Guide simplifié de sécurité relatif à l`utilisation des lasers destiné au
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Guide simplifié de sécurité relatif à l'utilisation des lasers destiné au personnel et aux étudiants du département de physique de l'Université de Sherbrooke Comité de sécurité Département de physique Université de Sherbrooke juin 2004 Guide simplifié de sécurité laser 2 ____________________________________________________________________________________________ Table des matières Section 1. Officier de sécurité laser (Laser safety officer LSO) Section 2. Classification Section 3. Environnement avec utilisation de lasers Section 4. Environnement avec utilisation de lasers Section 5. Opération, maintenance et service....................................................... 8 Section 6. Protection et mesures de contrôle Section 7 Contrôle d’une zone contenant un laser de classe 3b 1.1 Désignation................................................................................................................................ 1.2 Responsabilités du LSO.............................................................................................................. 1.2.1 Classification.............................................................................................................................. 1.2.2 Évaluation des risques................................................................................................................. 1.2.3 Mesures de contrôle.................................................................................................................... 1.2.4 Approbation des procédures........................................................................................................ 1.2.5 Équipements de protection........................................................................................................... 1.2.6 Affichage et signalisation........................................................................................................... 1.2.7 Installations et équipements........................................................................................................ 1.2.8 Vérification des systèmes de sécurité........................................................................................... 1.2.9 Formation................................................................................................................................... 1.2.10 Surveillance médicale ............................................................................................................... 1.2.11 Autres responsabilités................................................................................................................. 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.4 Classe 1M .................................................................................................................................. Classe 1M (faisceau élargie)........................................................................................................ Classe 2 (400 nm < λ < 700 nm) ................................................................................................ Classe 2M (large faisceau 400 nm < λ < 700 nm)........................................................................ Classe 3R (restreinte).................................................................................................................. Classe 3B.................................................................................................................................... Classe 4...................................................................................................................................... 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 3.1 MPE (maximum persissible exposure)........................................................................................... 7 3.2 NHZ (nominal Hazard zone)......................................................................................................... 7 4.1 Consignes de base......................................................................................................................... 7 4.2 Accidents fréquents....................................................................................................................... 8 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 Enceinte de protection................................................................................................................... Opération avec enceinte ouverte.................................................................................................... Interlocks pour ouverture de l’enceinte.......................................................................................... Clé de contrôle.............................................................................................................................. Optique de vision.......................................................................................................................... Faisceaux libres............................................................................................................................. Stoppeur ou atténuateur................................................................................................................. Systèmes d’avertissement d’activation de lasers............................................................................. Délai d’émission............................................................................................................................ 8 8 9 9 9 9 9 9 9 7.1 Zone classifiée 3b par le LSO ........................................................................................................ 9 7.2 Zone classifiée 4 par le LSO .......................................................................................................... 10 Guide simplifié de sécurité laser 3 ____________________________________________________________________________________________ Section 8 Contrôles et procédures d’utilisation 8.1 Chier de procédures................................................................................................................. 8.2 Limitation de l’intensité........................................................................................................... 8.3 Formation et entraînement........................................................................................................ 8.4 Personnel autorisé seulement.................................................................................................... 8.5 Procédures d’alignement (classe 2, classe 3R, classe 3 b et classe 4)......................................... 8.6 Équipement de protection......................................................................................................... 8.7 Visiteurs et spectateurs............................................................................................................. 8.8 Considérations particulières..................................................................................................... 8.8.1Démonstrations faites devant le public (toutes les classes sauf 2a)............................................. Section 9 Protection des yeux (classe 3b et classe 4) 9.1 Protection oculaire contre les autres facteurs de danger............................................................. 9.2 Facteurs à considérer pour le choix des lunettes de protection................................................... 9.2.1Densité optique Dλ................................................................................................................... 9.3 Rideaux de protection............................................................................................................... Section 10 11 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 13 13 Signalisation 10.1 Attention et Danger.................................................................................................................. 14 Section 11 Sécurité Laser et programme de formation 11.1 Organisation............................................................................................................................. 14 11.2 Formation................................................................................................................................. 14 11.3 Surveillance médicale............................................................................................................... 14 Section 12 Autres dangers reliés à l’utilisation des lasers 12.1 Danger d’électrocution............................................................................................................. 12.2 Contamination de l’air ambiant générée par les faisceaux lasers............................................... 12.3 Pathogènes du sang.................................................................................................................. 12.4 Gaz et colorants....................................................................................................................... 15 15 15 15 ANNEXE A : Control Measures for the Four Laser Classes..................................... 16 ANNEXE B : Simplified Method for Selecting Laser Eye Protection for Intrabeam Viewing (Wavelengths between 0.4 and 1.4 µm)................................ 18 Annexe C : Laser types......................................................................................................... 19 Guide simplifié de sécurité laser 4 ____________________________________________________________________________________________ Guide simplifié de sécurité relatif à l'utilisation des lasers destiné au personnel et aux étudiants du département de physique de l'Université de Sherbrooke Ce texte est tiré en majeure partie du livre : American National Standard for the Safe Use of Lasers. http://www.tp.physique.usherbrooke.ca/securite/index.html Ce document se veut un outil de prévention et de référence pour tous les utilisateurs de lasers au Département de physique de l'Université de Sherbrooke. Le Canada ne possède pas encore ses propres normes relatives à l'utilisation des lasers et nous proposons de nous baser sur la norme américaine. Ce texte se veut donc un court résumé du contenu de cette norme et nous tenterons de nous limiter aux points essentiels auxquels il faut porter une attention particulière dans le but de favoriser la sécurité de tous les gens qui manipulent ou qui oeuvrent près des lasers. Section 1. Officier de sécurité laser (LSO Laser safety officer) 1.1 Désignation - Chacun des professeurs chercheurs est automatiquement nommé LSO pour ses propres installations - Le coordonnateur des travaux pratiques est le LSO des laboratoires d'enseignement Ces personnes doivent cependant permettre la visite du comité de sécurité du département qui pourra au besoin faire des recommandations au chercheur et au directeur pour améliorer la sécurité. 1.2 Responsabilités du LSO 1.2.1 Classification : Il doit classifier ou vérifier la classification des systèmes sous sa responsabilité. 1.2.2 Évaluation des risques : Il est responsable d'évaluer les risques présents dans la pièce contenant les installations et d'apporter les correctifs au besoin. 1.2.3 Mesures de contrôles : Il veille à ce que des mesures de contrôle de la sécurité soient en place et inspecte de façon régulière ces mesures. 1.2.4 Approbation des procédures : Il doit approuver les procédures d'utilisation, d'alignement, etc.. 1.2.5 Équipements de protection : Il recommande et approuve les équipements de sécurité : lunettes, vêtements, barrières, etc. dans le but d'assurer la sécurité du personnel. Il vérifie périodiquement tous ces équipements. 1.2.6 Affichage et signalisation : Il approuve les affiches installées sur les appareils et les murs du local où se trouve les lasers. Guide simplifié de sécurité laser 5 ____________________________________________________________________________________________ 1.2.7 Installations et équipements : Il approuve les installations et les équipements lasers avant de permettre leur utilisation. Il supervise toute modification des installations. 1.2.8 Vérification des systèmes de sécurité : Il vérifie périodiquement le bon fonctionnement des systèmes de sécurité relatifs aux locaux et aux lasers. 1.2.9 Formation : Il assure une formation de qualité à tous ceux qui utilisent les installations lasers et à ceux qui doivent circuler près de ces installations. 1.2.10 Surveillance médicale : Il détermine les utilisateurs qui doivent se soumettre à une surveillance médicale périodique. 1.2.11 Autres responsabilités : Voir annexe D de la norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). Section 2. Classification Il y a trois grands aspects des lasers et des systèmes contenant des lasers qui influencent l'évaluation de leur danger potentiel et des mesures de précautions à prendre : (1) La capacité du laser à blesser le personnel (2) L'environnement dans lequel le laser est utilisé (3) Le personnel qui utilise ou qui peut être exposé à la radiation La compagnie qui fabrique et vend ces systèmes se doit d'appliquer un logo de classification uniquement basé sur le premier critère. Il est de la responsabilité du LSO d'évaluer les autres critères pour mettre en place un système de sécurité adéquat et modifier la classification au besoin. Voici maintenant les différentes classes de lasers telles que répertoriées par les fabricants. On ne parle ici que des lasers continus mais des normes bien établies existent pour savoir à quelle catégorie appartient un laser pulsé. Tout dépend de la duré des impulsion et de l'énergie contenue dans chaque impulsion. Voir section 4 de la norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). 2.1 Classe 1 Cette classe comprend tous les lasers qui n'ont aucun risque biologique connu. Leur puissance est très faible. Même si l'exposition est de longue période, leur intensité est trop faible pour produire endommager la vision. Il s'agit aussi de systèmes qui ne peuvent être ouverts sans que le faisceau soit coupé, comme dans les lecteurs CD. Guide simplifié de sécurité laser 6 ____________________________________________________________________________________________ 2.2 Classe 1M (large faisceau) La classe 1M comprend les lasers dont la puissance de sortie est plus élevée que celle de la classe 1 mais dont le faisceau est diffus. Cela signifie que le faisceau peut être élargi avec des éléments d'optique. 2.3 Classe 2 (400nm < λ < 700 nm) Il s'agit de lasers dont la puissance maximale est inférieure à 1 mW. Ils ne sont pas considérés comme des lasers dangereux pour la vision car le réflexe de l'oeil est généralement suffisant pour éviter des dommages permanents. La plupart des pointeurs lasers sont dans cette classe. Éviter le faisceau direct. 2.4 Classe 2M (large faisceau) (400nm < λ < 700 nm) Cette classe comprend les lasers avec une plus grande puissance de sortie que les lasers de Classe 2 mais dont le faisceau est diffus. Cela signifie que le faisceau peut être élargi avec des éléments d'optique. Éviter le faisceau direct. 2.5 Classe 3R (restreinte) Une différence est faite suivant la longueur d'onde du laser : Radiation visible (400nm < λ < 700 nm) Cette classe comprend les lasers dont la puissance de sortie est comprise entre 1mW et 5mW. Radiation invisible Cette classe englobe les lasers dont la puissance de sortie est plus élevée que ceux de la Classe 1, mais inférieure à 5 x Classe 1. Ne pas regarder le faisceau direct ou ses réflexions. 2.6 Classe 3B Une différence est faite ente la lumière visible et invisible (IR et UV). Radiation visible (400nm < λ < 700 nm) Cette classe comprend les lasers dont la puissance de sortie est comprise entre 5mW et 500mW. Radiation invisible Cette classe englobe les lasers dont la puissance de sortie est plus élevée que 5 x Classe 1, mais inférieure à 500 mW. Ne pas regarder le faisceau direct ou ses réflexions! À haute puissance, des dommages peuvent également être causés à la peau. Guide simplifié de sécurité laser 7 ____________________________________________________________________________________________ 2.7 Classe 4 Cette classe comprend les lasers dont la puissance maximale de sortie est plus grande que 500mW. Le faisceau direct est définitivement un danger pour l'oeil. Même les réflexions diffuses sont susceptibles de causer des dommages. Ne pas regarder le faisceau direct ou ses réflexions! Section 3. Environnement avec utilisation de lasers L'environnement dans lequel sont utilisés les lasers est un facteur important que le LSO doit considérer pour établir les mesures de sécurité. Selon l'aménagement du local il peut augmenter les mesures prescrites pour une classe de lasers ou diminuer certaines. Pour les lasers de classe 3 ou 4, une analyse détaillée de l'environnement est nécessaire pour atteindre un niveau de sécurité acceptable. On peut se référer à la norme Américaine pour l’aménagement suggéré des locaux. Deux définitions sont nécessaires pour établir correctement la norme de sécurité : 3.1 MPE (maximum permissible exposure) Il s'agit du niveau de radiation laser auquel une personne peut être soumise sans risque potentiel pour la peau et la vision. L'annexe B donne l'information quantitative à ce sujet. 3.1 NHZ (nominal hazard zone) C'est l'espace physique où l'intensité des faisceaux directs, réfléchis ou diffusés dépasse la MPE. À l'extérieur de cette zone, l'intensité est sous le seuil de danger. C'est la responsabilité du LSO d'établir la NHZ. Les calculs nécessaires pour déterminer les intensités acceptables selon les dimensions du local et la divergence des faisceaux peuvent être effectués à l'aide des informations de l'appendice B de la norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). Les réflexions spéculaires sont particulièrement dangereuses. En effet, une fenêtre transparente bien polie peut réfléchir jusqu'à 8% de l'intensité incidente. Pour les lasers de classe 3 ou 4 une réflexion de ce type devient presque aussi problématique que le faisceau direct lui-même. La présence de visiteurs, en particulier des enfants est à considérer lors de la sécurisation des lieux. Les enfants ne sachant pas lire ne peuvent compter sur les panneaux indicateurs pour les protéger. De plus, les faisceaux lasers sont susceptibles d'atteindre plus facilement le visage des gens de faible taille. Section 4. Formation des utilisateurs Le LSO se voit aussi confier la responsabilité de donner une formation suffisante aux utilisateurs des lasers. 4.1 Consignes de base - Une bonne maturité est essentielle pour travailler avec de tels instruments. Guide simplifié de sécurité laser 8 ____________________________________________________________________________________________ - Un entraînement suffisant est nécessaire avant de les laisser travailler seuls. - Le LSO doit vérifier que les utilisateurs respectent bien les règles de sécurité apprises lors de l'entraînement. - Le nombre de personnes se trouvant à l'intérieur de la zone dangereuse doit être restreint au minimum. - Les autres risques entourant les installations lasers doivent être également minimisés. 4.2 Accidents fréquents Parmi les accidents rapportés voici ceux dont la fréquence est la plus élevée : - exposition de l'oeil non anticipée lors d'un alignement - optique mal alignée et faisceaux dirigés vers le haut - protection oculaire non utilisée - mauvais fonctionnement de l'équipement - mauvaise méthode de travail avec la haute tension - exposition intentionnelle de personnes non protégées - opérateurs non familiers avec l'équipement - mauvaise installation après réparation d'équipement - faute de suivre les procédures recommandées Section 5. Opération, maintenance et service Les lasers sont classifiés selon la radiation qu'ils émettent durant leur utilisation normale, c'est ce qu'on appelle le mode d'opération. Le mode de maintenance pour sa part inclut des procédures d'alignement pour assurer une performance optimale. Généralement, la maintenance ne requiert pas d'accès au faisceau direct. Dans le cas du service, on retrouve les changements de miroirs du résonateur, le nettoyage de ces derniers, le remplacement de pièces défectueuses, etc.. Ces procédures sont souvent délicates et des précautions supplémentaires doivent être prises. Des pertes de vie ont été rapportées suite au risque élevé d'électrocution lors de la réparation des lasers. Des tensions élevées sont présentes dans l'alimentation électrique de même que près du tube d’un laser. Souvent, il y a peu d'espace pour effectuer la réparation et l'on doit très bien connaître les points dangereux de l'appareil. Il est impératif de faire appel à du personnel qualifié pour toute réparation. Le personnel qui effectue la réparation peut également être exposé à des gaz dangereux, des vapeurs, des aérosols et même à de la radiation de large bande mais d'intensité élevée. Section 6. Protection et mesures de contrôle Les fabricants de lasers doivent inclure des systèmes de protection électroniques qui varient d'une classe à l'autre. 6.1 Enceinte de protection Tout laser doit posséder une enceinte de protection. Elle peut être munie d'interlocks selon la classe de lasers. 6.2 Opération avec enceinte ouverte Dans certaines circonstances, en recherche par exemple, on doit utiliser le laser sans couvercle de protection. Le LSO doit alors prendre des mesures de sécurité supplémentaires telles que : - accès restreint Guide simplifié de sécurité laser 9 ____________________________________________________________________________________________ - protection des yeux obligatoire pour tous - contrôle du périmètre d'accès - barrières, signal sonore, etc.. - formation des utilisateurs. 6.3 Interlocks pour ouverture de l'enceinte Les enceintes des lasers de classe 3 et classe 4 sont munies d'interlocks qui nous protègent dès que le couvercle du laser est retiré. Ces systèmes assurent qu'on ne puisse être exposé à une intensité dépassant la MPE. Normalement, lors de la maintenance ou du service, on peut court-circuiter ces interlocks mais il faut que le LSO prenne les dispositions nécessaires pour garantir la sécurité. Il faut absolument s'assurer que l'interlock fonctionne de nouveau lors de la remise du couvercle de l'appareil. 6.4 Clé de contrôle Les lasers des classes 3b et 4 sont obligatoirement munis d'une clé ou d'un code d'accès pour les activer. La clé doit être désactivée après utilisation. Les lasers de classe 4 requiert un sectionneur d'alimentation électrique qui peut couper l'alimentation électrique en cas d'urgence. 6.5 Optique de vision Tout élément optique de vision du faisceau doit contenir les éléments nécessaires (interlocks, filtres, atténuateurs) pour maintenir l'intensité transmise en deçà du MPE. 6.6 Faisceaux libres On retrouve souvent des faisceaux libres dans les laboratoires de recherche provenant de lasers de classe 3b et de classe 4. On entend par faisceaux libres des parcours optiques où le faisceau est facilement accessible et visible. Il faut que le LSO fasse une évaluation soignée de la configuration utilisée et que des consignes de sécurité supplémentaires soient transmises aux utilisateurs. Cette évaluation permettra de définir l'espace où une intensité peut être supérieure à la MPE. 6.7 Stoppeur ou atténuateur Les lasers de classe 4 doivent être munis d'un stoppeur qui permet de couper l'émission à leur sortie. C'est une bonne pratique d'en utiliser un pour ceux de classe 3b. Le stoppeur ou l'atténuateur doit permettre d'obtenir une intensité sous le MPE quand le faisceau n'est pas requis. 6.8 Systèmes d'avertissement d'activation de lasers Une alarme, une lumière visible ou un compte à rebours doit être présent sur tout laser de classe 4 à l'allumage. Ce système est prévu par le fabricant. 6.9 Délai d'émission Le fabricant doit aussi prévoir, une fois le laser activé, un délai avant que le faisceau ne soit généré. Ce délai doit être suffisamment long pour avoir le temps de se mettre hors danger. Section 7. Contrôle d'une zone contenant un laser de classe 3b 7.1 Zone classifiée 3b par le LSO Guide simplifié de sécurité laser 10 ____________________________________________________________________________________________ Toute zone classifiée 3b par le LSO doit : (1) avoir la signalisation requise aux entrées; (2) être utilisée uniquement par du personnel autorisé ayant reçu une formation; (3) être utilisée de façon à ce que le parcours soit limité lorsque la NHZ doit être étendue à l'extérieur de la zone contrôlée. En plus des recommandations ci-haut, une zone de classe 3b devrait : (1) être sous la supervision d'un individu ayant une formation en sécurité laser; (2) être localisée de façon à avoir un accès restreint aux visiteurs; (3) avoir un stoppeur de faisceau aux endoits appropriés; (4) avoir des revêtements ne permettant que des réflexions diffuses là où le faisceau direct est susceptible de frapper; (5) contenir les lunettes de protection adéquates; (6) ne pas permettre d'avoir un faisceau à la hauteur des yeux d'une personne debout ou assise; (7) ne pas avoir d'ouvertures, portes, fenêtres, etc., où l'intensité pourrait dépasser la MPE; (8) avoir un compartiment de rangement, pour remiser la clé du laser par exemple, lorsque ce dernier n'est pas en opération afin de prévenir l'utilisation par du personnel non autorisé. 7.2 Zone classifiée 4 par le LSO (1) Tout le personnel oeuvrant régulièrement dans une zone de classe 4 doit être adéquatement entraîné, muni des équipements de sécurité désignés et suivre les procédures déterminées par le LSO. (2) Une zone de classe 4 doit avoir des sorties facilement accessibles et un accès rapide aux commandes du laser. (3) Il doit y avoir un " bouton panic " clairement identifié et visible de façon à pouvoir coupé le faisceau ou au moins réduire son intensité au-dessous de la MPE. (4) Normalement, dans le cas des classes 4, on utilise un système électronique qui coupe le faisceau dès que quelqu'un pénètre dans la pièce. Pour ce qui est des laboratoires de recherche ou une utilisation continue est requise, on ne peut se permettre d'utiliser un tel système. On devra cependant : - laisser pénétrer uniquement le personnel qualifié en lui fournissant le matériel de protection à l'entrée. - utiliser une porte, une barrière ou un écran de protection pour obtenir un sas d'entrée où l'intensité est sous la MPE. - installer un signal visible ou audible à l'entrée indiquant que le laser est en opération. Guide simplifié de sécurité laser 11 ____________________________________________________________________________________________ Section 8. Contrôles des procédures d'utilisation On énumère ici las liste des procédures régies par le LSO qui sert de référence pour les opérateurs de lasers. Ces procédures s'appliquent aux utilisateurs de lasers de classe 3b et de classe 4. 8.1 Cahier de procédures Le LSO devrait demander des procédures approuvées écrites pour l'opération , la maintenance et le service (SOP's) des lasers de classe 3b. Dans le cas des lasers de classe 4 ce document est obligatoire. Ces cahiers de procédures doivent être disponibles près du système laser pour que l'opérateur puisse y faire référence. 8.2 Limitation de l'intensité Le LSO doit déterminer si une intensité excessive est accessible durant l'utilisation des lasers de classe 3a, 3b et 4. Il doit faire en sorte de limiter cette intensité au minimum. 8.3 Formation et entraînement Il est impératif de donner une formation et un entraînement aux différents utilisateurs de lasers de classe 3b et de classe 4. Le niveau de formation doit être proportionnel au danger d'utilisation. 8.4 Personnel autorisé seulement Le LSO doit veiller à ce que seulement le personnel autorisé ayant reçue la formation nécessaire puisse utiliser les lasers de classe 3b et 4. 8.5 Procédures d'alignement (classe 2, classe 3R, classe 3b et classe 4) Les statistiques montrent que beaucoup d'accident ayant des conséquences sur la vision surviennent lors de l'alignement des faisceaux. L'alignement des faisceaux des lasers des classes ci-haut doit être effectué de façon à ce que le faisceau direct, les réflexions spéculaires et diffuses, n'exposent jamais l'oeil à une intensité supérieure à la MPE. Des procédures écrites (SPO's) décrivant les méthodes d'alignement devraient être approuvées pour les lasers de lasse 3b et doivent l'être pour ceux de classe 4. 8.6 Équipement de protection (classe 3b et classe 4) Il se peut que l'on doive recourir à des équipements de protection (lunettes, barrières, rideaux, vêtements, gants, ou autres) contre la radiation laser lorsque les autres mesures de contrôle sont inadéquates pour éliminer les risques d'exposition à une intensité supérieure à la MPE. 8.7 Visiteurs et spectateurs Les visiteurs et les spectateurs ne devraient pas ête admis dans une zone d'utilisation de lasers de classe 3b et ne doivent pas être admis dans une zone de classe 4 sauf si : - le LSO donne son approbation; - le niveau de danger et les précautions à prendre ont été clairement expliquées; - les mesures de protection ont été prises. Guide simplifié de sécurité laser 12 ____________________________________________________________________________________________ 8.8 Considérations particulières 8.8.1Démonstrations devant le public (toutes les classes sauf 2A) On doit prendre en considération toutes les situations où les lasers sont utilisés pour fin de démonstration, performance artistique, amusement ou tout autre événement se déroulant devant public. Voir : norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). Section 9. Protection des yeux (classe 3b et classe 4) On devrait exiger le port de lunettes de protection spécialement conçues pour l'utilisation de chaque type de lasers de classe 3b de façon à éliminer le risque d'une exposition à une intensité supérieure à la MPE. Dans le cas de lasers de classe 4, cette mesure est obligatoire. Les lunettes devraient être capable de protéger l'utilisateur contre le faisceau direct et les faisceaux diffus, et ce, durant environ 10 sec. avant que le laser ne cause un dommage à l'oeil. Les lunettes doivent être utilisées de manière à ce que le seuil de dommage ne soit jamais dépassé, même dans le pire des scénario. Pour les laboratoires de recherche, on peut se servir de lunettes d’alignement qui offre une protection réduite. Il faut cependant redoubler de prudence en manipulant les faisceaux directs. 9.1 Protection oculaire contre les autres facteurs de danger Une protection oculaire peut être exigée si on est en présence de produits chimiques ou autres matières dangereuses. 9.2 Facteurs à considérer pour le choix des lunettes de protection (1) La longueur d'onde du laser (2) Possibilité d'utiliser le laser en mode multi-longueurs d'onde (3) Niveau d'intensité (dans le pire des cas) (4) Critère de temps d'exposition : Voir : norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). (5) MPE à atteindre (6) Densité optique des lunettes (7) Dépendance angulaire dans la densité optique des lunettes (8) Transmission de la lumière visible et nécessité d'effectuer des tâches avec le port de lunettes (9) Besoin de protection sur les côtés sans sacrifier la vision périphérique (10) Niveau d'intensité pour lequel les lunettes se dégradent et que la protection de l'oeil n'est plus assurée Guide simplifié de sécurité laser 13 ____________________________________________________________________________________________ (11) Besoin de lunettes prescrites pour corriger la vision (12) Le confort (13) La dégradation (à la lumière, à l'exposition à des vapeurs, ...) (14) La résistance aux impacts (15) La capacité de produire une réflexion spéculaire dangereuse (16) Anti buée 9.2.1Densité optique Dλ La densité optique Dλ des lunettes protectrices doit être spécifiée pour une longueur d’onde précise. Comme certains lasers peuvent émettre à plusieurs longueurs d’onde, une seule paire de lunette peut rarement être adéquate pour toutes ces longueurs d’onde. Si l’exposition de l’œil est donnée par Hp, la densité optique requise pour une bonne protection est donnée par : Dλ = log10 Hp =− MPE log 10 τλ où Hp possède les mêmes unités que la MPE et τ λ est la transmittance du filtre à la longueur d’onde spécifiée. Le tableau à l’annexe B donne une idée de la densité optique pour assurer une bonne protection de l’œil pour différents niveaux de puissance de plusieurs types de lasers. 9.3 Rideaux de protection Des rideaux peuvent entourer les montages utilisant des lasers afin de confiner le danger à l’intérieur de ces derniers. On doit choisir les rideaux de façon à ce qu’ils puissent bloquer efficacement tout faisceau direct ainsi que les réflexions diffuses. Normalement, le rideau devrait pouvoir supporter le faisceau direct pendant 60 secondes avant d’être transpercé. Le rideau ne doit pas être combustible ni dégager de vapeur toxique lorsque brûlé par le laser. Guide simplifié de sécurité laser 14 ____________________________________________________________________________________________ Section 10. Signalisation Il existe comme pour tout code de signalisation des règles strictes à observer. Les pictogrammes utilisés pour signaler le danger près d’une zone où l’on utilise des lasers sont disponibles commercialement. On notera cependant les considérations suivantes : 10.1 Attention et Danger Le mot « ATTENTION » doit apparaître sur les affiches pour les lasers de classe 2 et systèmes lasers de classe 3R (ou 3a) qui n’excèdent pas la MPE. Le mot « DANGER » doit figurer pour les autres lasers de classe 3R (ou 3a), de classe 3b et de classe 4. Les lasers de classe 2a doivent avoir une étiquette « Avoid Long Term Exposure of Direct Laser Radiation ». terme « Radiation » peut être remplacé par le mot « Light » pour les lasers opérant dans le visible (400nm < Le λ < 700 nm). Pour les lasers opérant à l’extérieur du visible, on utilise le terme « Invisible Radiation ». Pour connaître les spécifications précises de l’affichage, consultez la norme American National Standard Z136.11993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département). Section 11. Sécurité laser et programme de formation 11.1 Organisation L’employeur doit établir et maintenir en place un programme permettant de contrôler les dangers relatifs à l’utilisation des lasers. classe 4. Des programmes de formation sont requis pour l’utilisation de lasers de classe 3b et de Il est également souhaitable d’en établir pour l’utilisation de lasers de classe 2 et de classe 3R (3a). Aucun programme de formation n’est requis pour l’utilisation de lasers de classe 1 et de classe 2a. 11.2 Formation L’employeur doit permette la formation d’un LSO pour évaluer les dangers potentiels, incluant les effets biologiques. Tous les utilisateurs des lasers de classe 3b et de classe 4 doivent recevoir une formation avant de pouvoir les utiliser. Il est souhaitable d’inviter les utilisateurs des lasers de classe 2 et de classe 3R (3a) aux séances de formation. La formation donnée aux utilisateurs doit leur permettre de reconnaître les dangers potentiels des systèmes utilisés et d’appliquer les mesures de contrôle nécessaires afin d’éliminer tout danger d’accident. Il est souhaitable que les utilisateurs reçoivent également une formation sur les risques reliés aux dispositifs électriques de même qu’une formation en réanimation cardio-respiratoire (RCR). 11.3 Surveillance médicale La surveillance médicale est uniquement requise pour les utilisateurs de lasers de classe 3b et de classe 4. On doit procéder à un examen ophtalmologique avant d’utiliser les lasers. À la suite de tout incident, un autre examen est nécessaire. fréquents. Il est conseillé à ceux qui utilisent les lasers sur une base régulière de recourir à des examens plus Guide simplifié de sécurité laser 15 ____________________________________________________________________________________________ Section 12. Autres dangers reliés à l’utilisation des lasers En plus des dangers reliés à l’exposition des yeux et de la peau par les faisceau laser, plusieurs autres sources de dangers sont à considérer. Le LSO doit faire une évaluation de ces derniers et prescrire des procédures détaillées pour éviter les accidents. 12.1 Danger d’électrocution Voici une liste des problèmes les plus fréquents : - Cordons d’alimentation endommagés - Mise à la terre inadéquate - Utilisation de liquides conducteurs - Équipement réparés mais sans retour à la condition initiale - Déficience dans la formation de sécurité reliée aux systèmes électriques 12.2 Contamination de l’air ambiant générée par les faisceaux lasers L’Utilisation de lasers de classe 4 et de classe 3b focalisés peut produire des contaminants lors de la vaporisation de matériaux. C’est un problème qui touche surtout les chirurgies faites à l’aide de lasers. La dentisterie, la chirurgie plastique, les techniques comme la laparoscopie sont potentiellement à risque. Entre autres, on a démontré lors d’une laparoscopie que l’oxydation de l’hémoglobine en méthémoglobine et en carboxyhémoglobine est susceptible de se produire. Il est donc impératif d’évacuer ces contaminants lors de l’opération. 12.3 Pathogènes du sang L’utilisation des lasers peut également produire des produits pathogènes dans le sang. La norme d’utilisation doit être strictement suivie pour éviter l’apparition de cette contamination. Il faut se référer à la norme American National Standard Z136.1-1993 (copie disponible auprès du comité de sécurité du département) pour toute information supplémentaire concernant les risque reliés à l’utilisation des lasers pour la chirurgie. 12.3 Gaz et colorants Les gaz utilisés pour plusieurs types de lasers sont très dangereux (chlore, fluor, HCl, etc..). ventilation adéquate est requise. La présence d’une Des cabinets ventilés sont également requis pour contenir les cylindres de gaz. Une formation spéciale sur les dangers potentiels de ces gaz doit également être donnée aux utilisateurs. On doit porter une attention spéciale aux lasers accordables utilisant des colorants. sont potentiellement cancérigènes. En effet, plusieurs colorants Des lunettes, des gants et un sarrau sont obligatoires pour manipuler ces substances. Leur mélange avec le solvant doit se faire sous une hotte ventilée. Guide simplifié de sécurité laser 16 ____________________________________________________________________________________________ Annexe A Control Measures for the Four Laser Classes Control Measures Classification Engineering Controls 1 2a 2 3a 3b 4 Protective Housing X X X X X X LSO shall establish alternate Controls ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ X X X X • X MPE MPE MPE MPE MPE MPE MPE MPE MPE MPE X X NHZ NHZ Without Protective Housing Interlocks on Protective Housing Service Access Panel Key Control Viewing Portals Collecting Optics Totally Open Beam Path Limited Open Beam Path Remote Interlock Connector Beam Stop or Attenuator Activation Warning Systems Emission Delay Indoor Controlled Area Class 3b Laser Controlled Area Class 4 Laser Controlled Area Laser Outdoor Controls Laser in Navigable Airspace Temporary Laser Controlled Area ∇ ∇ ∇ • ∇ X X NHZ NHZ • • • X X X X X X X X X X NHZ NHZ • • MPE MPE MPE MPE Remote Firing & Monitoring • Labels X X X X X X Area Posting • Legend : X • ∇ - shall - Should - No requirement - Shall if enclosed Class 3b or Class 4 MPE - Shall if MPE is exceeded MPE (maximum permissible exposure) NHZ - Nominal Hazard Zone analysis required X X NHZ NHZ Guide simplifié de sécurité laser 17 ____________________________________________________________________________________________ Control Measures for the Four Laser Classes (con’t) Control Measures Administrative & Procedural Controls Standard Operating Procedures Output Emission Limitations Education and Training Authorized Personnel Aligment Procedures Protective Equipment Spectator Service Personnel Classification 1 2a 2 3a ∇ ∇ • 3b 4 LSO Determ. • X X X X X X X ∇ ∇ • • X X X X X X X MPE MPE MPE MPE Demonstration with General Public MPE X X Laser Optical Fiber Systems MPE MPE MPE MPE X X X X NHZ NHZ Laser Robotic Installations ♠ Eye Protection Protective Windows Protective Barriwers and Curtains Skin Protection Other Protective Equipment Warning Signs and Labels • X MPE MPE X X NHZ NHZ • • X X MPE MPE use may be required • • X X NHZ NHZ Service & Repair LSO Determination Modification os Laser Systems LSO Determination Legend : X • ∇ - shall - Should - No requirement - Shall if enclosed Class 3b or Class 4 MPE - Shall if MPE is exceeded MPE (maximum permissible exposure) NHZ - Nominal Hazard Zone analysis required ♠ - Applicable only to UV and IR Lasers ____________________________________________________________________________________________ Guide simplifié de sécurité laser 18 Annexe B Simplified Method for Selecting Laser Eye Protection for Intrabeam Viewing (Wavelengths between 0.4 and 1.4 µm) Q-Switched Lasers (10 - 10 s)_ Maximum Max Beam Output Radiant Energy Exposure (J) (J • cm ) 10 20 1 2 10-1 2 x 10-1 10-2 2 x 10-2 10-3 2 x 10-3 10-4 2 x 10-4 10-5 2 x 10-5 10-6 2 x 10-6 -9 -2 -2 Non-Q-Switched Lasers (0.4 x 10 - 10 s) Max Laser Max Beam Output Radiant Energy Exposure (J) (J • cm ) 100 200 10 20 1 2 10-1 2 x 10-1 10-2 2 x 10-2 10-3 2 x 10-3 10-4 2 x 10-4 10-5 2 x 10-5 -3 -2 -2 Contiunous-Wave lasers Momentary (0.25 - 10 s) Maximum Max Output Beam Power Irradiance (W) (W• cm ) 10 2 x 10 10 2 x 10 10 2 x 10 100 200 10 20 1 2 10 2 x 10-1 10 2 x 10-2 -2 5* 5* 4* 4* 3* * -1 -2 3* * Continuous-Wave Lasers Long term Staring (less than 1 hr) Maximum Max Output Beam Power Irradiance (W) (W• cm ) 100 200 10 20 1 2 10-1 2 x 10-1 10-2 2 x 10-2 10-3 2 x 10-3 10-4 2 x 10-4 10-5 2 x 10-5 -2 * * * * Attenuation Attenuation Factor OD 10 10 10 10 10 10 10 10 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 Note : Use of this table may result in optical densities (OD) greater than necessary. * Not recommended as a control procedure at these levels. These levels of output power could damage or destroy the attenuating material used in the eye protection. The skin also needs protection at these levels. Guide simplifié de sécurité laser 19 ____________________________________________________________________________________________ Annexe C Laser types Many thousands of different kinds of laser are known, although most of these are not used beyond specialised research. The following is a list of common lasers, their operational wavelengths, and their applications. Laser gain medium and type Heliumneon (HeNe) gas laser Argon ion gas laser Carbon dioxide gas laser Excimer chemical lasers Operation wavelength(s) 632.8 nm (543.5 nm, 594 nm, 612 nm, 1.423 ìm) 488.0 nm, 514.5 nm, (351 nm, 465.8 nm, 472.7 nm, 528.7 nm) 10.6 ìm, (9.4 ìm) 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF) Pump source Applications and notes Electrical Interferometry, holography, spectroscopy, discharge barcode scanning, alignment, optical demonstrations. Electrical Retinal phototherapy (for diabetes), discharge lithography, pumping other lasers. Transverse Material processing (cutting, welding, electrical etc.), surgery. discharge Excimer Ultraviolet lithography for semiconductor recombinati manufacturing, laser surgery, LASIK. on via electical discharge Other laser, Research, spectroscopy, birthmark flashlamp removal, isotope separation. The tuning range of the laser depends on the exact dye used. Flashlamp Holography, tattoo removal. The first type of laser invented, in 1960. Flashlamp, Material processing, rangefinding, laser laser diode target designation, surgery, research, pumping other lasers (in combination with frequency doubling). One of the most common high power lasers. Usually pulsed (down to fractions of a nanosecond) Flashlamp, Mostly used for pulsed pumping of certain laser diode types of pulsed Ti:sapphire lasers, in combination with frequency doubling. Dye lasers 390-435 nm (Stilbene), 460-515 nm (Coumarin 102), 570-640 nm (Rhodamine 6G), many others Ruby solid- 694.3 nm state laser Neodymium 1.064 ìm, (1.32 ìm) YAG (Nd:YAG) solid-state laser Neodymium 1.054 ìm YLF (Nd:YLF) solid-state laser Neodymium 1.054 ìm laser diode Mostly used for continuous pumping of YVO mode-locked Ti:sapphire lasers, in (Nd:YVO) combination with frequency doubling. Guide simplifié de sécurité laser 20 ____________________________________________________________________________________________ solid-state laser Titanium 660-1100 nm sapphire (Ti:sapphire ) solid-state laser Holmium 2.1 ìm YAG (Ho:YAG) solid-state laser Erbium 1.53-1.56 ìm doped fibre laser Semiconduc wavelength depends tor laser on device material: diode 0.4 ìm (GaN) or 0.63-1.55 ìm (AlGaAs) or 3-20 ìm (lead salt) Other laser Spectroscopy, LIDAR, research. This material is often used in highly-tunable mode-locked infrared lasers to produce ultra-short pulses and in amplifier lasers to produce ultra-short and ultra-intense pulses. Laser diode Tissue ablation, kidney stone removal, dentistry. Laser diode Optical amplifier for telecommunications over optical fibre. Electrical Telecommunications, holography, laser current pointers, printing, pump sources for other lasers. The 780 nm AlGaAs laser diode, used in compact disc players, is the most common type of laser in the world. Guide simplifié de sécurité laser 21 ____________________________________________________________________________________________
