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©LZH Lasersicherheit und -schutz - Dipl.-Chem. Martin Goede -

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Präsentation zum Thema: "©LZH Lasersicherheit und -schutz - Dipl.-Chem. Martin Goede -"—  Präsentation transkript:

1 ©LZH Lasersicherheit und -schutz - Dipl.-Chem. Martin Goede -

2 ©LZH Inhaltsverzeichnis

3 ©LZH Inhaltsverzeichnis

4 ©LZH Gd Schutz vor Laserstrahlung Gliederung Film zum Thema Lasersicherheit Gefährdungspotentiale Vorschriften für den Umgang mit Laserstrahlung Strahlungsgrenzwerte Laserklassifizierung Beschilderung von Laseranlagen Schutzmaßnahmen Laserschutzbrillen (Auslegung und Berechnung) Laserschutzwände / Abschirmungen

5 ©LZH Gefährdungspotentiale bei Lasersystemen Gd Sekundäres Gefährdungspotential Primäres Gefährdungspotential Laserstrahlung direktes Bauartspezifisch Emittierte Gefahrstoffe Zündung explosiver Stoffe Brandgefahr Sekundärstrahlung indirektes Anwendungsspezifisch Elektrische Bauteile Anregungsstrahlung Lasergase Optische Komponenten

6 ©LZH Gd Vorschriften für den Umgang mit Laserstrahlung

7 ©LZH Absorbierte Strahlung an der Netzhaut für verschiedene Strahlungsquellen

8 ©LZH FE Biologische Wirkung von Strahlung auf Auge und Haut Lasertyp CO 2 -Laser Nd:YAG-Laser Excimer-Laser Wellenlänge biologische Wirkung Thermische Effekte Photochemische Prozesse Katarakt, Pigmentierung Photokonjunktivitis, Photokeratitis Hautkrebs, Alterung der Haut Erythembildung

9 ©LZH Gd Strahlungsgrenzwerte Einflußgrößen: Wellenlänge Betriebsart Strahlgeometrie Bestrahlungsdauer MZB Maximal zulässige Bestrahlung HautAuge Laserklassifizierung GZS Grenzwerte zugänglicher Strahlung

10 ©LZH Gd MZB-Werte für den direkten Blick in den Strahl

11 ©LZH Gd Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 1

12 ©LZH Gd Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 3A

13 ©LZH Gd Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 3B

14 ©LZH Gd Korrekturfaktoren

15 ©LZH FE Laserklassifizierung

16 ©LZH FE Beschilderung von Laseranlagen (Klassen 1 und 2) Laser Klasse 1 Laser Klasse 2 b) Zeitbasis 100 sa) Zeitbasis s a)b)

17 ©LZH FE Beschilderung von Laseranlagen (Klassen 3A und 3B) Laser Klasse 3A Laser Klasse 3B b) unsichtbare Strahlunga) sichtbare Strahlung a)b)

18 ©LZH FE Beschilderung von Laseranlagen (Klasse 4) Laser Klasse 4 sichtbare Strahlung (z.B. Dauerstrichlaser) a)unsichtbare Strahlung (z.B. Impulslaser) b)

19 ©LZH Gd Schutzmaßnahmen beim Arbeiten an Lasersystemen

20 ©LZH FE Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 1)

21 ©LZH FE Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 2)

22 ©LZH FE Bauliche und Organisatorische Sicherheitsmaßnahmen

23 ©LZH FE Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter

24 ©LZH FE Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter

25 ©LZH FE Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter

26 ©LZH FE Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter T r a n s m i s s i o n Strahlschutzfilter für Argon u. Excimer-Laserstrahlung ( < 520 nm) (nicht für frequenzverdoppelte Nd:YAG ( =532))

27 ©LZH FE Kennzeichen von Laserschutzbrillen

28 ©LZH FE Berechnung Laserschutzbrillen-Schutzstufen Dauerstrich-Betrieb -Grundlagen-

29 ©LZH FE Berechnung Laserbrillen-Schutzstufen Pulsbetrieb -Grundlagen-

30 ©LZH FE Bestimmung der Korrigierten Energiedichte

31 ©LZH FE Schutzstufen und Verwendung der Laserschutzfilter bzw. Laserschutzbrillen

32 ©LZH Gd Beispiel Schutzstufenberechnung CO 2 -Laser cw-Betrieb

33 ©LZH Gd Beispiel Schutzstufenberechnung Nd:YAG-Laser cw-Betrieb

34 ©LZH FE Schutzbrillenberechnung Beispiel: Nd:YAG-Laser (gepulst)

35 ©LZH Pu Bestimmung der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN

36 ©LZH Pu Bestimmung des MZB-Wertes für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN

37 ©LZH Pu Bestimmung der Schutzstufe für gepulste Laser nach DIN EN 207

38 ©LZH Pu Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) Gd LasereinrichtungAnzahl der Unfälle Nd:YAG-Laser4835,8% CO 2 -Laser3526,1% Lasertyp nicht bekannt2115,7% Argon-Laser1712,7% Argon/Krypton-Laser85,9% Farbstofflaser32,2% Laserperipherie21,5% Gesamt134100% Quelle: Laser Institute of America (Ergebnis einer 5jährigen Studie in den USA, Internet Adresse:

39 ©LZH FE Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) UnfallursacheHäufigkeit Laser Fehlfunktion7448% Ursache unbekannt3020% Versagen von Schutzeinrichtungen1610% Medizinische Komplikationen149% Unzulängliche Wartung128% Bedienungsfehler85% Gesamt154100%

40 ©LZH Pu Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) Quelle: LIA / RLI (Ergebnis einer fünf jährigen Studie in den USA, ) Internet Adresse:

41 ©LZH Pu Versagen von Laserschutzfiltern

42 ©LZH Pu Persönlicher Augenschutz Filter und AugenschutzBrillen für Justierarbeiten gegen Laserstrahlungan Lasern und (Laserschutzbrillen)Laseraufbauten (Laser-Justierbrillen) DIN EN 207DIN EN 208

43 ©LZH Pu Beispiel für vagabundierende Laserstrahlung

44 ©LZH Pu Beispiel für vorhersehbare Fehlerbedingungen

45 ©LZH Pu Risikoanalyse für die Auslegung von Laserschutzwänden Nach DIN EN BetriebsartZeitbasis permanent beobachteter Betrieb 10 s unbeobachteter Betrieb 100 s Automatikbetrieb s Frage: nach welcher Zeit wird ein Fehler (Strahl trifft auf Abschirmung) erkannt? Laser-Abschirmung muss sicher über diese Zeit standhalten

46 ©LZH Pu Zukünftige Änderungen bei der Einteilung der Laserklassen s/30000s 1M 3A 100s/30000s 2 2 0,25s 2M Sichtb. 3A und 3B 0,25s 3R 3B bis 5XKl.1 u.20,25/100s 3B restl. 3B 0,25/100s/30000s s/30000s Neue Laserklasse Frühere Klasse Zeitbasis

47 ©LZH Pu Rechtliche Grundlagen und technisches Regelwerk im Bereich Arbeitsschutz Gesetze Verordnungen BG-Vorschriften und Regeln Europäisches Parlament Gesetzgeber: Kontrolle durch staatl. Ämter f. Arbeitsschutz Berufsgenossen- schaften Europ. Inst.f Normung [ CEN, CENELEC, DIN] Technische Regeln EWG Vertrag Europäische Arbeitsschutzrichtlinien Arbeitsschutzgesetz Arbeitssicherheitsgesetz Arbeitsstättenverordnung Arbeitsmittelbenutzerverordnung BG-Vorschriften (UVVen) BG-Regeln, BG-Informationen Techn.-Normen, VDI-Richtlinien, VDE-Richtlinien

48 ©LZH Vorhersehbare Maximalbestrahlung (VMB) Schutzgrenzbestrahlung (SGB) Pu

49 ©LZH Technische Normen im Bereich Abschirmungen/Schutzwände an Laserarbeitsplätzen Pu

50 ©LZH Bestrahlung einer Laserschutzwand bei wiederholten Maschinenzyklen Quelle: EN Pu

51 ©LZH Prüfdauer für Laserschutzbrillen und-filter Pu Prüfbedingungen Laserbezeichnung Prüfdauer in s Impulsanzahl für Laserart DDauerstrahllaser 10 1 IImpulslaser10 -4 bis RRiesenimpulslaser10 -9 bis MModengekoppelter < Impulslaser Quelle: DIN EN 207

52 ©LZH Sicherheit von Maschinen Leitsätze zur Risikobeurteilung Pu

53 ©LZH FE Pu Bestimmung der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN MZB-Wert wird durch diejenige Anforderung bestimmt, die die größte Einschränkung darstellt (kleinster MZB-Wert) Wellenlängen400m 2 < 10 6 nm: Bedingungen a/b/c andere Wellenlängen: Bedingungen a/b Bedingungen: a) Die Bestrahlung durch jeden Einzelimpuls einer Impulsfolge darf nicht den MZB-Wert für einen Einzelimpuls überschreiten H Einzelimpuls MZB Einzelimpuls b) Die mittlere Bestrahlungsstärke für eine Impulsfolge der Dauer T darf den MZB-Wert für einen Einzelimpuls der Dauer T nicht überschreiten H ImpulsfolgeT MZB Einzelimpuls, gemittelt über T c) Die Bestrahlung durch jeden einzelnen Impuls in der Impulsfolge darf den MZB-Wert des Einzelimpulses multipliziert mit dem Korrekturfaktor C5 nicht überschreiten H Impulsfolge MZB Impulsfolge H Impulsfolge MZB Einzelimpuls x C5


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