Sécurité LASER · plan • Le spectre électromagnétique • Les 4 classes de laser et exemples...

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.

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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

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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

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