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

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

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 6 02625-60 Gd

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 6 02279-60 Gd

Vorschriften für den Umgang mit Laserstrahlung 6 04250-64 Gd

Absorbierte Strahlung an der Netzhaut für verschiedene Strahlungsquellen

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 6 00647-64 FE

Strahlungsgrenzwerte MZB GZS Maximal zulässige Bestrahlung Grenzwerte zugänglicher Strahlung Haut Auge Laserklassifizierung Einflußgrößen: • Wellenlänge • Betriebsart • Strahlgeometrie • Bestrahlungsdauer 6 02628-60 Gd

MZB-Werte für den direkten Blick in den Strahl 6 02640-60 Gd

Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 1 6 0000-60 Gd

Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 3A 6 00000-60 Gd

Grenzwerte zugänglicher Strahlung (GZS) für Laser-Einrichtungen der Klasse 3B 6 00000-60 Gd

Korrekturfaktoren 6 00000-60 Gd

Laserklassifizierung 6 02629-60 FE

Beschilderung von Laseranlagen (Klassen 1 und 2) a) Zeitbasis 30.000 s b) Zeitbasis 100 s Laser Klasse 1 a) b) Laser Klasse 2 6 00471-60 FE

Beschilderung von Laseranlagen (Klassen 3A und 3B) a) sichtbare Strahlung b) unsichtbare Strahlung Laser Klasse 3A a) b) Laser Klasse 3B 6 00472-60 FE

Beschilderung von Laseranlagen (Klasse 4) sichtbare Strahlung b) unsichtbare Strahlung (z.B. Dauerstrichlaser) (z.B. Impulslaser) Laser Klasse 4 6 00473-60 FE

Schutzmaßnahmen beim Arbeiten an Lasersystemen 6 04019-60 Gd

Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 1) 6 02630-60 FE

Technische Schutzmaßnahmen (Tabelle 2) 6 02631-60 FE

Bauliche und Organisatorische Sicherheitsmaßnahmen 6 02632 FE

Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter 6 00467-60 FE

Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter 6 00468-60 FE

Transmissionsgrad für Strahlschutzfilter 6 00469-60 FE

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 6 00470-60 FE

Kennzeichen von Laserschutzbrillen 6 02632-60 FE

Berechnung Laserschutzbrillen-Schutzstufen Dauerstrich-Betrieb -Grundlagen-

Berechnung Laserbrillen-Schutzstufen Pulsbetrieb -Grundlagen-

Bestimmung der „Korrigierten Energiedichte“ 6 02639-60 FE

Schutzstufen und Verwendung der Laserschutzfilter bzw Schutzstufen und Verwendung der Laserschutzfilter bzw. Laserschutzbrillen 6 02666-60 FE

Beispiel Schutzstufenberechnung CO2-Laser cw-Betrieb 6 02635-60 Gd

Beispiel Schutzstufenberechnung Nd:YAG-Laser cw-Betrieb 6 02637-60 Gd

Schutzbrillenberechnung Beispiel: Nd:YAG-Laser (gepulst) 6 02667-60 FE

Bestimmung der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN 60825-1 6 00000-60 Pu

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

Bestimmung der Schutzstufe für gepulste Laser nach DIN EN 207

Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) Lasereinrichtung Anzahl der Unfälle Nd:YAG-Laser 48 35,8% CO2-Laser 35 26,1% Lasertyp nicht bekannt 21 15,7% Argon-Laser 17 12,7% Argon/Krypton-Laser 8 5,9% Farbstofflaser 3 2,2% Laserperipherie 2 1,5% Gesamt 134 100% 6 02500-60 Pu Quelle: Laser Institute of America (Ergebnis einer 5jährigen Studie in den USA, 1987-1992 Internet Adresse: www.rli.com 6 02500-60 Gd

Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) Unfallursache Häufigkeit Laser Fehlfunktion 74 48% Ursache unbekannt 30 20% Versagen von Schutzeinrichtungen 16 10% Medizinische Komplikationen 14 9% Unzulängliche Wartung 12 8% Bedienungsfehler 8 5% Gesamt 154 100% 6 02501-60 FE

Unfallstatistik im Bereich von Laseranwendungen (USA) Quelle: LIA / RLI (Ergebnis einer fünf jährigen Studie in den USA, 1987 -1992) Internet Adresse: www.rli.com 6 02500-60 Pu

Versagen von Laserschutzfiltern 6 10140-61 Pu

Persönlicher Augenschutz Filter und Augenschutz Brillen für Justierarbeiten gegen Laserstrahlung an Lasern und (Laserschutzbrillen) Laseraufbauten (Laser-Justierbrillen) DIN EN 207 DIN EN 208 6 10138-61 Pu

Beispiel für vagabundierende Laserstrahlung 6 09970-60 Pu

Beispiel für vorhersehbare Fehlerbedingungen 6 09967-60 Pu

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 100 s Automatikbetrieb 30000 s Nach DIN EN 60825 6 09524-31 Pu

Zukünftige Änderungen bei der Einteilung der Laserklassen Neue Laserklasse Frühere Klasse Zeitbasis 1 1 100s/30000s 1M 3A 100s/30000s 2 2 0,25s 2M Sichtb. 3A und 3B 0,25s 3R 3B bis 5XKl.1 u.2 0,25/100s 3B restl. 3B 0,25/100s/30000s 4 4 100s/30000s 6 09953-60 Pu

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] 6 09954-60 Pu

Vorhersehbare Maximalbestrahlung (VMB) Schutzgrenzbestrahlung (SGB) 6 09968-60 Pu

Technische Normen im Bereich Abschirmungen/Schutzwände an Laserarbeitsplätzen 6 09969-60 Pu

Bestrahlung einer Laserschutzwand bei wiederholten Maschinenzyklen Quelle: EN 60825-4 6 09971-60 Pu

Prüfdauer für Laserschutzbrillen und-filter Prüfbedingungen Laserbezeichnung Prüfdauer in s Impulsanzahl für Laserart D Dauerstrahllaser 10 1 I Impulslaser 10 -4 bis 10 -1 100 R Riesenimpulslaser 10 -9 bis 10 -7 100 M Modengekoppelter < 10 -9 100 Impulslaser Quelle: DIN EN 207 6 10137-61 Pu

Sicherheit von Maschinen Leitsätze zur Risikobeurteilung 6 10139-61 Pu

Bestimmung der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) für wiederholt gepulste Systeme nach DIN EN 60825-1 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 6 02639-60 FE 6 10136-61 Pu