Abschnitt 6.1 - 6 Bestimmung der notwendigen Schutzstufe für Laser-Justierbrillen
6.1 Konzept, Definition der Schutzstufen
Laser-Justierbrillen nach DIN EN 208 dienen zur Justierung mit sichtbaren Lasern (Wellenlängenbereich 400 nm bis 700 nm). Insbesondere sollen diffuse Reflexionen der Laserstrahlung beobachtet werden können.
Laser-Justierbrillen sind so ausgelegt, dass sie im Falle von Dauerstrichlasern die Strahlungsleistung auf Werte unter 1 mW reduzieren (Grenzwert der Laser-Klasse 2). Gleichzeitig soll die Strahlung nur so stark abgeschwächt werden, dass sie noch sichtbar bleibt. Die Schutzwirkung bei einem direkten Treffer auf das Auge ist demnach analog zur Laser-Klasse 2 auf eine maximale Bestrahlungszeit von 0,25 s ausgelegt. Es müssen demnach unbedingt aktive Schutz-, d. h. bewusste Abwendungsreaktionen, hinzutreten, die dann ausgeführt werden müssen, wenn insbesondere eine Blendung durch die Laserstrahlung wahrgenommen wird.
Aktive, d. h. bewusste Schutzreaktionen bedeuten, dass eine von einem Laserstrahl getroffene Person sofort die Augen schließt und den Kopf abwendet. Dies ist besonders deshalb erforderlich, da der Lidschlussreflex nur ein seltenes Ereignis ist und somit keine verlässliche physiologische Reaktion darstellt.
Durch Wahl eines erhöhten Schutzes kann auch z. B. eine Auslegung auf eine Zeitdauer (Reaktionszeit) von 2 s (siehe Tabelle 5) erfolgen. Diese im Vergleich zur Zeitbasis von 0,25 s für Laser der Klasse 2 größere Zeitdauer ermöglicht die Ausführung aktiver Schutzreaktionen, d. h. bewusster Abwendungsreaktionen.
Der maximal zulässige spektrale Transmissionsgrad τ (λ) beträgt demnach bei vorgegebener Laserleistung P in mW
Bei gepulsten Lasern ergibt sich der maximale spektrale Transmissionsgrad an der Laserwellenlänge aus der Impulsenergie Q in J des Lasers zu
DIN EN 208 definiert die Schutzstufen RB 1 bis RB 5 (Tabelle 5) für Laser-Justierbrillen.
Die obere Grenze des spektralen Transmissionsgrades in Tabelle 5 ergibt sich aus der Sicherheitsanforderung gemäß der Gleichungen unter 6.2 b), die untere Grenze aus der Forderung, dass diffus reflektierte Strahlung noch durch die Justierbrille sichtbar sein soll.
Die Auswahl des Augenschutzes richtet sich dabei im Wesentlichen nach der vom Laser abgegebenen Leistung bzw. Energie.
Die Anwendung der Reaktionszeit von 2 s (Spalte 3 und 5) sollte immer dann angewendet werden, wenn davon ausgegangen werden kann, dass zufällig oder unbewusst länger als 0,25 s in den Strahl oder in den reflektierten Strahl geblickt werden kann (siehe auch Abschnitt 4.1, TROS Laserstrahlung Teil 2).
| Schutzstufe | Maximale Laserleistung für Dauerstrichlaser Zeitbasis 0,25 s | Maximale Laserleistung für Dauerstrichlaser Reaktionszeit bis 2 s | Maximale Energie für Impulslaser- Zeitbasis 0,25 s | Maximale Energie für Impulslaser Reaktionszeit bis 2 s | Bereich des spektralen Transmissionsgrades |
|---|---|---|---|---|---|
| RB 1 | 10 mW | 6 mW | 2 · 10-6 J | 1,2 · 10-6 J | 10-1 bis 10-2 |
| RB 2 | 100 mW | 60 mW | 2 · 10-5 J | 1,2 · 10-5 J | 10-2 bis 10-3 |
| RB 3 | 1 W | 600 mW | 2 · 10-4 J | 1,2 · 10-4 J | 10-3 bis 10-4 |
| RB 4 | 10 W | 6 W | 2 · 10-3 J | 1,2 · 10-3 J | 10-4 bis 10-5 |
| RB 5 | 100 W | 60 W | 2 · 10-2 J | 1,2 · 10-2 J | 10-5 bis 10-6 |
Tabelle 5: Anwendungsbereich und spektraler Transmissionsgrad der Laser-Justierbrillen (nach DIN EN 208)
Diffuse Reflexionen:
Wie in Abb. 2 angedeutet, soll bei der Verwendung von Laser-Justierbrillen die durch eine diffus reflektierende Oberfläche gestreute Laserstrahlung durch den Justierfilter betrachtet werden. Insbesondere bei höheren Schutzstufen muss der diffuse Reflektor für die Leistungsdichte bzw. Energiedichte ausgelegt sein. Bei Bestrahlung durch den Laser sollte die Oberfläche weder zerstört noch modifiziert werden. Oberflächen mit merklichem Glanzanteil sollten keine Verwendung finden.
Da aber reale Diffusoren dennoch oft eine Überhöhung der Reflexionscharakteristik in Richtung des Spiegelwinkels aufweisen, sollte vermieden werden, in dieser Richtung auf die Oberfläche zu blicken.
Abb. 2 Prinzipielle Verwendungsweisen von Laser-Justierbrillen
Anmerkung 1:
Es gibt oftmals Laser die auch im Wellenlängenbereich von 700 nm bis 780 nm justiert werden sollen. Hierbei muss im Gegensatz zum Konzept der 0,25s die Zeitbasis von 5s (Betrachtungszeit) angewendet werden.
Anmerkung 2:
Die Verwendung einer Laser-Justierbrille mit einer höheren Schutzstufe als derartig nach Tabelle 5 bestimmt, würde die Helligkeit der diffusen Streubilder insbesondere im blauen oder roten Wellenlängenbereich, wie sie bei Justierarbeiten verwendet werden sollen, verringern. Deshalb sollten die Laser-Justierbrillen sorgfältig nach dieser Tabelle ausgewählt werden.