Laser Strahlenschutz. Sicherheitsbelehrung. Frank Petzke. 2 Abgrenzung und einige Hinweise zu den einzelnen Laserklassen

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1 Laser Strahlenschutz Sicherheitsbelehrung Frank Petzke 1 Definitionen 2 Abgrenzung und einige Hinweise zu den einzelnen Laserklassen 3 Schädigende Wirkung von Laserlicht 3.1 Aufbau des Auges 3.2 Transmission der Augenmedien 3.3 Relative spektrale Empfindlichkeit des Auges 3.4 Grundsätzliches zu Schädigungen des Auges und der Haut 3.5 Differenzierung der Schädigungen von Auge und Haut in den verschiedenen Wellenlängenbereichen VIS-Gebiet IR-Gebiet 4 Schutzmaßnahmen für Augen und Haut 5 Verhaltensregeln zum Schutz vor Laserstrahlung in Forschungslabors 6 Maßnahmen nach einem Unfall 1

2 1 Definitionen und Erklärungen Laserbereich: Abgegrenzter Bereich, in dem der MZB-Wert (siehe unten) für Laserstrahlung überschritten werden kann. Normalerweise Räume, in denen Personen durch unvorhergesehene Laseremissionen oder zufällige Laserstrahlreflexionen gefährdet sind. Lasereinrichtungen: Geräte, Anlagen oder Versuchsaufbauten, mit denen Laserstrahlung erzeugt, übertragen oder angewendet wird. Laserklassen: Die Lasergeräte werden entsprechend ihrer zunehmenden Gefährlichkeit für Auge und Haut in die Klassen 1, 2, 3A, 3B und 4 eingeteilt (DIN EN 60825). Lidschlußreflex: Reflektorisches Schließen des Augenlides, wenn die Helligkeit so groß wird, dass Blendung eintritt. MZB: Maximal zulässige Bestrahlung. Dabei wird davon ausgegangen, dass in den Laserstrahl oder auf die Fläche geblickt wird, die das Laserlicht direkt oder diffus reflektiert. Unterscheidung von MZB-Werten für die schädliche Wirkung auf das Auge durch punktförmige Lichtquellen (oder durch parallele Laserlichtbündel) das Auge durch ausgedehnte Laserlichtquellen die Haut. GZS: Grenzwerte der zugänglichen Strahlung in den einzelnen Laserklassen 2

3 2 Abgrenzung und einige Hinweise zu den einzelnen Laserklassen Klasse 1: Laser, deren Emission auch bei dauernder Bestrahlung (30000 s = 8 h) und Fokussierung ins Auge unter den MZB-Werten liegt. Typische Geräte: Laserdrucker, CD-Player und andere abgeschirmte Laser, deren Stahl nicht nach außen dringen kann. Beachte: Beim Öffnen des Gehäuses erhöht sich die Laserklasse auf den Wert, der dem Laser ohne Abschirmung zugeordnet werden muss. Klasse 4: Laser, deren Emission auch bei nur kurzzeitiger zufälliger Bestrahlung sowohl für das Auge als auch für die Haut schädlich ist. Bei Lasern der Klasse 4 ist bereits der Blick auf einen diffusen Reflex in 13 cm Abstand bei 10 Sekunden Beobachtungszeit schädlich. Bei Bestrahlung von brennbaren oder entzündlichen Substanzen muss mit besonderer Vorsicht gearbeitet werden. Beachte: Hautverletzungen je nach Stärke des Lasers. Bei schwächeren Lasern reicht das Tragen von Handschuhen, bei stärkeren Lasern muss die Laserapparatur vollständig abgeschirmt sein. Typische Laser der Klasse 4: Excimerlaser (200 mj/puls), Argonlaser im Breitbandbetrieb (3 W), CO 2 -Laser zur Materialbearbeitung. 3

4 3 Schädigende Wirkung von Laserlicht 3.1 Aufbau des Auges 3.2 Transmission der Augenmedien Transmissionsgrad der Augenmedien (1) bis zur Vorderkammer (2) bis zur Linse (3) bis zum Glaskörper (4) bis zur Netzhaut 4

5 3.3 Relative spektrale Empfindlichkeit des Auges Abb. 3.3: Relativer spektraler Helligkeitsempfindlichkeitsgrad für das Tagsehen V(λ) und für das Nachtsehen V'(λ) Einteilung in die Spektralbereiche UV, VIS und IR aufgrund des Seheindrucks 3.4 Grundsätzliches zu Schädigungen des Auges und der Haut Laserlicht wirkt auf Auge und Haut in gleicher Weise schädigend wie inkohärentes Licht gleicher Frequenz und Bestrahlungsstärke. Gefährlichkeit der Laserstrahlung (auch über große Entfernungen): Starke Bündelung. Auge: Augenentzündungen und Linsentrübungen (Grauer Star) Haut: Rötung (Sonnenbrand) vorzeitige Alterung der Haut Auslösung von Hautkrebs bei intensiver UV-Bestrahlung (Spätfolge) Ionisation der vom Laserstrahl getroffenen Flächen mit Bildung eines Plasmas bei höchsten Laserintensitäten. 5

6 3.5 Differenzierung der Schädigungen von Auge und Haut in den verschiedenen Wellenlängenbereichen VIS-Gebiet (380 nm 780 nm), sichtbarer Bereich des Spektrums Strahlung kann bis zur Netzhaut vordringen. Durch die fokussierende Wirkung ist die Bestrahlungsstärke auf der Netzhaut um einen Faktor höher als auf der Hornhaut. Höhere Empfindlichkeit des Auges im Vergleich zur Haut. 380 nm 500 nm: Photochemische Schäden (Maximum zwischen 435 nm und 440 nm) 500 nm 780 nm: Thermische Schäden an der Netzhaut IR-Gebiet: IR-A (780 nm 1400 nm): 780 nm 1000 nm: Ein Teil der Strahlung kann noch bis zur Netzhaut vordringen und dort thermische Schäden verursachen. > nm: Mit wachsender Wellenlänge zunehmende Absorption durch das Zellwasser in den vorderen Augenbereichen, Linsentrübung durch Absorption der Strahlung in Iris und Linse. 6

7 4 Schutzmaßnahmen für Augen und Haut Augenschutz Laserschutzbrille: Senkung der maximal am Auge auftretenden Bestrahlungsstärke unter den MZB-Wert bei der verwendeten Laserwellenlänge. Hautschutz Schutzhandschuhe: (Absorption der Strahlung) bei möglicher Bestrahlung der Hände beim Arbeiten am Strahl 5 Verhaltensregeln zum Schutz vor Laserstrahlung in Forschungslabors Vor jeder Handlung genau die Auswirkungen überlegen. Schutzbrille bei Arbeiten im Laserbereich tragen, besonders bei Arbeiten an den experimentellen Aufbauten (erhöhtes Risiko vom Laserstrahl unerwartet getroffen zu werden). Auf gute Raumbeleuchtung achten. Wege freihalten. Arbeitsplatz aufgeräumt halten. Reflektierende Bauelemente und Werkzeuge mit metallischen Oberflächen aus dem Strahlbereich entfernen, bevor der Laser eingeschaltet wird. Uhren und Schmuck vor dem Arbeiten am Strahl ablegen (unkontrollierte Reflexe). Bei Justierarbeiten am Laser, sollte sich grundsätzlich nur eine Person im Laserbereich aufhalten (Schäden durch unvermutetes Einschalten des Strahles oder durch Reflektionen verursacht durch eine zweite Person). Bei Arbeiten von mehreren Personen am selben Experiment, Strahl nur nach Warnung freigeben, den anderen Personen jede beabsichtigte Tätigkeit mitteilen. 6 Maßnahmen nach einem Unfall Bei Verdacht einer Augenverletzung unbedingt sofort einen Augenarzt aufsuchen. Bei mittelschweren Augenverletzungen den Verletzten in die Augenklinik der Universitätsklinik (Notaufnahme) bringen. Bei schweren Unfällen über Telefon Hilfe holen. Notruf: Feuerwehr: 0112 Polizei: 0110 Erforderliche Angaben: (Keine Hektik!) Wer meldet den Unfall? Wo ist der Unfall passiert?: Straße, Gebäude, Etage, Raumnummer Was ist passiert? Welche Verletzungen? Warten auf Rückfragen! 7