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Sicherheit und Normen

Auf dieser Seite erfahren Sie, was Sie wissen müssen, um Laser gefahrlos einsetzen zu können. Die Informationen beziehen sich auf internationale Sicherheitsnormen und auf Sicherheitshinweisen zur Installation.


Weltweite Sicherheitsnormen

Internationale Organisation USA
IEC 60825-1
“Sicherheit von Lasereinrichtungen”
FDA (CDRH)
21 CFR Part 1040.10 und 1040.11

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Über die internationale Klassifizierungs-Norm IEC 60825-1

Beschreibung der IEC

Die IEC (International Electrotechnical Commission) ist eine internationale Organisation für die Normung in der Elektrotechnik. Die Aufgabe der IEC ist folgendermaßen festgelegt:
- Grundlagen für die einzelstaatliche Normung in der Elektrotechnik und Elektronik erarbeiten.
(Quelle: http://www.iec.ch/about/mission-e.htm)

Beschreibung der Sicherheitsnorm für Laser

Die IEC hat für Lasergeräte die internationale Norm IEC 60825-1 erlassen. Diese gilt als gemeinsame Sicherheitsnorm n sämtlichen IEC-Mitgliedsländern.
(Quelle: http://www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:5:0##ref=menu)

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Über die FDA (CDRH)

Beschreibung der FDA

Die FDA (Food and Drug Administration) ist eine Behörde des US-Gesundheitsministeriums HHS (Department of Health and Human Services). Das CDRH (Center for Devices and Radiological Health) ist eine Abteilung der FDA, mit Zuständigkeit für die administrativen Aspekte der Strahlenschutzrichtlinien. Die Regelungen für Lasergeräte beruhen auf den allgemeinen Strahlenschutzrichtlinien. Bei Herstellung, Vertrieb und Verkauf von Lasergeräten in den USA müssen Hersteller die Anforderungen dieser Richtlinien erfüllen.

Beschreibung der Sicherheitsnorm für Laser

Unter Title 21 “Radiological Health” des CFR (Code of Federal Regulations) sind die Regelungen zum Strahlenschutz (einschließlich Laserstrahlung) sowie allgemeine Regelungen niedergelegt.
(Quelle: http://www.fda.gov/Radiation-EmittingProducts/RadiationEmittingProductsandProcedures/MedicalImaging/MedicalX-Rays/ucm175028.htm#lrps)

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Sicherheitsmaßnahmen für Laser
 * Auf IEC60825 beruhende Sicherheitsmaßnahmen

Allgemeine Lasersicherheit

Zweck

Der Zweck von Laser-Sicherheitsnormen ist die Vermeidung von Verletzungen durch Laserstrahlungen.
Schutz vor den Gefährdungen durch Laserstrahlung kann erzielt werden, wenn die Benutzer die von Lasergeräten ausgehende potenzielle Gefahr richtig einschätzen, sich streng an die festgelegten Vorschriften halten und die Sicherheitsfunktionen der Lasergeräte ordnungsgemäß umsetzen.

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Vorbeugende Maßnahmen zur Lasersicherheit

Über vorbeugende Maßnahmen zur Lasersicherheit

Mit Lasersicherheit haben sowohl die Hersteller als auch die Benutzer von Lasergeräten zu tun. Ferner werden die Benutzer in Beauftragte für Lasersicherheit und Bediener untergliedert. Nachfolgend eine Übersicht der für die einzelnen Personenkreise erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen:

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Vorbeugende Maßnahmen bei Herstellern

  1. 1. Klassifikation der Lasergeräte
  2. 2. Technische Kontrollmaßnahmen je nach Laserklasse
  3. 3. Bereitstellung der erforderlichen technischen Informationen

Vorbeugende Sicherheitsmaßnahmen für Benutzer:

  1. 4. Festlegung von vorbeugenden Sicherheitsmaßnahmen
  2. 5. Schulung der Bediener
  3. 6. Umsetzung von vorbeugenden Sicherheitsmaßnahmen

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Klassifikation von Lasergeräten

IEC 60825-1

Gemäß den in den Normen IEC60825-1 und FDA(CDRH)21CFR Part 1040.10 aufgeführten Laser-Sicherheitsanforderungen, sind diese Produkte als Laserprodukte der Klasse 4/ Klasse IV eingestuft.

IEC-Norm
Laserklasse Klassendefinition
Klasse 1 Lasergeräte, die während der Verwendung ungefährlich sind, einschließlich bei direktem, längerem Hineinblickens in den Strahl mit optischen Instrumenten (Lupe oder Fernglas).
Klasse 1M Lasergeräte, die ungefährlich sind, einschließlich bei längerer direkter Bestrahlung des nackten Auges (ohne Hilfsmittel). Bei Verwendung von optischen Instrumenten kann eine Bestrahlung des Auges Schäden hervorrufen. Der Wellenlinienbereich für Lasergeräte der Klasse 1M liegt zwischen 302,5 nm und 4.000 nm.
Klasse 2 Lasergeräte, die sichtbare Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm aussenden, die sicher für die vorübergehende Bestrahlung sind, aber bei bewusstem Hineinblicken in den Strahl gefährlich sein können.
Die Verwendung optischer Instrumente erhöht nicht das Risiko von Verletzungen des Auges.
Klasse 2M Lasergeräte, die sichtbare Laserstrahlen abgeben und die für die kurzzeitige Bestrahlung des nackten Auges (ohne Hilfsmittel) ungefährlich sind. Bei Verwendung von optischen Instrumenten kann eine Bestrahlung des Auges Schäden hervorrufen.
Klasse 3R Lasergeräte, die potenziell gefährlich sind, bei denen das Risiko einer Verletzung jedoch in den meisten Fällen relativ niedrig ist. Das Verletzungsrisiko steigt mit der Dauer der Bestrahlung, und die Bestrahlung ist gefährlich, wenn das Auge bewusst bestrahlt wird.
Klasse 3B Lasergeräte, die normalerweise gefährlich sind, wenn man direkt in den Strahl blickt, inklusive zufälliger Kurzzeitbestrahlung. Diffus reflektierte Laserstrahlen aus diesen Geräten sind normalerweise ungefährlich.
Klasse 4 Lasergeräte, die gefährlich sind, wenn man direkt in den Strahl blickt, und die Hautverletzungen hervorrufen können. Auch diffuse Reflektionen dieser Geräte können gefährlich sein. Diese Lasergeräte stellen oft eine Brandgefahr dar.
FDA-Norm
Laserklasse Klassendefinition
Class I Das Strahlungsniveau von Lasern der Class I wird nicht als gefährlich betrachtet.
Class IIa Das Strahlungsniveau von Lasern der Class IIa wird nicht als gefährlich betrachtet, wenn es über einen Zeitraum kleiner oder gleich 1x10-3 Sekunden ins Auge gelangt; bei Zeiträumen über 1x10-3 Sekunden besteht jedoch die Gefahr einer permanenten Schädigung des Augenlichts.
Class II Beim Strahlungsniveau von Lasern der Class II besteht die Gefahr einer permanenten Schädigung des Augenlichts.
Class IIIa Beim Strahlungsniveau von Lasern der Class IIIa besteht – je nach Bestrahlungsstärke – entweder eine akute Gefährdung des Augenlichts bei einem direkten Blick in den Strahl oder die Gefahr einer permanenten Schädigung des Augenlichts; ferner besteht eine akute Gefährdung des Augenlichts, wenn mit optischen Instrumenten direkt in den Strahl geblickt wird.
Class IIIb Beim Strahlungsniveau von Lasern der Class IIIb besteht eine akute Gefährdung der Haut und der Augen bei direkter Strahleinwirkung.
Class IV Beim Strahlungsniveau von Lasern der Class IV besteht eine akute Gefährdung der Haut und der Augen bei direkter und bei indirekter, gestreuter Strahleinwirkung.

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Sicherheitsmaßnahmen/-ausrüstung für Lasermarkiersysteme

Das Lasersystem verfügt über die folgenden Sicherheitsvorkehrungen.

Schlüsselnetzschalter

Zum Hochfahren des Lasersystems muss der Schlüsselnetzschalter betätigt werden. Solange das Lasersystem nicht verwendet wird, muss der Schlüssel abgezogen sein.

Schlüsselnetzschalter

Laserstrahlungsemission-Warnung

Wenn der Schlüsselnetzschalter auf [LASER ON] gestellt wird, geht das Gerät in einen Zustand, in dem eine Laseroszillation stattfinden kann und die Laseremissionsanzeige leuchtet.
Laseremissionsanzeigen befinden sich an der Oberseite des Markiergeräts und an der Vorderseite des Steuergeräts.

Laserstrahlungsemission-Warnung

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Laserverschluss

Schließt den im Inneren des Markiergeräts angebrachten automatischen Verschluss, um die Emission von Laserstrahlung zu verhindern.

Fernverriegelungs-Eingangsklemme(Not-Aus-Eingang)

Es gibt zwei Kanäle für die Fernverriegelungs-Eingangsklemme(Not-Aus-Eingang): A und B.
Wenn einer dieser beiden Kontakte geöffnet wird, werden die Laseremission und alle Markieroperationen des Lasersystems gestoppt.
Wenn die beiden Kontakte kurzgeschlossen werden, wird die Laseremission ermöglicht.
Werksseitig sind die beiden Kontakte mit einer Kurzschlussbrücke verbunden.

Manuelles Zurücksetzen

Wenn einer der folgenden Zustände auftritt, nachdem die Fehlerursache beseitigt wurde, drehen Sie den schlüsselbetriebenen Netzschalter einmal auf [POWER ON] oder [OFF] und dann drehen Sie ihn wieder auf [LASER ON], um den Betrieb wieder aufzunehmen.

Auftreten Betätigung des Schlüsselnetzschalters
Ein Fehler tritt auf. Drehen Sie den schlüsselbetriebenen Netzschalter einmal auf [POWER ON] zurück und stellen Sie ihn dann wieder auf [LASER ON].
Die Wiederherstellung kann auch über den Eingang "Fehler zurücksetzen" (Klemmenleiste) oder durch Betätigen der Schaltfläche [Fehler-Reset] in "MARKING BUILDER 2" bzw. auf dem Bildschirm der Touch-Panel-Konsole erreicht werden.
Wenn der Fernverriegelungs-Eingangsklemme(Not-Aus-Eingang) (A, B) geöffnet wird Verbinden Sie die Kontakte A und B wieder mit einer Kurzschlussbrücke.
Stellen Sie dann den Schlüsselnetzschalter einmal zurück auf [POWER OFF] und stellen Sie ihn anschließend wieder zurück auf [LASER ON].

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Etiketten für die 3 Lasermarkiersysteme

Etikettentypen

Es gibt drei Typen von Etiketten: “Warnschild”, “Hinweisschild” und “Kennzeichnung an der Strahlaustrittsöffnung”*. Diese Etiketten müssen an allen Lasermarkiersystemen angebracht sein.

* Die Kennzeichnung an der Strahlaustrittsöffnung wird an der Laseraustrittsöffnung angebracht.

Im Lieferumfang der KEYENCE-Lasermarkiersysteme sind drei Typen von Etiketten enthalten: “japanische Aufkleber”, “IEC-Aufkleber” und “FDA-Aufkleber”.
Bei Lasergeräten, die den FDA-Richtlinien und den zugehörigen Kennzeichnungsanforderungen unterliegen, werden der “FDA-Aufkleber” und der “IEC-Aufkleber” an den vorgeschriebenen Positionen am Gerät angebracht. Wenn derartige Geräte außerhalb der USA verwendet werden (Japan wiederum ausgenommen), dann sollte der am Lasermarkiersystem angebrachte FDA-Aufkleber durch den “IEC-Aufkleber” ersetzt werden.

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Benutzeranforderungen

Ergreifen Sie Sicherheitsmaßnahmen für Lasergeräte der Klasse 4.

Gebrauch des Fernverriegelungs-Eingangsklemme(Not-Aus-Eingang)

Schließen Sie den Fernverriegelungs-Eingangsklemme(Not-Aus-Eingang) des Lasersystems an die Notausschalter oder Ähnliches an, um zu verhindern, dass in einem Notfall Strahlung austritt. Das Öffnen des Not-Aus-Einganges deaktiviert den emittierenden Laser. (Es muss manuell quittiert werden, um den Betrieb der Fernverriegelungsfunktion wiederherzustellen.)

Schlüsselbetriebener Netzschalter (Schlüsselsteuerung)

Um zu verhindern, dass das Lasersystem von unbefugten Personen in Betrieb gesetzt wird, muss der vom Arbeitgeber eingesetzte Laser-Sicherheitsbeauftragte den Schlüssel stets in Verwahrung nehmen.

Anbringen eines Warnschildes und Einrichten eines Sicherheitsbereichs

Bringen Sie ein Warnschild am Eingang bzw. Zugang des Bereichs an, in dem das Laserprodukt installiert wird, um sicher zu gehen, dass Mitarbeiter und fremde Personen über die Gefahren informiert wurden.

Beendigung des Strahlengangs

Die Installation muss so erfolgen, dass die Möglichkeit einer unbeabsichtigten Laserstrahlung unter normalen Bedingungen und vorhersehbaren Fehlersituationen auf ein Objekt reduziert wird. Dies gilt auch für ein Markierungsziel, eine Maschine oder Teil einer Maschine.
Um zu verhindern, dass unter diesen Bedingungen die Augen oder Haut in direkten Kontakt mit der Laserstrahlung kommen oder einer diffus reflektierten Strahlung ausgesetzt werden, muss eine Strahlfalle am Ende des (virtuellen) Strahlenganges angebracht werden (diffus reflektierendes Material mit entsprechendem Reflexionsvermögen und thermischen Eigenschaften).

Schutzkleidung

Wenn die Haut einem reflektiertem Laserstrahl ausgesetzt ist, kann es zu Verbrennungen kommen und die Kleidung kann unter Umständen Feuer fangen. Wenn Sie sich in der Nähe eines arbeitenden Lasermarkiersystems aufhalten, müssen Sie feuerbeständige Kleidung tragen und die Haut möglichst weitgehend vor der Strahlung schützen.

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Augenschutz

Für den Fall, dass es zu einer unvorhergesehenen Laseremission kommen sollte, tragen Sie im Sicherheitsbereich des Lasers eine Schutzbrille - und zwar unabhängig davon, ob das Gerät regulär benutzt oder gewartet wird.

Schutzbrille

Wählen Sie eine für die Laserlichtwellenlänge geeignete Schutzbrille aus.

  • - CO2-Laser (Wellenlänge: 10,6 μm, OD: 5-7)
    (Modellreihen ML-G9300/ML-Z9500)
  • - YVO4-Laser (Wellenlänge: 1064 nm, OD: 5-7)
    (Modellreihe MD-V9900/MD-X1000 und X1500)
  • - SHG-Laser (Wellenlänge: 532 nm, OD: 4-7)
    (Modellreihe MD-T1000)
  • - Faserlaser (Wellenlänge: 1090 nm, OD: 6 oder mehr*)
    * Die Laseremissionswarnung kann bestätigt werden.
    (Modellreihen MD-F3000, F3100 und F5100)


Empfohlene Schutzbrillen

Hinweis: Schutzbrillen sollen die Augen vor gestreuter Laserstrahlung schützen. Unter keinen Umständen dürfen Sie mit einer Schutzbrille in direkte oder reflektierte Laserstrahlung blicken, denn vor einer derartigen Belastung bietet sie keinen ausreichenden Schutz!

Filterglas

Laserlicht kann durch die Montage von speziellen Filterglas (entsprechend Wellenlänge und Laserleistung ausgelegt), am Überwachungsfenster der Anlage, blockiert werden.

Lokale Luftabsaugung

Wenn durch die Bearbeitung der Werkstücke mit dem Lasermarkiersystem giftige Gase und Dämpfe erzeugt werden, müssen Sie feststellen, welche toxischen Substanzen freigesetzt werden und eine geeignete örtliche Absaug- und Filteranlage einrichten.

Einsetzen eines Laser-Sicherheitsbeauftragten

Der Arbeitgeber bzw. der verantwortliche Leiter einer sonstigen Einrichtung muss einen Laser-Sicherheitsbeauftragten einsetzen, der über die erforderliche Sachkenntnis und Erfahrung verfügt, um das Sicherheitsmanagement um- und durchzusetzen. Die Zuständigkeiten des Laser-Sicherheitsbeauftragten sind:
1. Vorschlagen von Präventivmasnahmen hinsichtlich der Laseremission
2. Einrichten des Sicherheitsbereichs, in dem das Lasergerät betrieben wird (Bereich, in dem die Gefahr besteht, dass Menschen der von Lasergeräten emittierten Strahlung ausgesetzt werden).
3. Verwahren des Schlüssels für den Schlüsselnetzschalter
4. Prüfen der Schutzausrüstung und ihrer Verwendung
5. Schulung der Benutzer

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Installationsbeispiel

*Das folgende Beispiel betrifft die Modellreihe ML-Z9500. Für andere Modellreihen, siehe entsprechendes Benutzerhandbuch.

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Schutzgehäuse

Damit Personen, die sich in der Nähe des Beschriftungslasers aufhalten, nicht dem unbeabsichtigt reflektierten Licht ausgesetzt werden, muss das Markiergerät eingehaust werden. Das Schutzgehäuse sollte aus einem Material sein, das über Reflexions- und Wärmeeigenschaften verfügt, die ein Blockieren des reflektierten Lichts gewährleisten.


Sicherheitsvorkehrungen

Alle Einstellungen oder Veränderungen an der Maschine/ dem Markiergerät die so nicht in diesem Dokument beziehungsweise in der Betriebsanleitung des Lasers beschrieben sind, können zu einer ungewollten Freisetzung von Laserstrahlung führen. Dies kann es zu Verletzungen von Augen und Hautführen.

Das folgende Beispiel betrifft die Modellreihe ML-Z9500.
Für andere Modellreihen, siehe entsprechendes Benutzerhandbuch.

1. Setzen Sie das Auge unter keinen Umständen der Laserstrahlung oder einer diffusen Reflexion der Laserstrahlung aus!

Wenn das Auge der Laserstrahlung oder einer diffusen Reflexion der Laserstrahlung ausgesetzt wird, kann dies zum Erblinden führen.

2. Setzen Sie die Haut unter keinen Umständen der Laserstrahlung oder einer diffusen Reflexion der Laserstrahlung aus!

Seien Sie vorsichtig, dass Sie während des Markiervorgangs nicht mit der Hand oder einem anderen Körperteil in den Strahl oder bestrahlten Bereich gelangen! Andernfalls kann es zu Hautverletzungen kommen, wie etwa Verbrennungen.

3. Wenn der Laseremissionsanzeige aufleuchtet, ist der auf der rechten Seite gezeigte Bereich der gefährliche Bereich, in den der Laser ausgestrahlt werden kann.

Falls ein Körperteil oder ein entzündbarer Gegenstand in diesen Bereich gelangt, können Augen oder Haut geschädigt bzw. ein Feuer verursacht werden. Sorgen Sie in Anbetracht der Gefahreneigenschaften dieser Produktreihe dafür, dass das Produkt mit einem Gehäuse mit geeigneten Reflexions- und Wärmeeigenschaften versehen ist.

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4. Berücksichtigen Sie bei der Kontruktion die Abschottung des Strahlengangs

Um zu verhindern, dass Augen oder Haut in Kontakt mit dem direkten Laserstrahl oder einer Reflektion kommen, muss der Laser am Ende seines Strahlengangs durch eine Strahlfalle, ein diffus reflektierendes Material (mit entsprechendem Reflexionsvermögen und thermischen Eigenschaften) oder durch einen Absorber aufgefangen werden.

5. Tragen Sie eine Schutzbrille, die für die Laserstrahlwellenlänge geeignet ist.

Tragen Sie eine Schutzbrille, deren optische Dichte für eine Wellenlänge von 10,6 μm zwischen 5 und 7 liegt. Tragen Sie keine Schutzbrille mit einer optischen Dichte von mehr als 7. Andernfalls ist die Laseremissionsanzeige möglicherweise nicht mehr sichtbar.
Selbst wenn Sie eine Schutzbrille tragen, vermeiden Sie eine Belastung der Augen durch direkte oder gestreute Laserstrahlung.

6. Unter keinen Umständen dürfen die Geräte der Modellreihe ML-Z9500 zerlegt werden.

Sonst kann es zu einer Laserstrahlenbelastung und elektrischen Schlägen führen. Falls Produkte der ML-Z9500 Serie zerlegt oder geöffnet werden, verfällt jeglicher Gewährleistungs- und Reparaturanspruch.

7. Umschließen Sie den Bereich, auf den der Laser trifft, mit einer Schutzumhausung.

Die Schutzumhausung muss die nötigen Reflexions- und thermischen Eigenschaften aufweisen. Achten Sie darauf, den Laserstrahl zu unterbrechen, um zu verhindern, dass Laserstrahlung direkt auf die Schutzumhausung trifft.
Sonst kann es bei Laserstrahldurchdringung der Schutzumhausung zu einer Belastung durch unbeabsichtigt austretende Laserstrahlung kommen.
Installieren Sie die ML-Z9500 Serie so, dass der Pfad des Laserstrahls nicht die gleiche Höhe hat wie das menschliche Auge.

8. Achten Sie darauf die ML-Z9500 Serie auszuschalten, bevor Sie Wartungsaufgaben durchführen, wie zum Beispiel das Reinigen der Linse. Tragen Sie während der Wartung eine Schutzbrille.

Sonst kann es zu einer unbeabsichtigten Belastung durch Laserstrahlung kommen.

9. Verwenden Sie die Modellreihe ML-Z9500 unter keinen Umständen in der Nähe leicht entzündlicher Stoffe!

Bringen Sie unter keinen Umständen leicht entzündliche Gegenstände oder Gase (organische Lösungsmittel) in die Nähe der Laseraustrittsöffnung der Modellreihe ML-Z9500! Andernfalls kann es zu einem Brand kommen.

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10. Bestrahlen Sie mit dem Lasergerät unter keinen Umständen spiegelnde Metalloberflächen!

Der CO2-Laser ist zum Markieren von Metalloberflächen nicht geeignet. Versuchen Sie niemals, stark reflektierende Metalloberflächen zu markieren!

11. In der Linse und in anderen optischen Komponenten ist ZnSe (Zinkselenid) enthalten.

ZnSe unterliegt den gesetzlichen Regelungen für Giftstoffe. Bei der Entsorgung des Geräts muss daher ein Fachbetrieb für gewerblichen Sondermüll herangezogen werden.

12. Schalten Sie die gesamte Stromversorgung ab, bevor Sie das Netzkabel an das Steuergerät anschließen.

Andernfalls kann es zu einem Stromschlag kommen.

13. Entfernen Sie Staub oder Qualm, der währen der Markierung auftreten kann, indem Sie eine entsprechende Absaugung gegen Staub/Qualm verwenden. So kann vermieden werden, dass diese Partikel in den menschlichen Körper eindringen können.

Je nach Material, welches markiert wird, kann dies dem menschlichen Körper schaden.

14. Verwenden Sie die Geräte der Modellreihe ML-Z9500 ausschließlich in der Art und Weise, wie sie in diesem Handbuch beschrieben wird.

Sonst kann es zu einer unbeabsichtigten Belastung durch Laserstrahlung kommen.

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Terminologie zur Lasersicherheit * Auf IEC 60825-1 beruhende Sicherheitsmaßnahmen

Diese Norm beschreibt die wichtigsten Schlagworte zum sicheren Umgang mit Lasergeräten.

Diffuse Reflexion Veränderung der räumlichen Verteilung eines Strahlenbündels nach der Streuung durch eine Oberfläche oder eine Substanz in viele Richtungen
Spiegelnde Reflexion Reflexion an einer Oberfläche, die als Strahl angesehen werden kann, einschließlich der Reflexion an einer verspiegelten Oberfläche
Sicherheitsabstand NOHD (Nominal Ocular Hazard Distance) Entfernung, in der die Bestrahlungsstärke oder die Bestrahlung gleich dem entsprechenden Grenzwert der maximal zulässigen Bestrahlung der Hornhaut des Auges (MZB) ist.
Da Laserstrahlen einen divergierenden Winkel aufweisen, wird der Durchmesser des Laserstrahls größer, je weiter der Abstand zur Laserquelle ist. Dadurch wird die auf einen m² angewandte Energie reduziert.
Laserbereich NOHA (Nominal Hazard Area) Bereich, in dem die Bestrahlungsstärke oder die Bestrahlung die geltende maximal zulässige Bestrahlung der Hornhaut des Auges (MZB) übertrifft, einschließlich der Möglichkeit einer zufälligen Ablenkung des Laserstrahls
Maximal zulässige Bestrahlung MZB (engl. MPE, Maximum Permissible Exposure) Die Höhe der Laserstrahlung, dem Personen unter normalen Umständen ausgesetzt sein können, ohne dass schädliche Folgen eintreten
Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS; engl. Accessible Emission Limit, AEL) Der Maximalwert zugänglicher Strahlung, der innerhalb einer bestimmten Klasse zugelassen ist

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Auswirkung eines Lasers auf den menschlichen Körper

Schädliche Auswirkungen

Wenn der menschliche Körper einem Laserstrahl ausgesetzt wird, kann es durch die Wärmeeinwirkung zu einer Denaturierung von Proteinen, zu photochemischen Reaktionen in Zellgeweben sowie zu Gewebezerstörungen aufgrund von Stoßwellen (Lymphe und austretende Gewebsflüssigkeit sowie daraus resultierende Druckwellen) kommen. Bei sehr hohen Laserleistungen können sogar Körperglieder abgetrennt werden.
Zudem können Menschen, wenn sie von einem leistungsstarken Laserstrahl auch nur kurzfristig getroffen werden, einen Schock bis zur Bewusstlosigkeit erleiden. Die biologischen Auswirkungen hängen von der Wellenlänge, der emittierten Leistung sowie der Art der emittierten Wellen (kontinuierliche oder gepulste Welle) des Laserstrahls ab. In der Regel besteht für die Augen ein höheres Risiko schwere und irreversible Schädigungen zu erleiden als für die Haut. Neben den direkten biologischen Auswirkungen eine Laserstrahls sollte auch auf sekundäre Probleme geachtet werden, die durch die Freisetzung von Schadstoffen entstehen können. Sobald der Laserstahl ein Werkstück bearbeitet bzw. auf sonstige Gegenstände in dessen Umgebung trifft und dabei Stäube und Dämpfe erzeugt können dadurch gesundheitliche Schäden auftreten.

Augenschädigungen

Argon-, YAG- und CO2-Laser emittieren allesamt kontinuierliche oder lang gepulste Laserstrahlen und können daher durch die Wärmeeinwirkung oder durch photochemische Reaktionen zu den nachfolgend aufgelisteten Schädigungen führen:

  • Laserstrahlen, deren Wellenlänge außerhalb des sichtbaren Bereichs liegt ((ultraviolette Strahlung von 200 bis 400nm) und Infrarot-Strahlung (1400 bis 106nm)) werden im Gewebe der Hornhaut oder der Linsen absorbiert und verursachen dort eine Trübung (Katarakt, auch als Grauer Star bekannt) mit Hornhautverbrennungen oder Verschlechterung der Sehfähigkeit.
  • Laserstrahlen, deren Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Bereichs liegt (ca. 400nm - 780nm) und Infrarot-Strahlung (780nm bis 1.400nm) werden durch die Optik des Auges (Hornhaut und Linse) auf der Netzhaut fokussiert und circa um das 105-Fache verdichtet. Dies verursacht folgende Schädigungen:
    • Laserstrahlen werden in der Netzhaut absorbiert und führen durch die Wärmeeinwirkung vor allem zu Netzhautverbrennungen.
    • Sichtbare Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von circa 430nm werden in den optischen Pigmenten der Fotorezeptoren der Netzhaut absorbiert und führen vor allem zu Netzhautschädigungen durch photochemische Reaktionen.

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YAG/YVO4-Laser (Q-Switch-Laser) und CO2-Laser mit kurzer Pulsdauer und hoher Spitzenleistung führen zu Netzhautverbrennungen oder Blutungen im Augeninneren, aus denen sich häufig eine schwerwiegende Verschlechterung der Sehfähigkeit ergibt.

Absorption im Auge Wellenlängenbereich gemäß CIE* (nm) Verursachte Beeinträchtigungen oder Schädigungen der Augen
Sichtbarer Bereich

Durch photochemische Reaktionen oder Wärmeeinwirkung verursachte Entzündung mit starken Schmerzen im Bereich von Netzhaut oder Hornhaut

Durch Wärmeeinwirkung verursachte Linsentrübung (Katarakt/Grauer Star)

Durch sichtbares Licht verursachte Beeinträchtigungen der Netzhaut bzw. durch Wärmeeinwirkung oder Stoßwellen verursachte Netzhautschädigungen

Durch Wärmeeinwirkung verursachte Hornhautverbrennungen oder Linsentrübungen (Katarakt)

* Die Abkürzung CIE bedeutet Commission Internationale de l’Éclairage (Internationale Beleuchtungskommission)

Hautschädigungen

Wenn der menschliche Körper einem energiereichen Laserstrahl ausgesetzt ist, können Veränderungen auftreten, die von entzündlichen Hautrötungen, über Blasenbildung bis hin zur Verkohlung der Haut reichen.

* Gemäß einer Veröffentlichung des Centers for Devices and Radiological Health (CDRH) über vorbeugende Maßnahmen gegen Schädigungen durch Laserstrahlen

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