Laserstrahlung. Energie elektromagnetischer Wellen. Nov-11. Anwendungen Gefährdungspotentiale Schutzmaßnahmen Vorschriften. Photonen-Energie [ev]

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1 Laserstrahlung Anwendungen Gefährdungspotentiale Schutzmaßnahmen Vorschriften Energie elektromagnetischer Wellen Photonen-Energie [ev] kev Ar 80 Nd:YAG 60 ArF Faser CO Wellenlänge [nm] Leistungsstärkste Laser (Viele: 1-6 kw, wenige: bis 40 kw) ev = 1,24 [µm] Seite 2 1

2 Das elektromagnetische Spektrum ionisierend nicht ionisierend Frequenz [1/s] Röntgenstrahlung Höhenstrahlung -Strahlung "Licht" UV IR LASER Radar Mikrowelle TV Radio (UKW) Radio (LW) Wechselstrom Wellenlänge [m] UV-C -B -A sichtbar IR-A IR-B IR-C 0 nm 400 nm 700 nm 1400 nm 3000 nm 1mm Optischer Bereich Seite 3 Lasertypen, -unterschiede, -vorteile Lasertypen Gaslaser Festkörperlaser Farbstofflaser (Dye) HL-Laser Unterschiede Wellenlänge: UV VIS - IR Leistung: nw TW (Puls) Energie: fj MJ Pulsdauer: fs - cw Strahlqualität: 0 1 (K-Faktor) Vorteile dosierte Energieeinbringung Energiekonzentration auf kleinstem Raum berührungslos Breites Anwendungsspektrum Querschnittstechnologie Seite 4 2

3 Laseranwendungen - Werkzeug Eine Erfindung auf der Suche nach einer Anwendung Quelle: IPM Quelle: Cleanlaser Beschriften (Lebensmittel) Perforieren (Zigarettenpapier) Reinigen (Entlacken) Laserschneiden, -beschriften, -schweißen, -legieren/härten, -bohren, -reinigen, -generieren, -biegen, -richten, Seite 5 Anwendung - Messinstrument Quelle: Riegl Quelle: Riegl Quelle: Breuckmann Haut-Scan Quelle: Breuckmann Gebäude-Scan Landschafts-Scan Seite 6 3

4 Laseranwendungen in der Medizin Quelle: Evangelische Diakonissenanstalt Augsburg Quelle: Stepp, Kriegmair, Baumgartner Instrument Therapie chirurg. Instrument.. Labor Zellsorter Fluoreszenzmikroskop Diagnostik Laserdoppler Fluoreszenzdiagnostik Seite 7 Sonstige Anwendungen Telekommunikation LWL Optischer Richtfunk Unterhaltung Show DVD, CD Militär Entfernungsmesser Target-Designator Seite 8 4

5 Anwendung seltsame Blüten Laser-Schere Augenoperation selbst gemacht Seite 9 Anwendung Missbrauch von Laserpointer, Laser-Showanlagen Bei Flugzeugen Blendung des Piloten bis zu 20 min. D (2008): 600 Fälle,, USA (20): 4 Jahre Haft Sport etc. Seite 5

6 Laserunfälle in der Industrie - Statistik Schädigungsart 2% 2% 4% 5% 7% Andere 69% Statistik: (USA) 11% Feuer Bestr. ohne Verletzung Fehlfunktion Elektr. Hautverletzung Augenverletzung Seite 11 Netzhautschaden Seite 12 6

7 Kleine Leistung, große Wirkung Lichteinfall Geringes Absorptionsvolumen Sehr hohe Leistungsdichte Niedrige Grenzwerte Netzhaut Aderhaut 5 µm Pigmentschicht Seite 13 Schädigungsmechanismen Spektralbereich Wellenlänge Auge Wirkung Bindehaut Hornhaut Linse Netzhaut Haut UV-C UV-B UV-A sichtbar IR-A IR-B IR-C 0 nm 400 nm 700 nm 1400 nm 3000 nm 1 mm photochemisch Entzündung Entzündung Grauer Star photochem.schaden vorzeitige Alterung verstärkte Pigmentierung Sonnenbrand, DNA-Schäden thermisch Verbrennung Grauer Star Verbrennung Verbrennung Seite 14 7

8 Laserklassen seit 2001 Laserklasse 1 Laserklasse 1M Laserklasse 2 Laserklasse 2M Laserklasse 3R Laserklasse 3B Laserklasse 4 Laser, LED & Lampensicherheit Seite 15 Geplante Normänderung in 2012 (Beispielsweise Grenzwerte, hier für sichtbaren Bereich) Bestrahlung [J/cm²] Grenzwert ms Modell Versuch neuer Grenzwert 0 00 Strahldurchmesser auf der Netzhaut [µm] Radiant Bestrahlung exposure [J/cm²] [J/cm²] Grenzwert MPE 1 ms neuer Grenzwert 0 00 Strahldurchmesser Retinal diameter auf der [µm] Netzhaut [µm] Laser, LED & Lampensicherheit Seite 16 8

9 Bestrahlungsversuch (Netzhaut einer Kuh) Fluoreszenzmikroskop 15 min 30 min nach Bestrahlung Beispiel: 23 µm Strahldurchmesser 200 Bestrahlungen auf einer Probe innerhalb einer Minute Seite 17 Arten von Schutzmaßnahmen Hersteller + Anwender Technische (Schlüsselschalter,...) Bauliche (Laserraum,...) Administrative (LSB,...) Persönliche (Schutzbrille,...) Technische Schutzmaßnahmen sind zu bevorzugen! Seite 18 9

10 Aufgaben/Verantwortung des LSB Aufgaben Planung v. Laseranlagen Lieferung: Sichtkontrolle Schutzmaßnahmen einleiten + kontrollieren technische (Kontrollbereich festlegen, absichern) organ., Arbeitsanweisungen,... bauliche (Kontrollbereich kennzeichnen) persönliche (Brillen, Kleidung,...) regelmäßige Kontrollen (Check-Listen) regelmäßige Unterweisung d. Anwender Verantwortung Expertenverantwortung Evaluierung Nicht verantwortlich für Umsetzung AG Schriftlicher Beleg Evaluierungsmappe Checklisten 1. Gerät 2. Anwendung/ Anwender 3. Raum Neues Gerät? Bedienungsanleitung Funktionsüberprüfung der Sicherheitsmaßnahmen Warnschilder Schlüsselschalter Schutzgehäuse Warnlampe Not-Aus Strahlführung,. Neue Anwendung? Neue kritische Tätigkeit? Absaugung, Filterwechsel Laserschutzbrille Ausreichende Anzahl? Geeignet für den Laser? Schlüsselverwahrung MA-Unterweisung Werden AAs eingehalten? Neuer Raum? Warnschilder Warnlampe Zutrittskontrolle Fenstersicherung reflektierende Flächen Abschirmung Sicherheitsschalter

11 Gefahrenanalyse Gefahrenmoment Wie wahrsch.? Abschätzung der Folgen Risiko Prioritäten Sicherheitsmaßnahmen Laser Elektr. Versorgung Lasergase Strahlführung Spiegelbruch Faserbruch Wahrsch. * Folge = Risiko Maßnahme Laseranwendung Brandgefahr Absaugung Umwelteinflüsse Vibration EMV Gesetzlicher Rahmen Laserstrahlenschutzgesetz Rad. Stoffe, Röntgenstrahlung,... Konformitätserklärung Risikobewertung Technische Dokumentation MSV ETB ASchG AMVO VOPST Evaluierungpflicht AG Unterweisungspflicht LSB Arbeitsmittel Lasereinrichtung (gefährliche Arbeitsmittel) Unterweisungspflicht Grenzwerte optischer Strahlung dürfen nicht überschritten werden AG 11

12 Rechtliche Aspekte Hersteller: EU-Richtlinien sind national umzusetzen durch Verordnung/Gesetze Ziel: sicheres Produkt (z.b. Niederspannungsrichtlinie: keine Gefährdung durch Strahlung ) Allgemein: Hersteller hat über mögliche Gefahren zu informieren (Klassifizierung ein korrekt klassifizierte Laser ist per se nicht sicher) Anwender: AG hat sicherzustellen, dass Arbeitnehmer nicht gefährdet sind. Kriterium: ICNIRP Grenzwerte! EU-Richtlinie für optische Strahlung am Arbeitsplatz In Österreich: VOPST (Analyse der Bestrahlung notwendig, wenn Info nicht vom Hersteller! ) ZIEL: Die sichere Laseranwendung, das bedeutet nicht zwangsweise Klasse 1! Seite 23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 24 12

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