DGUV Information 203-039 - Umgang mit Lichtwellenleiter-Kommunikations-Systemen ...

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Anhang 4, Biologische Wirkungen von Laserstrahlung
Anhang 4
Umgang mit Lichtwellenleiter-Kommunikations-Systemen (LWLKS) (DGUV Information 203-039)

Anhangteil

Titel: Umgang mit Lichtwellenleiter-Kommunikations-Systemen (LWLKS) (DGUV Information 203-039)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 203-039
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Anhang 4 – Biologische Wirkungen von Laserstrahlung

Die Wirkungen der Laserstrahlung auf den Menschen werden in direkte und sekundäre (mittelbare, indirekte) Wirkungen unterschieden.

Eine direkte Wirkung tritt ein, wenn ein Laserstrahl direkt, gespiegelt oder bei hohen Leistungsdichten auch gestreut auf menschliches Gewebe trifft. Die Wirkung ist sowohl

  • von den Parametern des Laserstrahls abhängig, wie Bestrahlungsstärke, Bestrahlungsdauer und Impulswiederholfrequenz

als auch

  • von den optischen Eigenschaften des Gewebes (wie Absorption, Reflexion und Streuung) abhängig.

Dies kann zu starken Temperaturerhöhungen, die mit Gewebe-Koagulationen (biochemische Umwandlung von Körpereiweißen) bis hin zum Auftreten von Mikroplasmen verbunden sind, führen.

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Abb. A4.1
Eindringvermögen verschiedener Wellenlängen in die Haut

In der Tabelle A4.1 werden die Wirkungen bei den unterschiedlichen Wellenlängenbereichen grob dargestellt. In der Telekommunikation wird hauptsächlich der Bereich zwischen 700 nm und 1650 nm genutzt. Dabei tritt der Strahl in der Haut allenfalls wenige Millimeter tief in das Gewebe ein und wird gut absorbiert. Das Auge ist gegenüber der Strahlung besonders empfindlich, da es optische Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 1400 nm fokussieren kann.

Durch die Augenlinse kann parallel einfallende Strahlung auf der Netzhaut zu einem Brennpunkt mit einem Durchmesser von etwa 10 µm gebündelt werden. Dadurch kann die vorhandene Bestrahlungsstärke bis auf das 500.000fache vergrößert werden. Bei unsichtbarer Infrarotstrahlung (λ > 700 nm) werden keinerlei optische Warnreize wahrgenommen, und beim Erkennen einer Gefährdung kann es bereits zu spät sein.

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Abb. A4.2
Eindringvermögen verschiedener Wellenlängen in das Auge

Unter einer sekundären Gefährdung wird das Gefahrenpotential verstanden, das erst durch Einwirkung des Laserstrahls entsteht, wenn beispielsweise ein Laserstrahl zur Zündquelle für explosionsfähige Atmosphären oder brennbare Stoffe wird oder durch die entstehenden hohen Temperaturen toxische Stoffe freigesetzt werden.

Tabelle A4.1
Wirkungen der Laserstrahlung auf Auge und Haut

Wellenlängenbereich Auge Haut
UV-CFotokeratitis
Fotokonjunktivitis
Erythem
Präkanzerosen
Karzinome
UV-BFotokeratitis
Fotokonjunktivitis
Katarakt
Verstärkte Pigmentierung (Spätpigmentierung)
Beschleunigte Prozesse der Hautalterung
Erythem
Präkanzerosen Karzinome
UV-AKataraktBräunung (Sofortpigmentierung)
Beschleunigte Prozesse der Hautalterung
Verbrennung der Haut
Karzinome
Sichtbare StrahlungFotochemische und fotothermische Schädigung der NetzhautFotosensitive Reaktionen
Thermische Schädigung der Haut
IR-AKatarakt
Thermische Schädigung der Netzhaut
Thermische Schädigung der Haut
IR-BKatarakt
Thermische Schädigung der Hornhaut
Thermische Schädigung der Haut
Blasenbildung auf der Haut
IR-CKatarakt
Thermische Schädigung der Hornhaut
Thermische Schädigung der Haut