Th. Völker. Optische Strahlung. 300 GHz 3000 THz

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1 Th. Völker Optische Strahlung 300 GHz 3000 THz

2 Einteilung des EM - Spektrums Beschreibung durch: Gammastrahlung Photonenenergie W [ ev ] Röntgenstrahlung UV-Strahlung sichtbare Strahlung Wellenlänge λ [ nm ] IR-Strahlung Mikrowellen Frequenz ν [ Hz ] Radiowellen

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4 Quellen optischer Strahlung Art Ausführung Spektrum Temperaturstrahler Gasentladung Schweißen Laser Sonne, Kohlebogen, Halogenlampen, Glühlampen, Glasschmelze Quecksilber-Niederdruck Quecksilber-Hochdruck Schwarzglas Metallhalogenlampen schwarzer Körper um 380 nm schwarzer Körper VIS- u. IR-Bereich 253,7 nm breites Linienspektrum 365,5 nm versch. Spektren UV-, VIS-, IR-Strahlung abhängig vom Verfahren und Material Linienspektrum im opt. Bereich, abhängig vom Medium

5 Messtechnik Fertigungstechnik Längen- und Winkelmessungen,holographische Analysen, Laser-Anemometrie, Oberflächenprüfung, Laser-Doppler- Spektrometer, Standard für Längen und Zeit Schneiden, Bohren, Schweißen,Löten, Veredeln, Härten, Gravieren, Beschriften, Herstellung neuer Werkstoffe, Materialsynthese, Kontrollverfahren Medizin Verkehr Augenheilkunde, Netzhautablösung, Laserchirurgie, Starbehandlung, Tumorbehandlung, Steinzertrümmerung Handel und Industrie Strichkodierung, Laserdrucker, Laserscanner, Drucktechnik Farbtaster, Mikroanalyse, Kodierprüfsystem Lasertechnik Klopfsensoren, Emissionskontrolle, Abstandsradar, Flugwarnsysteme, Fahrleitsysteme, Nebelwarnsysteme Bildung, Unterhaltung CD-Schallplatten, Bildplatten, Laserdisplays, Videotechnik, Lernprogramme Kommunikation Energie und Umwelt Lichtleiter, Telefonsysteme, integrierte Optik, Optische Entkoppler, optische Rechnersysteme Lidar, Umweltkontrolle, Luft- und Wasseranalyse, Kontrolle von Verbrennungsvorgängen, Plasmaspektroskopie, Fusionsforschung

6 Laserstrahlung Monochromatische nichtionisierende Strahlung Kontinuierlicher Strahl (Dauerstrich) Einzelner Puls oder Pulsserie (gepulst) Verschiedene Laserklassen (1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B, 4) BGV B 2 Laserstrahlung (UVV) BGI 832 Betrieb von Lasereinrichtungen BGI 5007 Lasereinrichtungen für Show- oder Projektionszwecke BGI XX Auswahl von Laser-Schutzbrillen u. Laser-Justierbrillen BGI 5XXX Umgang mit Lichtwellenleiter-Kommunikations-Systemen (LWLKS)

7 Unterteilung der UV-Strahlung Bereich Biol. Wirkung DIN 5031, Teil 7 WHO* UV-A Fluroreszenz nm nm (3,1-4,0 ev) UV-B Erythemwirksam nm nm (4,0-4,4 ev) UV-C Keimtötend nm nm (4,4-6,2 ev) *) zusätzlich korrespondierende Photonenergie aufgeführt

8 Eindringtiefen VIS 51,8% IR 43,9% UV-B 0,4% UV-A 3,9%

9 Die sechs Hautypen Hauttyp UV-Empfindlichkeit Hautreaktion bei direkter und intensiver UV- Exposition Häufige Personen- merkmale Erythemschwelle (J/m 2 ) Häufigkeit in Mitteleuropa I höchste immer Sonnenbrand, nie Bräunung II hohe immer Sonnenbrand, anschließend Bräunung III mäßige manchmal Sonnenbrand, immer Bräunung rothaarig, Sommersprossen, helle Haut blonde Haare, blauäugig, helle Haut brünette Haare, bräunlicher Teint 200 5% % % IV geringe minimaler Sonnenbrand, V VI von Natur aus UV-Schutz Pigmentierung von Natur aus UV-Schutz immer Bräunung besonderer durch sehr guter dunkelhaarig, braunhäutig % asiatischer Typ - - afrikanischer Typ - -

10 Durchlässigkeit des Auges Gamma und Röntgenstrahlung Fernes Ultraviolettes Licht (UVC) Nahes Ultraviolettes Licht und sichtbares Licht Nahes Infrarot (IRA) Fernes Infrarot (IRC) Mikrowellen Ungehinderter Durchgang durch das Auge Absorption in der Hornhaut Streuung an der Hornhaut und der Linse, Absorption in der Netzhaut Absorption in der Augenmitte und in der Netzhaut sowie Streuung Absorption in der Hornhaut Durchgang durch das Auge mit hoher Absorption

11 Durchlässigkeit des Auges

12 Transmissionseigenschaft des Auges

13 Berufsgruppen und Tätigkeiten mit UV-Bestrahlung - Schweißen, schneiden - Materialprüfung - Trocken, Härten von Lacken und Farben - Beleuchtung in Film, Fernsehen und Theater - Lampen und Leuchtenindustrie: Fertigung, Kontrolle - Alterungsprüfungen - Forschungsanwendungen - Codeerkennung: Geldscheine - Entkeimungsarbeiten: in Kliniken, Verpackungsanlagen von Lebensmitteln - Patientenbestrahlung, Solarien - Reprotechnik: Kopieren, Druckvorlagenherstellung

14 Gesundheitsgefährdung am Arbeitsplatz Haut Auge Akute Chronische Akute Chronische Wirkung Wirkung Wirkung Wirkung Erythem Hautkrebs Photochemische und Thermische Netzhautschädigung Kataraktbildung Verbrennung Hautalterung Photokonjuktivitis Photokeratitis Netzhautdegeneration

15 UV-Index Der UV-Index ist ein Maß für die UV-Bestrahlungsstärke bezogen auf das Sonnenbrandrisiko für den Menschen. (auf der Erde maximal UVI = 14) UVI UV- Belastung Sonnenbrand möglich in Minuten Schutzmaßnahmen zur Vermeidung eines Sonnenbrandes Über 7 sehr hoch weniger als 20 unbedingt erforderlich 7 5 hoch erforderlich 4 2 mittel empfehlenswert 1 niedrig unwahrscheinlich nicht erforderlich

16 Wirkungsfunktionen optischer Strahlung

17 Grenzwerte für nichtkohärente und kohärente UV-Strahlung bei täglichen Einwirkzeiten bis 8 h Gegenüberstellung der Grenzwerte bei 270 nm höchste Gefährdung für das Auge, daher niedrigster Grenzwert, gleicher Wert wie bei Laserstrahlung

18 Warnung vor optischer Strahlung Warnung vor: UV-, Sichtbarerund Infraroter Strahlung

19 EU-Richtlinie Optische Strahlung Entwurf BGV B 9 Inkohärente optische Strahlung Entwurf BGV B 9 Optische Strahlung Entwurf BGV B 9 Künstliche optische Strahlung BGI 5006 Expositionsgrenzwerte für künstliche optische Strahlung ( )

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22 Literatur und weitere Informationen Schutz vor optischer Strahlung Laserstrahlung, Inkohärente Strahlung, Sonnenstrahlung Ernst Sutter, ISBN BGI 5006 Expositionsgrenzwerte für künstliche optische Strahlung (BGI 832 Betrieb von Lasereinrichtungen) BGI 5007 Laser-Einrichtungen für Show- oder Projektionszwecke Abschirmungen an Laserarbeitsplätzen Kreutz/Alanovic, Fb 750 BauA, ISBN

23 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Haben Sie Fragen?