Lasersicherheit und -schutz

Präsentation zum Thema: "Lasersicherheit und -schutz"—  Präsentation transkript:

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

2 Inhaltsverzeichnis

3 Inhaltsverzeichnis

4 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 Gd

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

6 Vorschriften für den Umgang mit Laserstrahlung
Gd

7 Absorbierte Strahlung an der Netzhaut für verschiedene Strahlungsquellen

8 Biologische Wirkung von Strahlung auf Auge und Haut
Lasertyp Wellenlänge biologische Wirkung CO2-Laser Thermische Effekte Nd:YAG-Laser Thermische Effekte Photochemische Prozesse Katarakt, Pigmentierung Excimer-Laser Erythembildung Photokonjunktivitis, Photokeratitis Hautkrebs, Alterung der Haut FE

9 Strahlungsgrenzwerte
MZB GZS Maximal zulässige Bestrahlung Grenzwerte zugänglicher Strahlung Haut Auge Laserklassifizierung Einflußgrößen: • Wellenlänge • Betriebsart • Strahlgeometrie • Bestrahlungsdauer Gd

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

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

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

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

14 Korrekturfaktoren Gd

15 Laserklassifizierung
FE

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

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

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

19 Schutzmaßnahmen beim Arbeiten an Lasersystemen
Gd

20 Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 1)
FE

21 Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 2)
FE

22 Bauliche und Organisatorische Sicherheitsmaßnahmen
FE

23 Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter
FE

24 Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter
FE

25 Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter
FE

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

27 Kennzeichen von Laserschutzbrillen
FE

28 Berechnung Laserschutzbrillen-Schutzstufen Dauerstrich-Betrieb -Grundlagen-

29 Berechnung Laserbrillen-Schutzstufen Pulsbetrieb -Grundlagen-

30 Bestimmung der „Korrigierten Energiedichte“
FE

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

32 Beispiel Schutzstufenberechnung CO2-Laser cw-Betrieb
Gd

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

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

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

36 Bestimmung des MZB-Wertes für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN 60825-1

37 Bestimmung der Schutzstufe für gepulste Laser nach DIN EN 207

38 Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA)
Lasereinrichtung Anzahl der Unfälle Nd:YAG-Laser ,8% CO2-Laser ,1% Lasertyp nicht bekannt ,7% Argon-Laser ,7% Argon/Krypton-Laser 8 5,9% Farbstofflaser ,2% Laserperipherie ,5% Gesamt % Pu Quelle: Laser Institute of America (Ergebnis einer 5jährigen Studie in den USA, Internet Adresse: Gd

39 Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA)
Unfallursache Häufigkeit Laser Fehlfunktion % Ursache unbekannt % Versagen von Schutzeinrichtungen % Medizinische Komplikationen 14 9% Unzulängliche Wartung % Bedienungsfehler % Gesamt % FE

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

41 Versagen von Laserschutzfiltern
Pu

42 Persönlicher Augenschutz
Filter und Augenschutz Brillen für Justierarbeiten gegen Laserstrahlung an Lasern und (Laserschutzbrillen) Laseraufbauten (Laser-Justierbrillen) DIN EN DIN EN 208 Pu

43 Beispiel für vagabundierende Laserstrahlung
Pu

44 Beispiel für vorhersehbare Fehlerbedingungen
Pu

45 Risikoanalyse für die Auslegung von Laserschutzwänden
Frage: nach welcher Zeit wird ein Fehler (Strahl trifft auf Abschirmung) erkannt? Laser-Abschirmung muss sicher über diese Zeit standhalten Betriebsart Zeitbasis permanent beobachteter Betrieb 10 s unbeobachteter Betrieb s Automatikbetrieb s Nach DIN EN 60825 Pu

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

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

48 Vorhersehbare Maximalbestrahlung (VMB) Schutzgrenzbestrahlung (SGB)
Pu

49 Technische Normen im Bereich Abschirmungen/Schutzwände an Laserarbeitsplätzen
Pu

50 Bestrahlung einer Laserschutzwand bei wiederholten Maschinenzyklen
Quelle: EN Pu

51 Prüfdauer für Laserschutzbrillen und-filter
Prüfbedingungen Laserbezeichnung Prüfdauer in s Impulsanzahl für Laserart D Dauerstrahllaser I Impulslaser bis R Riesenimpulslaser bis M Modengekoppelter < Impulslaser Quelle: DIN EN 207 Pu

52 Sicherheit von Maschinen Leitsätze zur Risikobeurteilung
Pu

53 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) Wellenlängen 400m2 < 106nm: 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 HEinzelimpuls MZBEinzelimpuls b) Die mittlere Bestrahlungsstärke für eine Impulsfolge der Dauer T darf den MZB-Wert für einen Einzelimpuls der Dauer T nicht überschreiten HImpulsfolgeT MZBEinzelimpuls, 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 HImpulsfolge MZBImpulsfolge HImpulsfolge MZBEinzelimpuls x C5 FE Pu