Regelwerk, Technische Regeln TROS Strahlenschutz

TROS Laserstrahlung Teil 2
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1 Anwendungsbereich

2 Begriffsbestimmungen

3 Vorgehen bei Messungen von Expositionen gegenüber Laserstrahlung

3.1 Grundsätzliches

3.2 Vorprüfung

Abb. 1a Ablaufschema zur Vorgehensweise bei Laser-Einrichtungen der Klasse 1 gemäß DIN EN 60825-1:2008-05

Abb. 1b Ablaufschema zur Vorgehensweise bei Laser-Einrichtungen der Klasse 2 gemäß DIN EN 60825-1:2008-05

Abb. 2 Vereinfachtes Schema zur Vorprüfung

3.3 Analyse der Arbeitsaufgaben und Expositionsbedingungen

3.4 Messungen

3.4.1 Planung

3.4.2 Messgeräte

3.4.3 Messblenden und Messabstände

Tab. 1 Anforderungen an die Blendendurchmesser

3.4.5 Messung der Impulsdauer und Impulsfolgefrequenz

3.4.6 Durchführung der Messung

3.4.7 Auswertung der Messergebnisse

3.4.8 Beurteilung der Exposition

3.5 Anwendung von Schutzmaßnahmen

3.6 Wiederholung von Messungen und Bewertung

3.7 Messbericht

4 Einflussfaktoren bei der Ermittlung der Expositionsgrenzwerte

4.1 Relevante Expositionsdauern

Tab. 2 Typische Expositionsdauer für verschiedene Anwendungsfälle

4.2 Strahlung mehrerer Wellenlängen

Tab. 3 Additive Wirkung der Strahlungseinwirkung verschiedener Wellenlängenbereiche für Auge und Haut

4.3 Ermittlung des Korrekturfaktors CE ausgedehnter Quellen

5 Beispiele zur Berechnung von Expositionen und Expositionsgrenzwerten

5.1 Kollimierte Laserstrahlung

5.2 Fokussierung von Laserstrahlung mit einer Linse

Abb. 3 Laserstrahlung mit einer Linse gebündelt Beispiel:

5.3 Laserstrahlung aus einem Lichtwellenleiter

Abb. 4 Laserstrahlung aus einem Lichtwellenleiter

Tab. 4 Strahldurchmesser in 100 mm Entfernung in Abhängigkeit von der Numerischen Apertur Na

5.4 Ausgedehnte Quellen bei vollkommen diffuser Reflexion

5.5 Exposition durch Laserstrahlung mit verschiedenen Wellenlängen

5.6 Abschätzung der Gefährdung durch einen einfachen Laserscanner

Abb. 5 Scanbereich und zeitlicher Verlauf beim Scannen

5.7 Beispiel zur Bewertung eines Linienlasers

Abb. 6 Zur Bestimmung der Winkelausdehnung α der scheinbaren Quelle:

Abb. 7 Die schraffierte Fläche enthält 63 % der Energie der Laserstrahlung

6 Literaturhinweise

Anhang 1 Messgrößen und Parameter zur Charakterisierung von Laserstrahlung

Tab. A1 Geometrische Größen und Größen zur Laserstrahlcharakterisierung

Tab. A2 Radiometrische Größen

Tab. A3 Laserschutzrelevante Parameter

Anhang 2 Messgrößen und Parameter für die Berechnung oder die Messung von Laserstrahlung

A2.1 Kenngrößen eines (Gauß'schen) Laserstrahls

Abb. A2.1 Propagation eines Gauß'schen Strahls

A2.1.1 Strahldurchmesser und Divergenz

A2.1.2 Leistungsdichteverteilung

A2.1.3 Leistung durch eine Blende

A2.2 Größen zur zeitlichen Charakterisierung von Laserstrahlen

Abb. A2.2 Impulsdauer tH für den Fall eines gaußförmigen, eines Rechteck- und eines unregelmäßigen Impulses

Abb. A2.3 Impulsfolgefrequenz für einen regelmäßig gepulsten Laser mit fP = 8 Hz

A2.3 Winkelausdehnung α einer scheinbaren Quelle

A2.4 Grenz-Empfangswinkel γP bei fotochemischer Gefährdung

Abb. A2.4 Winkelausdehnung α der scheinbaren Quelle

Abb. A2.5 Begrenzung des Empfangswinkels γP durch eine Blende vor der Strahlungsquelle

Abb. A2.6 Begrenzung des Empfangswinkels γP durch eine Blende vor dem Detektor

A2.5 Augensicherheitsabstand NOHD (Nominal Ocular Hazard Distance)

A2.5.1 Direkter Laserstrahl

Abb. A2.7 Aufweitung eines Laserstrahls

Abb. A2.8 Sammelnde Wirkung eines Fernrohrs

A2.6 Emission aus Lichtwellenleitern - Durchmesser des divergenten Strahls

Anhang 3
Beschreibung von Messgeräten

A3.1 Detektoren für Laserstrahlung

Tab. A3.1 Detektoren zur Leistungs- und Energiemessung

A3.2 Messverfahren zur Bestimmung der Strahlcharakteristik von Laserstrahlen

Abb. A3.1 Prinzip des Verfahrens der variablen Apertur

Abb. A3.2 Prinzip der Methode der bewegten Messerschneide

Abb. A3.3 Prinzip der Methode des bewegten Schlitzes

Abb. A3.4 Bestimmung der Strahlparameter durch ortsabhängige Messung des Strahlquerschnitts

Anhang 4
Expositionsgrenzwerte

A4.1 Expositionsgrenzwerte für Laserstrahlung

Tab. A4.1 Zuordnung der Tabellen für die Expositionsgrenzwerte zu den Wellenlängenbereichen

Tab. A4.2 Akute und Langzeitwirkungen von Laserstrahlung

Tab. A4.3 Expositionsgrenzwerte für die Einwirkung von Laserstrahlung auf das Auge, kurze Expositionsdauer (t < 10 s)

Tab. A4.4 Expositionsgrenzwerte für die Exposition des Auges durch Laserstrahlung, lange Expositionsdauer (t groesererals10 s)

Tab. A4.5 Expositionsgrenzwerte für die Exposition der Haut durch Laserstrahlung

Tab. A4.6 Korrekturfaktoren und sonstige Berechnungsparameter

Tab. A4.7 Korrektur bei wiederholter Exposition (Impulsfolgen)

A4.2 Vereinfachte Expositionsgrenzwerte zur Auswahl von Laser-Schutz- und -Justierbrillen

Tab. A4.8