le danger vient de partout…
Pôle optique et microscopies:
Personnes impliquées dans les lasers:
Valérie Reita 04 56 38 70 42
David Jegouso 04 56 38 79 06
Corinne Félix 04 76 88 78 02
www.neel.cnrs.fr
20
ANNEXES
• Puissance continue max en fonction de la classe du laser
• Les paramètres de sécurité: DRNO: distance normale de risque oculaire et
EMP: émission maximale permise et son calcul
• Bases réglementaires, directives et décrets
• Reflexe palpébral
Maximum power, for continuous laser
• Class 1 : jusqu’à 0.39µW.
• Class 2 : de 0.39µW à 1mW.
• Class 3R : de 1 à 5mW.
• Class 3B : de 5 à 500mW.
• Class 4 : au-delà de 500mW.
Pour les lasers pulsés, il faut aussi tenir
compte de:
longueur d’onde du laser
largeur de l’impulsion
taux de répétition
www.neel.cnrs.fr
22
Les paramètres de sécurité (1)
• EMP(Exposition Maximale Permise): exposition maximale
permise pour les hommes, sans subir de dommages
immédiat ou à long terme.
• Elle varie selon:
•
•
•
Sources étendues ou non
Longueur d’onde
Source continue ou impulsionnelle
• Elle s’applique à: peau, cornée, œil
Exemples:
Les paramètres de sécurité (2)
DNRO
• DNRO (Distance Nominale de Risque Oculaire):
la distance pour laquelle l'éclairement
énergétique E ou l'exposition énergétique H
tombe en dessous de la valeur de l'Exposition
Maximale Permise (E.M.P) au niveau de la
cornée ou de la peau
• 4 calculs selon la sortie: source non focalisée,
source focalisée, source fibrée multimode,
source fibrée monomode
DNRO: exemples de calcul
a
diamètre du faisceau
m
f
divergence du faisceau
rad
EMP
exposition maximale permise
J/m2 ou W/m2
O.N
ouverture numérique de la fibre
P
flux, en puissance ou énergie
J ou W
l
longueur d’onde du faisceau
f0
focale du système optique
m
m
Bases réglementaires, directives, décrets
• Union européenne:
•
•
Traité de Rome
Acte Unique
Directive cadre « risques chimiques physiques
biologiques » 80/1107/CEE du 17/11/80 88/842/CEE du
16/12/88
Directive sécurité au travail 89/391/CEE 12/06/89
Loi 91-1414 du 31/12/91
Code du travail
Décret 93-41 du 11/01/93
Règles utilisation
équipements de travail, EPI
Décret 2010-750 du 02/07/2010
Directive « utilisation des équipements de travail »
89/655/CEE du 30/11/89 95/63/CE du 05/12/89
Directive « risques optiques » 2006/25/CE du 05/04/06
Directives (1)
Directive « Sécurité au Travail »(89/655/CEE)
•
•
•
•
Information des travailleurs (utilisation des équipements de travail, situations anormales prévisibles, conclusions
de l’expérience acquise)
Formation des travailleurs
Vérification des équipements de travail (initiale, si déplacement, après accident)
Qualification et désignation des travailleurs (exploitation, maintenance)
Directive « Utilisation des équipements de travail » (89/391/CEE)
Responsabilité de l’employeur ou du chef d’établissement
Elaboration d’instructions adéquates sur les risques pour la santé et la
sécurité (code du travail L.230-3)
Règlement intérieur: consignes particulières « Hygiène et sécurité des
conditions de travail »
Directive « Risques Optique »
Appréciation et mesurage
•
•
•
•
•
Evaluation des risques optiques, par l’employeur, renouvelée
Moyens documentaires ou calcul ou mesure
Mesurages tous les 5 ans
Données dans le Document uniques d’évaluation des risques
Communication aux travailleurs exposés
NORMALISATION
DIRECTIVES RISQUE OPTIQUE
•
•
•
•
•
•
•
•
Réduction du risque
Protection individuelle
Information des travailleurs
Accès aux zones à risque
Formation des travailleurs
Surveillance de la santé
Contrôle sur mise en demeure
Mise en application au 5/07/2010
•
•
•
•
Personne responsable
Signalisation
Choix des surfaces Protection des yeux
Sécurité optique
•
•
•
•
NF EN 60825-1 appareils laser
NF EN 60825-4 Protecteurs pour laser
NF TR 60825-5 Contrôles en réf. NF EN 60825-1
Protecteur oculaire
•
•
NF EN 207 lunettes laser
NF EN 208 Lunettes laser pour réglages
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 ci dessus, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé
www.neel.cnrs.fr
Décret n°2010-750 (2 juillet 2010- annexe II)
tableau 2.1: risques liés au rayonnement
Extrait du tableau 2.2: valeur limites d’exposition
Reflexe palpébral
Eblouissement
• Réflexe de fermeture des paupières
Réflexe palpébral
0,25 s
• Laser à émission continue
• Laser à émission impulsionnelle : cumul des énergies