Gefahren beim Umgang mit Lasern
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Laserschutz im FP Milutin Kovacev 08. Oktober 2008 Inhalt: 1. Warum regelmäßige Laserschutzunterweisung? 2. Lasereigenschaften / Laserklassen 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte 4. Laserschutz (Schutzbrillen / Schutzmaßnahmen) 5. Allgemeine Verhaltensregeln 1. Warum regelmäßige Laserschutzunterweisung? 1. Warum regelmäßige Laserschutzunterweisung? Typisches Fehlverhalten: mangelndes Gefahrenbewußtsein Routine bzw. Gewohnheit 1. Warum regelmäßige Laserschutzunterweisung? Gefahren beim Umgang mit Lasern - Gefahr durch den Laserstrahl - Augenschädigung - Hautschädigung - Andere Gefahren in Laserlaboratorien - Elektrische - Farbstoff-Laser (Giftig/Krebserregend) - Gase (z.B. Excimer Lasers) - Brandgefahr 2. Lasereigenschaften/Laserklassen Gefahren durch Lasereigenschaften: Gebündelter Strahl mit geringer Divergenz 4π [sr] 10µm ~10-5 [sr] extrem hohe (zerstörerische) Leistungsdichten Unsichtbarkeit von Infrarotlasern Beispiel: IR-Laser: Ti:Sa, Nd:YAG, Nd:YVO4 ,... fehlender Lidschlussreflex - große Einwirkdauern 2. Lasereigenschaften/Laserklassen Möglichkeiten der Augenschädigung durch Laserstrahlung DIREKTER STRAHL Auge LASER SPIEGELNDE REFLEKTION Reflektierter Strahl Spiegel LASER DIFFUSE REFLEKTION LASER Gestreuter Strahl Raue Oberfläche 2. Lasereigenschaften/Laserklassen Klasse 1 : - Die zugängliche Laserstrahlung ist ungefährlich. Es ist hier jedoch zu beachten, dass es sich hier oft um gekapselte Laser einer höheren Klasse handelt. Klasse 1M : - Die zugängliche Laserstrahlung ist ungefährlich, wenn keine optischen Instrumente (Vergrößerungsinstrumente, Teleskope, Ferngläser) verwendet werden - keine Beschränkung der Laserleistung (wobei der Laser Klasse 3B nicht überschreiten darf) - meistens Laser oder LEDs mit divergenter Strahlung sowie Einrichtungen mit breiter, kollimierter Strahlung Klasse 2 : - Laser mit sichtbarer Strahlung (400 nm bis 700 nm) - Augenschutz ist üblicherweise durch Abwendungsreaktion oder Lidschlußreflex sichergestellt Klasse 2M : - Laser mit sichtbarer Strahlung - Sicherheit ist durch Abwendungsreaktion oder Lidschlußreflex gewährleistet, wenn keine weiteren optischen Instrumente eingesetzt werden - keine Beschränkung der Laserleistung (wobei der Laser Klasse 3B nicht überschreiten darf) - meistens Laser oder LEDs mit divergenter Strahlung sowie Einrichtungen mit breiter, kollimierter Strahlung Klasse 3R : - Laser mit zugänglicher Strahlung, die die „max. zul. Bestrahlung“ für eine Zeitbasis von 0,25 s (sichtbare Strahlung) bzw. 100 s (unsichtbare Strahlung) überschreiten - maximale Ausgangsleistung überschreitet nicht die GZS für Klasse 2 (sichtbar) oder Klasse 1 (unsichtbar) um mehr als den Faktor 5 Klasse 3B : - direkter Strahl für das Auge und in besonderen Fällen auch für die Haut gefährlich - diffuses Streulicht im Allgemeinen ungefährlich Klasse 4 : - Hochleistungslaser mit Ausgangsleistungen oberhalb 500 mW (cw-Betrieb) - sehr gefährlich für das Auge, gefährlich für die Haut, schon diffus reflektierte Strahlung kann gefährlich sein, Verursachung von Brand- und Explosionsgefahr - keine obere Grenze in dieser Klasse 2. Lasereigenschaften/Laserklassen Kennzeichnung Klasse 4 Laser-Professionals.com Photo: Keith Hunt - www.keithhunt.co.uk Copyright: University of Sussex, Brighton (UK) 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte Gefährdung der Haut Thermische Reaktionen Hautverbrennung durch Hochleistungslaser Tiefliegende Hautverbrennung bei IR Wellenlängen (>1 μm) Hautabtrag durch Fokussierung Photochemische Reaktionen Sonnenbrand durch UV Strahlung (Direkt / Gestreut) Hautkrebs durch UV Langzeitbelastung 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte SKIN BURN FROM CO2 LASER EXPOSURE Accidental exposure to partial reflection of 2000 W CO2 laser beam from metal surface during cutting Laser-Professionals.com 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte Gefährdung der Augen Ø = 350 µm 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte Wellenlängenabhängige Transmissions- und Absorptionseigenschaften MPI für Polymerforschung 2003 3. Verletzungen durch Laserstrahlung / Grenzwerte Schädigungen der Netzhaut Die Erfahrung zeigt das die meisten Verletzungen durch Laserstrahlung erst nach 24–48 Stunden von der betroffenen Person gemeldet werden. Diese Zeit ist jedoch entscheidend für die Behandlung der Verletzung (Vernarbung der Netzhaut). 4. Laserschutz Spezifikation bei Laserschutzbrillen D 1064 L5 X DIN CE Normzeichen Kennbuchstabe des Herstellers Laserschutzbrillen DIN EN 207 L1 - L10 Schutzstufe Laser - Justierbrillen DIN EN 208 D = Dauerstrich R = Riesenimpuls R1 - R5 I = Impuls M = Modengekoppelt Optische Dichte OD = -log(τ) = L Wellenlänge, gegen die die Laserschutzbrille Schutz bietet Laserbetriebsarten Æ Bsp.: L3 τ = 10-3 OD3 4. Laserschutz Spezifikation bei Laserschutzbrillen 2 4. Laserschutz Hinweise zum gebrauch von Laserschutzbrillen am Institut für Nichtbrillenträger Schutz vor grüner Laserstrahlung Schutz vor Infrarot - Laserstrahlung für Brillenträger 4. Laserschutz Schutzmaßnahmen / Warnleuchte Laser-Professionals.com 4. Laserschutz Schutzmaßnahmen / Vorhänge Laser-Professionals.com Photos courtesy of 4. Laserschutz Schutzmaßnahmen / Umrandung Laser-Professionals.com 4. Laserschutz Schutzmaßnahmen / Strahl-Block (Kontrolle) Laser-Professionals.com 4. Laserschutz Schutzmaßnahmen / Justage 5. Allgemeine Verhaltensregeln Schlechte Gewohnheiten • Es wird keine Schutzbrille während der Justage getragen • Es wird keine Schutzbrille im Laserbereich getragen • Vorhandene Schutzbrillen werden nicht benutzt Umgang mit Optiken • Die falsche Schutzbrille wird getragen • Falsch justierte Optiken und nach oben gerichtete Strahlen • Einfügen von reflektierenden Gegenständen in den Strahlengang • Absichtliche Bestrahlung von ungeschützten Personen • Fehlender Schutz vor Laborgefahren (Spitzen, Kabeln , usw.) • Nichtbeachtung des Sicherheitsprotokolls (Activity Hazard Document) • Umgehung von interlocks, Türen und Laser-Gehäusen Allgemeines • Fehlende Vorplanung • Unbeabsichtigtes Anschalten der Spannungsversorgung • Funktionsstörung der Geräte • Unsachgemäßer Umgang mit hohen Spannungen • Bedingung von unbekanntem Gerät Umgang mit Geräten 5. Allgemeine Verhaltensregeln Regeln für den Laseralltag ! 1. Regeln für Personen, die nicht am Laser arbeiten Vor dem Betreten der Laserlabors anklopfen und Gefahrenquellen erfragen! Kopf nicht in Strahlhöhe bringen, d.h. Vorsicht beim Bücken oder beim Sitzen am PC oder Tisch! Besondere Vorsicht bei Kindern walten lassen, da Augen oft direkt in Strahlhöhe! Geeignete Schutzbrillen tragen! Kein unbefugtes Hantieren an Optiken oder Lasern! 5. Allgemeine Verhaltensregeln 2. Regeln für Personen, die am Laser arbeiten Eintretende Personen warnen! Vor dem Einschalten von Lasern alle anwesenden Personen warnen! Warnleuchten einschalten! Arbeiten am Laser bzw. mit dem Laserstrahl ohne Armschmuck wie z.B.: Uhr, Ring, Armkettchen, ... (bei bauchfreier Bekleidung sind Piercings untersagt, da etwa in Strahlhöhe !) Laserstrahlen so gut wie möglich auf den Experimentierbereich beschränken und nicht durch das gesamte Labor vagabundieren lassen! Studenten, Hiwis, Praktikanten, usw. vor Arbeitsbeginn über Gefahren im Labor unterweisen! Æ Verantwortungsbewußt handeln ! Geeignete Schutzbrillen aufsetzen! 5. Allgemeine Verhaltensregeln Die richtigen Gewohnheiten entwickeln Erst denken, dann gefahrenbewusst handeln!
