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Sécurité LASERNovembre 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 laserdepuis 2008
• Classe 1: Sans danger dans des conditions raisonnablement prévisibles, même en employant des instruments optiques pour regarder les faisceaux: imprimantes, lecteurs CDou 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
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Exemples de Lasers à Institut NéelClasse III
Red laser diode
HeNe-5mW
Pointeur laser
laser d’alignement
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La majorité des Lasers à Institut NéelClasse IV
Titane-Saphir
Nd-YAG pulsed and OPO
Yag pulsedArgon 5W
Krypton 0.5W
Types d’expositions
Exposition directeFaisceau direct, non focalisé, focalisé ou divergent
Réflexion spéculaireFaisceau spéculaire simple, focalisé ou divergent
Réflexion diffusediffusion uniforme, divergente ou focalisée
Effet du rayonnement laser sur l’organisme: effet photochimique (1)
Paramètres: Rayonnement U.VPour durée d’exposition > 10s: effets prédominants
Effets biologiques: ErythèmeKératoseAllergie cutanéeMélanome
Ex applications médicales:Photochimiothérapie (photosensibilisateur)Photofluorescence (imagerie médicale)
Processus:
Réaction chimique in-situ
Effet du rayonnement laser sur l’organisme: effet photo-ablatif (2)
Paramètres: Rayonnement U.VImpulsions d’énergie élevée
Effets biologiques: Désorption de la surface des tissus
Rupture des liaisons moléculairesEjection des fragments
Ex applications médicales:Ophtalmologie: chirurgie de la myopie
Processus:
Tissu absorbant(molécules)
Effet du rayonnement laser sur l’organisme: effet thermique (3)
Paramètres: Rayonnement IR et visibleEnergie transportéeAbsorption tissulaireDurée d’exposition (1ms à 10s)
Effets biologiques: ErythèmePhlyctèneCarbonisation supérieureCoagulation
Ex applications médicales:Ophtalmologie: thérapie du décollement de la rétine par photocoagulation
laserchaleur
Processus:
Absorption des rayonnements par la peau
Absorption des rayonnements par l’œilet dommages occasionnées
Ultra-violet lointain (UVC et UVB) 170nm à 315nmconjonctivite 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: rasdans la macula et périphérie: tache noiredans 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
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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
signal laser de la porte est ON
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Protections oculaires: marquage des lunettes, choix
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DI 1060 L8 univet CE EN207
Normes EN207, EN208
Sur le côté des lunettes, on trouve
1: type de laser (D continu, I pulsé, R impulsion géantes, M laser pico et femto seconde)2: longueur d’onde filtrée3: numéro d’échelon (indique le niveau de densité de puissance maximale à la longueur d’onde donnée) 4: fabricant5: marque de certification6: référence à la norme concernée
Dans l’exemple ci dessus, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé
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Que faire en cas d’accident
•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 suiventSubir un fond d’œil
• En cas de lésion thermique de la peau:Mettre sous l’eau à température ambiante minimum 15min
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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
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.
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Pour les lasers pulsés, il faut aussi tenir
compte de:
longueur d’onde du laser
largeur de l’impulsion
taux de répétition
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
P flux, en puissance ou énergie J ou W
f0 focale du système optique m
O.N ouverture numérique de la fibre
l longueur d’onde du faisceau 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
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
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
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’établissementElaboration 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 »
NORMALISATION
• 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
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
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
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Protections oculaires: marquage des lunettes, choix
1 2 3 4 5 6
DI 1060 L8 univet CE EN207
Normes EN207, EN208
Sur le côté des lunettes, on trouve
1: type de laser (D continu, I pulsé, R impulsion géantes, M laser pico et femto seconde)2: longueur d’onde filtrée3: numéro d’échelon (indique le niveau de densité de puissance maximale à la longueur d’onde donnée) 4: fabricant5: marque de certification6: référence à la norme concernée
Dans l’exemple ci dessus, lunettes pour laser Nd:Yag continu et pulsé
Décret n°2010-750 (2 juillet 2010- annexe II)
Extrait du tableau 2.2: valeur limites d’exposition
tableau 2.1: risques liés au rayonnement
Reflexe palpébral
Eblouissement
• Réflexe de fermeture des paupières
Réflexe palpébral
0,25 s
• Laser à émission continue
• Laser à émission impulsionnelle : cumul des énergies