Lasersicherheitsbelehrung

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Lasersicherheitsbelehrung

• Rolf Neuendorf

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Gliederung

• Laser und Laserstrahlung
• Gefahrenpotential
• Wirkung von Laserstrahlung auf Gewebe
• Wirkung von Laserstrahlung auf das Auge
• Laserschutzklassen
• Sonstige Gefahren
• Allgemeine Sicherheitsmassnahmen
• Spezielle Sicherheitsmassnahmen
• Vorschriften

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Laser
LASER Light Amplification by Stimulated Emission
of Radiation
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Funktion von Lasern

• Grundlegende Komponenten
• Laser Medium (Gas, Flüssigkeit, Festkörper)
• Anregung (Elektrische Entladung, Blitzlampe,
  Laser)
• Resonator

Resonator
Laser Medium
Anregungsquelle
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Lasertypen

• Klassifikation nach Lasermedium
• Gas-Laser (HeNe, Argon, Krypton, ...)
• Excimer-Laser (KrF, XeF, ...)
• Farbstoff-Laser (meist Flüssigkeiten)
• Festkörper-Laser (NdYAG, TiSaphir, ...)

• Klassifikation nach Pulsdauer
• cw-Laser (Laser im Dauerbetrieb)
• Q-Switch-Laser (ns-, ps-Pulse)
• Modengekoppelte-Laser (ps-, fs-Pulse)

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Eigenschaften von Laserstrahlung

• hohe Lichtintensität
• geringe Strahldivergenz
• Monochromasie
• Kohärenz

Ein Laser kann sehr grosse Energiemengen auf eine
kleine Fläche eintragen ( extrem hohe
Energiedichte!)
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Sind Laser gefährlich?
ein paar statistische Unfallzahlen

• Laser Typ Betroffene
• NdYAG 29,7 Techniker 21,3
• Argon 20,5 Wissenschaftler 17,6
• CO2 12,8 Patienten 12,9
• Dye 9,9 Arbeiter 10,7
• HeNe 7,0 Ärzte/Pfleger 9,2
• Andere 20,1 Studenten 8,4
• Zuschauer 4,8
• Andere 15,1

395 registrierte Unfälle im Zeitraum 1964-1999,
Quelle Rockwell Laser Incident Database
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Gefahrenpotential
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Gewebe (Haut)
Schäden IR - tiefe Verbrennungen in der
Dermis UV - Entzündung und Reizungen im
Bereich der Epidermis -Karzinogene
Effekte
Epidermis
Dermis
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Auge
UV Hornhaut / Linse VIS, IR Netzhaut FIR Hornha
ut
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Biologische Wirkung
Spektralbereich Wirkung auf Haut Wirkung auf Auge
UV-C ( 100280 nm ) UV-B ( 280315 nm ) ( lt mm Eindringtiefe ) Erythem (Hautrötung) mit sekundärer Pigmentierung, Hautkarzinom ( Absorption in der Hornhaut ) Photokeratitis (Hornhautentzündung), Photokonjunktivitis (Bindehautentzündung)
UV-A ( 315-400 nm ) ( mm Eindringtiefe ) starke Pigmentierung (ohne Erythembildung) ( Absorption in der Augenlinse ) Strahlenkatarakt (Grauer Star)
Sichtbare Strahlung ( 400-780 nm ) ( Eindringtiefe bestimmt durch Pigmentierung) photochemische Prozesse, thermische Hautschäden ( Absorption in der Netzhaut ) photochemische und thermische Retinaschädigung
IR-A ( 780-1400 nm ) ( Eindringtiefe bestimmt durch Pigmentierung) thermische Hautschäden ( Absorption im Glaskörper und in der Netzhaut ) Strahlenkatarakt
IR-B ( 1400-3000 nm ) ( mm Eindringtiefe ) thermische Hautschäden ( Absorption in der Augenlinse und im Glaskörper ) thermische Hornhaut- und Linsenschädigung, Katarakt
IR-C ( 3 mm 1 mm ) ( lt mm Eindringtiefe ) thermische Hautschäden ( Absorption in der Hornhaut ) thermische Hornhautschädigung
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und wenn es doch passiert...
Hautschaden
mehrfacher Augenschaden nach
Bestrahlung mit einem Ar-Ionenlaser
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Sekundäre Gefahrenquellen
ELEKTRISCH (Fast) alle Laser verfügen über
Komponenten, die Hochspannung führen und/oder in
denen Starkströme fliessen (z.B.
Kondensatorbänke, Plasmaröhren, Blitzlampen,
RF-Generatoren, etc.)

• In der Regel durch bauliche Massnahmen
  abgesichert!
• Gefahr besteht in der Regel nur bei Arbeiten an
  geöffneten Versorgungen/Laserköpfen

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Sekundäre Gefahrenquellen

• CHEMISCH
• Chemikalien für Laserbetriebz.B. Lasergase,
  Laserfarbstoffe, ...
• Gefahrstoffe, die bei der Wechselwirkung von
  Laserstrahlung mit Luft oder Oberflächen
  entstehen (können)

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Sekundäre Gefahrenquellen

• FEUER und EXPLOSION
• Interne Zünd-/Explosionsquellenz.B. Blitzlampen,
  Farbstoffe, Kondensatorbänke, ...
• Laboreinrichtungenz.B. Lösungsmittelbehälter,
  Vorhänge ...

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Sekundäre Gefahrenquellen

• SEKUNDÄRSTRAHLUNG
• Speziell bei fs-Pulsen
• Wechselwirkung mit MaterieRöntgenstrahlung
• ErzeugungMikrowellen / RF-Felder

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Laserklassen KLASSE 1

• Unter vernünftigerweise vorhersehbaren
  Bedingungen sicher.
• Typischerweise vollständig gekapselte Systeme
• Laserstrahlung kann nicht nach aussen dringen
• enthalten meistens eingebaute Laser höherer
  Klassen
• z.B. CD-Spieler, Laserdrucker, Schweisslaser,

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Laserklassen KLASSE 1M

• Unter vernünftigerweise vorhersehbaren
  Bedingungen sicher, sofern keine optischen
  Instrumente benutzt werden.
• Wellenlängen von 302,5 bis 4000 nm (kein UV)
• keine optischen Instrumente (z.B. Lupen, Linsen,
  Teleskope), die den Strahlquerschnitt verengen
  können
• z.B. Supermarkt-Scanner, ...

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Laserklassen KLASSE 2

• durch Lidschlussreflex sicher
• Sichtbarer Spektralbereich (400-700 nm)
• bei Bestrahlungsdauer bis 0,25 s ungefährlich
  auch für das Auge (Lidschlußreflex)
• Keine Gefährdung der Haut
• z.B. Laser-Pointer, ...

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Laserklassen KLASSE 2M

• durch Lidschlussreflex sicher, sofern keine
  optische Instrumente benutzt werden
• Sichtbarer Spektralbereich (400-700 nm)
• bei Bestrahlungsdauer bis 0,25 s ungefährlich
  auch für das Auge (Lidschlußreflex)
• Keine Gefährdung der Haut
• z.B. Laserdioden, aufgeweitete Strahlung

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Laserklassen KLASSE 3R

• Grenzwerte für Klassen 1 (unsichtbare Strahlung)
  oder 2 (sichtbare Strahlung) werden maximal um
  Faktor 5 überschritten
• Willkürliche Begrenzung !
• z.B. offene CD-Player, Laser-Wasserwaagen, ...

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Laserklassen KLASSE 3B

• Die zugängliche Laserstrahlung ist gefährlich für
  das Auge und in besonderen Fällen auch für die
  Haut.
• direkter Strahl gefährlich für das Auge / in
  besonderen Fällen auch für die Haut
• diffuses Streulicht im Allgemeinen ungefährlich
• z.B. Justierlaser, starke Laserpointer, ...

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Laserklassen KLASSE 4

• Sowohl direkte als auch gestreute Strahlung sehr
  gefährlich für das Auge und gefährlich für die
  Haut.
• Kann Brand- oder Explosionsgefahr verursachen.
• Laser oberhalb 500 mW (CW)

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Schutzmassnahmen

• Technisch (Hersteller)
• Baulich (Betreiber)
• Organisatorisch (Betreiber)

Anwendungs- priorität
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Technische Schutzmassnahmen

• z.B.
• Kapselung / Schutzgehäuse
• Schutzverriegelungen (Interlocks)
• Fernbedienung
• Schlüsselschalter
• Kennzeichnung

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Bauliche Schutzmassnahmen

• VersuchsaufbauSchutzgehäuse, Strahlführungen,
  Strahlschutzwände/-blenden, Tischumrahmungen
• LaborbereichEinrichtung (und Kennzeichnung) von
  Laserschutzbereichen für die Laserklassen 3B und
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Laserschutzbereiche

• Kennzeichnung

Warnlampe (Laserbetrieb)
allgemeines Laser-Warnsymbol
Angabe der im Bereich verwendeten Laserklassen
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Warnsymbole
DIN ISO
l
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OrganisatorischeSchutzmassnahmen

• Schulung für alle Nutzer von Lasereinrichtungen(u
  nd alle, die sich in Schutzbereichen aufhalten)
• Zutrittsregelung für Laserschutzbereiche(Zutritt
  nur nach Aufforderung)
• Laserschutzbeauftragte(überwachen
  Lasereinrichtungen)

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Verhaltensregeln

• mit möglichst kleiner Leistung arbeiten
• unkontrollierte Reflexe vermeiden
• Strahlen (soweit möglich) abblocken
• nicht benötigte Objekte aus dem Strahlbereich
  fernhalten
• Strahlebene unter Augenhöhe halten
• Personenzahl beschränken
• Schutzausrüstung (Schutzbrillen) benutzen
• SORGFÄLTIG ARBEITEN !!!

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Typische Unfallursachen

• Justage und Aufbauarbeiten

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Typische Unfallursachen

• Abschalten von Interlocks
• Unbeabsichtigtes Einschalten

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Besondere Regelungen

• W3 0-046 (Technikum)
• Laser Excimer, Farbstoff
• manuelle Laserwarnleuchte
• Türglocke

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Besondere Regelungen

• W3 0-027 (Grossraum-Labor)
• Laser NdYAG mit HG (,OPO)
• variable Strahlführung
• manuelle Laserwarn-leuchte
• nur gekapselter Betrieb erlaubt!(besondere
  Dienstanweisung)

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Besondere Regelungen

• W3 0-030 (fs-Labor)
• Laser Dioden, NdYVO, TiSaphir, (NdYLF,
  Verstärkersystem)
• Tür-Interlock

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Verhalten bei Unfällen

• Allgemeine Massnahmen (BGV A5)(z.B. bei
  Hautverletzungen (Verbrennungen, ...)
• Erste Hilfe (bei einfachen Verletzungen)
• Arzt
• D-Arzt (AU, Behandlung gt1 Woche)
• Krankenhaus
• Bei (Verdacht auf) AugenverletzungImmer
  Augenarzt !!!Fluoreszenzangiographie (i.d.R. nur
  Krankenhaus)

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Ansprechpartner

• Uni Oldenburg / SicherheitsingenieurinMartina
  EhmenW3 1-208 (798) 3719
• ChemieBurghard StiggeW3 1-173 (798) 3702
• Physikalische Chemie 1Rolf NeuendorfW3
  0-033 - (798) 3950

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Vorschriften

• Betriebsgenossenschaftliche VorschriftenBGV B2
  Laserstrahlung A5 Erste Hilfe
• DIN EN 60825-1
• DIN EN 207, 208

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Fragen ???