Le sorgenti di radiazioni ottiche possono essere suddivise in naturali e artificiali. Queste ultime comprendono sia sorgenti incoerenti sia sorgenti coerenti, le quali prendono il nome di Laser.
Laser è l’acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificazione della Luce attraverso un’Emissione Stimolata di Radiazioni). Il laser produce un intenso fascio di luce altamente direzionale. L’esposizione ad alcuni tipi di laser può provocare danni al corpo umano in particolar modo agli occhi (molto vulnerabili) e alla pelle.
La corretta gestione ai fini della sicurezza delle apparecchiature LASER appartenenti alle differenti classi, nei diversi ambiti di utilizzo, è finalizzata nel prevenire il rischio derivante dall’esposizione alla radiazione emessa dall’apparato sia per gli operatori sia per tutti coloro che siano potenzialmente esposti.
Per quanto attiene le radiazioni laser, la metodologia seguita nella valutazione, la misurazione e/o il calcolo, l’Art. 216 del D.lgvo 81/08 prescrive il rispetto delle indicazioni della Commissione elettrotecnica internazionale IEC, recepite in Italia dalle norme CEI.
Il riferimento normativo principale sui LASER è la norma tecnica quadro CEI EN 60825-1, norma che il costruttore è tenuto a rispettare ai fini della marcatura CE.
Nella norma CEI EN 60825-1 vengono descritte le differenti classi dei LASER, inoltre viene definito il parametro Distanza Nominale di Rischio Oculare (DNRO) : la distanza oltre la quale intercettare il fascio con gli occhi non provoca alcun danno.
La norma prescrive l’obbligo da parte del produttore di fornire la DNRO se questa risulta rilevante ai fini della gestione della sicurezza. Tale parametro, fondamentale nelle classi di rischio più alte, determina una corretta gestione della sicurezza dell’apparecchio: in funzione della distanza alla quale il LASER produce un danno, si strutturano le misure di prevenzione e protezione opportune (es. DNRO di pochi centimetri – utilizzo di opportuni DPI oculari per il solo operatore; DNRO di alcuni metri – delimitazione degli spazi con accesso controllato con obbligo di impiego di DPI idonei per tutti coloro che si trovino in tale area).
Per quanto riguarda la corretta valutazione del rischio LASER in funzione dei requisiti dell’ambiente di utilizzo, è necessario fare riferimento alla IEC-TR 60825-14 “A User Guide”.
I requisiti delle barriere da utilizzare per compartimentare una sorgente LASER sono specificati nella norma CEI-EN 60825-4 . I requisiti dei DPI oculari sono contenuti nelle norme UNI EN 207 e UNI EN 208.
Secondo quanto previsto dalla norma tecnica e consolidato dalla prassi operativa, nei casi di utilizzo di sistemi contenenti LASER di classe 3B e/o di classe 4, ci si dovrebbe sempre avvalere dell’Esperto Sicurezza LASER o ESL, nelle due accezioni di Addetto Sicurezza LASER (ASL) in ambito sanitario/estetico/veterinario e di Tecnico Sicurezza LASER (TSL) negli altri ambiti. L’ASL ed il TSL sono figure professionali idonee ad effettuare la valutazione e gestione del rischio LASER.
Gli aspetti di sicurezza riguardano prima di tutto la rispondenza del macchinario e del suo manuale d’uso e manutenzione a quanto richiesto dalle vigenti norme, l’idoneità del locale e le corrette procedure di utilizzo. Una volta accertate le idonee condizioni di utilizzo dell’apparecchiatura, l’ESL o chi per lui, procederà alla formazione dell’utilizzatore sulle corrette procedure di utilizzo per garantire il contenimento del rischio.
Ulteriori approfondimenti sono presenti nel documento “Indicazioni operative per la prevenzione del rischio da Agenti Fisici ai sensi del Decreto Legislativo 81/08 – Parte 6: RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI”.
Esempi di segnaletica da affiggere su ciascun ingresso della zona LASER controllata:
- apertura: qualsiasi apertura nella custodia di protezione o in un’altra custodia dell’apparecchiatura LASER, attraverso la quale la radiazione LASER viene emessa, permettendo, in questo modo, l’accesso delle persone a tale radiazione
- apparecchio con LASER incorporato: indica un apparecchio LASER al quale, a seguito di dispositivi tecnici che limitano le emissioni accessibili, è stata assegnata una classe inferiore rispetto a quella inerente alle caratteristiche del LASER incorporato, cioè un LASER inserito dentro un apparecchio. Ad esempio un LASER industriale per il taglio dei metalli in classe 4 che sia inserito in un apparecchio completamente chiuso, in modo che l’apparecchio risulti di classe 1, cioè non costituisca un rischio per chi lo utilizza correttamente.
- apparecchio LASER: qualsiasi apparecchio o insieme di componenti che costituisce, incorpora o è destinato ad incorporare un LASER od un sistema LASER
- attenuatore del fascio: dispositivo che riduce la radiazione LASER ad un valore uguale o inferiore ad un determinato livello
- blocco di sicurezza (interblocco): dispositivo automatico, associato ad una barriera di un apparecchio LASER, con lo scopo di impedire l’accesso umano alla radiazione LASER di Classe 3A, di Classe 3B o di Classe 4, quando tale barriera viene rimossa, aperta o spostata. In determinate condizioni le porte di accesso alla zona LASER controllata di un LASER in classe 4 vengono connessi ad interbocchi, in modo tale che se vengono aperte per errore, l’emissione LASER viene interrotta automaticamente per prevenire esposizioni superiori ai limiti di chiunque si trovi ad entrare.
- componente ottico sul percorso del fascio: componente ottico che si trova su una traiettoria definita del fascio (per esempio una lente di focalizzazione)
- connettore di blocco a distanza: connettore che permette la connessione di comandi esterni posti a distanza dagli altri componenti dell’apparecchio LASER
- controlli procedurali amministrativi: misure di sicurezza di tipo non tecnico, quali metodi di supervisione, addestramento del personale nel settore della sicurezza, avvertenze e controlli sulle zone di sicurezza
- custodia di protezione: mezzo fisico per impedire l’esposizione umana alla radiazione LASER, a meno che l’accesso alla radiazione sia necessario per le operazioni previste dal costruttore.
- dispositivo di arresto del fascio: dispositivo che interrompe la traiettoria di un fascio LASER
- distanza nominale di rischio oculare -DNRO: distanza dall’apertura di emissione per la quale l’irradiamento o l’esposizione energetica del fascio è uguale all’esposizione massima permessa (EMP) per la cornea. Chiunque si trovi ad una distanza dalla sorgente LASER inferiore alla DNRO deve indossare idonei DPI oculari.
- emissione continua-CW: un LASER che funziona in modo continuo, per una durata uguale o superiore a 0,25 s è considerato come un LASER ad emissione continua
- esposizione massima permessa- EMP: livello della radiazione LASER alla quale, nelle normali condizioni, possono essere esposte le persone senza subire effetti dannosi. I livelli di EMP rappresentano il livello massimo al quale l’occhio o la pelle possono essere esposti senza subire un danno a breve o a lungo termine; questi livelli dipendono dalla lunghezza d’onda della radiazione LASER, dalla durata dell’impulso o dalla durata dell’esposizione, dal tipo di tessuto esposto.
- Laser: qualsiasi dispositivo che può essere realizzato per produrre o per amplificare una radiazione elettromagnetica compresa nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 180 nm e 1 mm, essenzialmente per mezzo del fenomeno dell’emissione stimolata controllata
- pannello di accesso: parte dell’involucro o della custodia di protezione che permette l’accesso alla radiazione LASER quando viene rimossa o spostata
- radiazione LASER: qualsiasi radiazione elettromagnetica emessa da un apparecchio LASER, compresa nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 180 nm e 1 mm, che è prodotta a seguito di un’emissione stimolata
- visione diretta del fascio: tutte le condizioni di visione nelle quali l’occhio è esposto ad un fascio LASER diretto o riflesso specularmente diverse dalla visione, per esempio, delle riflessioni diffuse
- zona LASER controllata: zona dove la presenza e l’attività delle persone al suo interno sono regolate da apposite procedure di controllo e sottoposte a sorveglianza al fine della protezione dai rischi da radiazione. Normalmente nella zona LASER controllata la radiazione ottica supera i limiti di esposizione ed al suo interno può esistere l’obbligo di indossare protezioni. La zona LASER controllata è delimitata da barriere fisiche: pareti della stanza di utilizzo, schermature dell’apparecchio.
- zona nominale di rischio oculare -ZNRO: zona all’interno della quale l’irradiamento o l’esposizione energetica del fascio supera l’esposizione massima permessa (EMP) per la cornea; essa include la possibilità di errato puntamento accidentale del fascio LASER. Nella zona nominale di rischio oculare è obbligatori indossare idonei DPI oculari.
Classificazione dei Laser
Per calibrare le misure di prevenzione e protezione relative a un laser, il centro CDRH ,Center for Devices & Radiological Health (Centro per i Dispositivi & Salute Radiologica), ha classificato i laser in base alla forza d’uscita e lunghezza dell’onda.
Classe 1: | La classe laser 1 è considerata dalla attuale conoscenza medica sicura.Questa classe include tutti i laser o sistemi laser che non possono emettere livelli di radiazioni ottiche al di sopra dei limiti di esposizione per l’occhio umano sotto qualsiasi condizione di esposizione inerenti al design del prodotto laser. Ci può essere un laser più dannoso nella classe 1 ma comunque nessuna radiazione potrà mai fuoriuscire. | |
Classe 2: | Questi laser non possono causare danni agli occhi in circostanze normali, possono provocare danni solo se a contatto con gli occhi per un lungo periodo di tempo. La classe 2 dei laser opera solo nel range visibile (400 – 700 nm) e ha un potere di uscita uguale o inferiore di 1 mW. | |
Class 3a: | La classe laser 3a non può causare danni all’occhio durante il periodo del lampeggio.Comunque l’infortunio è possibile se il fascio è visto attraverso un binocolo o simili dispositivi ottici o fissando direttamente il fascio.La Potenza output per Onde Continue(CW – Continue Wave) laser operante nel campo visibile è compresa tra 1- 5 mW. | |
Classe 3b: | La classe laser 3b può produrre infortuni accidentali agli occhi attraverso l’esposizione diretta del laser nell’occhio o attraverso immagini riflesse nell’occhio. La potenza output della classe laser 3b è compresa tra 5 – 500 mW per laser CW. | |
Classe 4: | Un qualsiasi laser o un sistema laser di categoria 4 eccede nei limiti di output (Limiti di Emissioni Accettabili AEL ) nella quale rientra la classe 3. Per cui questi laser quindi possono rappresentare un pericolo per la pelle, bruciature o un danno per riflessione diffuso. Sono richieste quindi misure di controllo elevate per i laser o i sistemi laser di categoria 4. |
Classificazione internazionale
La Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) è un’organizzazione globale che prepara e pubblica gli standard internazionali per tutti elettrici, tecnologie elettroniche e correlate. Il documento IEC 60825-1 è la norma primaria che delinea la sicurezza dei prodotti laser. La classificazione si basa su calcoli e determinato dal Accessible Emission Limit (AEL) come con lo standard ANSI, ma lo standard IEC incorpora anche la visualizzazione condizioni:
Classe 1: | Laser che sono sicuri nelle condizioni di funzionamento ragionevolmente prevedibili, incluso l’uso di strumenti oCici per la visione del fascio. | |
Classe 1M: | Laser che emettono nell’intervallo di lunghezza d’onda tra 302,5nrn e 4000 nrn che sono sicuri nelle condizioni di funzionamento ragionevolmente prevedibili, ma possono essere pericolosi se l’operatore impiega ottiche di osservazione all’interno del fascio. | |
Class 2: | Laser che emettono radiazione visibile nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nrn; la protezione dell’occhio è normalmente assicurata dalle reazioni di difesa compreso il riflesso palpebrale. Questa reazione fornisce un’adeguata protezione nelle condizioni di funzionamento ragionevolmente prevedibili, incluso l’uso di strumenti ottici per la visione del fascio. | |
Classe 2M: | Laser che emettono radiazione visibile nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nrn; la protezione dell’occhio è normalmente assicurata dalle reazioni di difesa compreso il riflesso palpebrale; comunque, la visione del fascio può essere più pericolosa se l’operatore impiega ottiche di osservazione all’interno del fascio. | |
Classe 3R: | Laser che emettono nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 302,5 e 106nrn, dove la visione diretta del fascio è potenzialmente pericolosa ma il rischio è più basso dei laser di Classe 3B; i requisiti del costruttore e le misure di controllo per il Responsabile delle attività sono meno che per i laser di Classe 3B. Il LEA è inferiore a cinque volte il LEA di Classe 2 nell’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e 700 nrn, ed inferiore a cinque volte il LEA di Classe 1 per le altre lunghezze d’onda. | |
Classe 3B: | Laser che sono normalmente pericolosi nel caso di esposizione diretta del fascio; la visione della radiazione diffusa 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. |