Cechy promieniowania lasera (potocznie)
Promieniowanie monochromatyczne
nonsens !!!
Promieniowanie koherentne (spójne)
zgoda z zastrzeżeniem
Promieniowanie quasi-koherentne T A K
Mały kąt rozbieżności wiązki prawda
Promieniowanie quasi-spójne i mały kąt rozbieżności
sÄ… to cechy promieniowania lasera
ale nie stanowią one istoty różnicy między promieniowaniem
z
ródła klasycznego i lasera
I s t o t a
Kąt rozbieżności
y
ródło klasyczne
2a
2Ń =
2¸
f '
2a
MaÅ‚e 2¸ duże straty
energetyczne
f
Laser generuje promieniowanie w małym kącie rozbieżności
I s t o t a
y
ródło klasyczne
Wąski przedział "
monochromator
M
Duże straty
energetyczne
"

Laser generuje promieniowanie w wÄ…skim przedziale "
I s t o t a
Analogiczne wnioski dla generacji impulsów
W klasycznym z
ródle krótki impuls uzyskiwany przez migawkę -
modulator
minimum "t H" 0.1ns ns = 10-9 s
Cała energia promieniowania lasera w impulsie
współcześnie "t H" pojedyncze fm fm = 10-15 s
Laser - genialne z
ródło promieniowania
Uzyskano nieznane dotychczas możliwości zagęszczania energii
w przestrzeni, widmie i w czasie
Teoretycznie takie same małe kąty rozbieżności, wąskie widmo i
krótkie czasy impulsów
można uzyskać i za pomocąz
ródeł klasycznych,
ale przy nieosiÄ…galnych mocach z
ródeł
Przykład na genialność lasera
Laser He-Ne moc Plas = 100 mW  = 632.8 nm
Średnica przewężenia 2w0 = 1 mm
KÄ…t rozbieżnoÅ›ci 2¸ = 0.000806 (2.77 )
Chcemy uzyskać to samo natężenie promieniowania
za pomocÄ…z
ródła klasycznego
4Ä„
"É - kÄ…t bryÅ‚owy
Pk = Plas
Moc z
ródła klasycznego
wiÄ…zki lasera
"É
2
Ä„(2w) Ä„
2
"É = = (2Ń)
4z2 4
2w
2¸
16
Pk = Plas H" 2.5 MW
2
z (2Ń)
Bezpieczeństwo urządzeń laserowych
Norma PN-EN 60825-1
Norma europejska przyjęta przez Europejski Komitet
Normalizacyjny Elektrotechniki CENELEC
Członkowie CENELEC są zobowiązani do nadania normie
europejskiej statusu normy krajowej bez wprowadzania
jakichkolwiek zmian
Norma jest tłumaczeniem angielskiej wersji normy EN 60825-1 z
marca 1994 i poprawkami z 1996 i 1997 r.
Norma BHP - lasery
Norma wydana została wydana po angielsku, francusku i niemiecku. Wersja
w każdym innym języku, przetłumaczona na odpowiedzialność danego
członka CENELEC, i zarejestrowana w Sekretariacie Centralnym CENELEC
ma ten sam status co wersje oficjalne
Polska jeszcze nie należy do CENELEC
W polskiej normie są stosowane odsyłacze od N1 do N19 i dwa
załączniki (odpowiedniki krajowych norm, na które się powoływano, i
alfabetyczny indeks terminów w języku polskim
Norma ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacyjny
24 lutego 2000 r.
Przedmiot normy
Ochrona osób przed promieniowaniem laserowym w paśmie
180 nm do 1 mm
Określenie wymagań dla użytkownika i producenta
Zapewnienie systemu ostrzegania ludzi przez zastosowanie
oznakowania, etykiet i instrukcji
Zmniejszenie możliwości urazów przez minimalizację niepożądanego
dostępu i wprowadzenie kontroli zagrożeń
Ochrona osób przed innymi zagrożeniami będącymi wynikiem działania i
użytkowania urządzeń laserowych
Definicje
granica emisji dostępnej GED  maksymalny poziom dostępnej emisji
promieniowania dozwolony w obrębie danej klasy
średnica wiązki (szerokość wiązki) du w danym punkcie przestrzeni =
średnicy najmniejszego okręgu zawierającego u% całkowitej mocy (lub
energii) laserowej. W niniejszej normie stosowana jest średnica d63
Norma z wadami tekstu !!
w przypadku wiązki gaussowskiej d63 odpowiada punktowi, w którym
natężenie napromienienia (napromie- ???  błąd tekstu
rozbieżność wiązki  kąt płaski stożka określony przez średnicę wiązki
w dalekim polu arctg[(d63-d 63)/L]
ekspander wiÄ…zki
ogranicznik wiązki: urządzenie kończące tor wiązki laserowej
UL klasy 1  Lasery bezpieczne w racjonalnie przewidywanych
warunkach pracy. Urządzenie laserowe, które nie pozwala na dostęp
ludzi do promieniowania laserowego przewyższającego GED dla klasy 1
UL klasy 2 - emitujÄ…ce promieniowanie widzialne, ochrona oka
zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne, w
tym odruch mrugania
1. pozwala na dostęp dla GED < GED2 dla  = 400-700 nm
2. nie pozwala na dostęp dla GED > GED1 dla pozostałego pasma
UL klasy 3A bezpieczne przy patrzeniu nieuzbrojonym okiem. Dla  = 400-
700 nm ochrona instynktowna. Dla pozostałego pasma zagrożenie nie
większe niż klasy 1. Bezpośrednie patrzenie przez przyrządy optyczne może
być niebezpieczne
UL klasy 3B bezpośrednie patrzenie w wiązkę zawsze niebezpieczne.
Patrzenie na rozproszone zwykle bezpieczne.
Pozwala dla GED < GED
3AB
UL klasy 4 niebezpieczne dla odbić rozproszonych. Mogą powodować
obrażenia skóry, mogą powodować zagrożenia pożarem.
Ich stosowanie wymaga ekstremalnej ostrożności
Każde UL dla GED > GED3B
fala ciągła (CW)  t e" 0.25 s
inspektor ds. bezpieczeństwa laserowego
maksymalna dopuszczalna ekspozycja MDE  wartości MDE
reprezentują poziom, na który oko lub skóra mogą być eksponowane
bez wynikających z tego obrażeń, natychmiast lub po długim czasie
nominalny obszar zagrożenia wzroku NobZW  obszar z
natężeniem napromienienia lub napromienieniem rogówki > MDE
nominalna odległość zagrożenia wzroku NodZW - odległość, dla
której natężenie napromienienia lub napromienienie rogówki = MDE
Wymagania produkcyjne
UL powinno mieć obudowę ochronną zapobiegającą dostępowi ludzi do
promieniowania laserowego
Płyty dostępu obudów ochronnych powinny być zaopatrzone w blokady
bezpieczeństwa, które powinny przeciwdziałać usunięciu płyty bez
specjalnych narzędzi
Aparatura laserowa klasy 4 lub 3B powinna mieć możliwość zdalnej
blokady i nastawnik główny uruchamiany kluczem
Gdy klucz jest wyjęty promieniowanie nie powinno być dostępne
Urządzenie laserowe tych klas powinno wysyłać dz
więkowy lub wizualny
sygnał ostrzegawczy
i wiele innych ograniczeń
Etykietowanie
Klasa 1  etykieta objaśniająca  prostokąt z
obrzeżem czarnym, tło żółte
URZADZENIE LASEROWE KLASY 1
lub na odpowiedzialność producenta to samo stwierdzenie
w informacji dla użytkownika
Klasa 2 - etykieta ostrzegawcza  trójkąt ze znakiem i
obrzeżem czarnym na żółtym tle + etykieta objaśniająca
PROMIENIOWANIE LASEROWE
NIE WPATRYWAĆ SI
W WI
ZK

URZ
DZENIE LASEROWE KLASY 2
Klasa 3A - etykieta ostrzegawcza + etykieta
objaśniająca
PROMIENIOWANIE LASEROWE
NIE WPATRYWAĆ SI
W WI
ZK

NIE SPOGL
DAĆ W WI
ZK

PRZEZ PRZYRZ
DY OPTYCZNE
URZ
DZENIE LASEROWE KLASY 3A
Klasa 3B - etykieta ostrzegawcza + etykieta
objaśniająca
PROMIENIOWANIE LASEROWE
UNIKAĆ WI
ZKI LASEROWEJ
URZ
DZENIE LASEROWE KLASY 3B
Klasa 4 - etykieta ostrzegawcza + etykieta objaśniająca
PROMIENIOWANIE LASEROWE
CHRONIĆ OCZY I SKÓR

PRZED PROMIENIOWANIEM
BEZPOÅšREDNIM LUB ROZPROSZONYM
URZ
DZENIE LASEROWE KLASY 4
Etykieta otworu wyjściowego dla klas 3B i 4
OTWÓR WYJŚCIOWY LASERA lub
UNIKAĆ PROMIENIOWANIA 
PROMIENIOWANIE LASEROWE
JEST EMITOWANE Z TEGO OTWORU
Informacje dla użytkownika
instrukcja
rozbieżność wiązki, czas trwania impulsu i maksymalnej mocy (lub
energii) z zaznaczeniem błędu
czytelne reprodukcje etykiet
podanie lokalizacji wszystkich otworów wyjściowych lasera
wykaz czynności regulacyjnych i kontrolnych
w katalogach muszą być informacje o klasyfikacji urządzeń, to samo w
informacjach dla służb serwisowych
dla urządzeń medycznych instrukcje zawierające opis procedury
kalibracji
dla laserowych systemów transmisji światłowodowej powinny być
serwisowe połączenia kablowe i na złączach tłumiki wiązki
Przewodnik użytkownika
Środki bezpieczeństwa
dla urządzeń powyżej klasy 3A  inspektor ds. bezpieczeństwa
laserowego. Uruchamianie wyjmowanym kluczem. Ogranicznik wiÄ…zki
lub tłumik. Oznakowanie obszarów. A
Ä…cznik zdalnej blokady i inne
każda ochronna osłona oczu powinna mieć etykietę z informacją
odzież ochronna dla laserów klasy 4
przy użytkowaniu aparatury klasy 3A i wyższych nadzór nad
aparaturą wyłącznie przez osoby przeszkolone
nadzór medyczny  zakres dotychczas nie rozstrzygnięty przez
fachowców. Okulistyczne badania dla klasy 3B i 4 przed
zatrudnieniem i po zakończeniu nie są konieczne z przyczyn
medycznych, a raczej medyczno-prawnych. Przy podejrzeniu
ekspozycji  badania medyczne
Maksymalne dopuszczalne ekspozycje cw
Klasa 1
Czas emisji s 1.8.10-5-10 s 10-104 s 104-3.104
 nm
400-550 He-Cd “! 3.9.10-3 J 3.9.10-7 W
3.9.10-3C3 J dla t > T2
7.10-4t0.75 J
550-700 He-Ne t < T2 3.9.10-7C3 W
4 źm  1 mm 5.6.103t0.25 103 W/m2
CO2 J/m2
T2 = 10.100.02(-550) s C3 = 100.015(-550)
Klasa 2
 = 400-700 t > 0.25 s 1 mW He-Cd He-Ne
Maksymalne dopuszczalne ekspozycje cw
Klasa 3A
Czas emisji s 0.25-10 s 10-3.104 s
l
5 mW i 25
400-700 He-Cd
W/m2
He-Ne
4 źm  1 mm CO2 5.6.103t0.25 103 W/m2
J/m2
Klasa 3B
 = 315 nm  1 mm t > 0.25 s 500 mW He-Cd He-Ne CO2
Klasa 4 MDE > MD3
Załączniki informacyjne
A. Przykłady obliczeń
B. Rozważania medyczne
C. Bibliografia
D. Tablice zbiorcze
E. Rozważania dotyczące laserów dużej mocy w odniesieniu do
laserowych urządzeń do obróbki materiałów
F. ZwiÄ…zane normy IEC
Załącznik krajowy: Alfabetyczny indeks terminów polskich i ich
angielskich odpowiedników
Mechanizmy oddziaływania i głębokość wnikania do oka
UV 100  315 nm
Pochłaniany w rogówce
Zapalne uszkodzenie oka
UV 315 - 400 nm
Starzenie soczewki, katarakta
Zakres widzialny 400  780 nm
Fotochemiczne i termiczne uszkodzenie
siatkówki
Bliska IR 780  1400 nm
Katarakta i poparzenie siatkówki
Mechanizmy oddziaływania i głębokość wnikania do oka cd
IR 1400 - 3000 nm
Oparzenia rogówki, katarakta,
zamglenia
IR powyżej 3000 nm
Oparzenia rogówki
Wysoka moc  oparzenia skóry
Nigdy tak !!!
Nieodwracalne uszkodzenia siatkówki pierwszych eksperymentatorów
laser Nd:YAG  = 1.06 źm
Artykuł: In Laser Safety, Little Mistakes Can Have Big Cosequences.
Photonics Spectra, marzec 2005 str. 56-62
Opisane tragiczne wypadki
Współczesne nieodwracalne uszkodzenia siatkówki przez dalmierz
bazujący na laserze Nd:YAG  = 1.06 źm
Niemal pełna ślepota, widzenie peryferyjne