obrázek

Společnost

Laserová bezpečnost

Obrázek na pozadí

Základní postupy pro uživatele vláknových laserů

Společnost IPG Photonics dodává svou jedinečnou řadu vláknových laserů a zesilovačů systémovým integrátorům ale i přímo koncovým uživatelům a z toho důvodu jposkytujeme základní informace na téma bezpečnosti laserů.  
 
Tyto informace jsou poskytovány jako služba našim stávajícím i potenciálním zákazníkům. Další zdroje informací o bezpečnosti laserů naleznete v odkazech na konci této části. 
 
Lasery a laserové zesilovače jsou zdrojem světla, které v přírodě neexistuje. Přestože výstupem z laseru je světlo, toto je v mnohém úplně jiné než sluneční světlo nebo světlo žárovky. Laserové/zesílené světlo má specifické vlastnosti a tedy existují rizika při provozu a případně i při servisu laseru. Lasery produkují vysoce intenzivní monochromatické světlo, které může být viditelné nebo neviditelné pro lidské oko. Toto světlo je také koherentní, což znamená, že všechny vlny jsou ve vzájemné fázi. Díky koherenci je toto světlo mnohem nebezpečnější než nekoherentní světlo stejné vlnové délky a intenzity. Kolimované paprsky nebo paprsky, které se při výstupu z apertury zařízení rychle nerozbíhají, představují riziko i ve velkých vzdálenostech od apertury.

 

 

Nebezpečí

Při zvažování rizik laserového záření se nejčastěji zaměřujeme na  oko. Níže uvedené informace se týkají nejen nebezpečí spojených s okem, ale také dalších nebezpečí, která mohou být při používání laserového zařízení přítomna.

Diodové lasery IPG pracují v oblasti 980 nm, ytterbiové lasery a zesilovače pracují na vlnové délce kolem 1060 nm, ramanovské lasery a zesilovače na vlnové délce kolem 1400 nm, erbiové lasery a zesilovače na vlnové délce kolem 1550 nm a thuliové lasery a zesilovače na vlnové délce kolem 2000 nm. IPG nabízí také laserové zdroje s vlnovou délkou menší než 980 nm.

Nebezpečí pro oči

 

V důsledku působení laseru může dojít k poškození očí. Lasery mohou poškodit oko různými způsoby v závislosti na vlnové délce a výstupním výkonu, kterému může být uživatel vystaven:

  • Viditelné (400 až 700 nm) a blízké infračervené (IR-A, 700 až 1400 nm) paprsky mohou proniknout do oka a způsobit tak nevratné poškození sítnice, zrakového nervu a centrální části oka. Lidské oko obvykle vidí světlo v rozsahu vlnových délek 400 až 700 nm (fialová až červená). Bohužel oko propustí i vyšší vlnové délky až do 1400 nm, které stále představují významnou hrozbu pro poškození sítnice a zrakového nervu.
  • Neviditelné paprsky jiných vlnových délek než blízké infračervené mohou způsobit poškození vnějších částí oka. UV záření (180 až 400nm) může způsobit poškození rohovky i čočky. Střední infračervené záření (IR-B, 1400 až 3000nm) může proniknout na povrch a způsobit šedý zákal. Dálkové infračervené záření (IR-C, 3000nm až 1 mm) může poškodit vnější povrch nebo rohovku.
  • Uživatel by měl počítat s přítomností sekundárních paprsků pod různými úhly. Sekundární paprsky mohou být na pracovní ploše nebo v její blízkosti. Tyto paprsky jsou zrcadlovými odrazy hlavního paprsku od různých povrchů. Přestože tyto sekundární paprsky mohou být méně silné než celkový výkon vyzařovaný laserem, jejich intenzita může být dostatečně velká na to, aby způsobila poškození oka. Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu při instalaci laserových systémů.

 

Další nebezpečí

  • Laserové systémy mohou způsobit popáleniny kůže. ; Potenciál poškození a jeho závažnost jsou velmi závislé na vlnové délce a výkonu laseru.
  • Některé laserové systémy jsou součástí těžkých zařízení a měly by být provozovány s vysokou mírou opatrnosti vůči obsluze a ostatním osobám, které se nacházejí v oblasti laseru.
  • Některé lasery jsou dostatečně výkonné na to, aby zapálily oděv, papír nebo rozpouštědla a jiné hořlavé látky. To je třeba při používání laserových systémů vzít v úvahu.
  • Při použití výkonných laserů se mohou vyskytovat horké nebo roztavené kusy kovu. V případě, že při aplikaci vznikají úlomky, dbejte zvýšené opatrnosti.

 

Elektrická nebezpečí

  • Napětí (střídavé i stejnosměrné) používané u laserových výrobků je často vysoké. Ke všem elektrickým kabelům a spojům je třeba přistupovat, jako by se jednalo o nebezpečnou úroveň. Všechny části elektrického kabelu, konektoru nebo krytu zařízení by měly být považovány za nebezpečné.

 

Klasifikace laserů

Kromě výše uvedených informací o bezpečnosti je níže uveden stručný popis klasifikace laserových systémů. Laserové systémy se klasifikují podle vlnové délky a výstupního výkonu, kterému může být koncový uživatel během provozu vystaven. To lze také popsat jako potenciál nebezpečnosti laserového systému. Klasifikace se určuje podle vlnové délky (vlnových délek), výstupního výkonu a vlastností paprsku.

Třídy laserů začínají třídou 1 a končí třídou 4. Čím vyšší je číslo v klasifikaci, tím větší je potenciál nebezpečí laserového systému. Klasifikace laserů jsou vyznačeny na laserovém systému a často se k identifikaci čísla třídy používají římské číslice. Proces identifikace se provádí tak, že se na výrobek připevní štítek. Tyto štítky obsahují vedle textových varování také informace týkající se vlnové délky, celkového výstupního výkonu a klasifikace třídy laseru.

Třída 1 

Laserové systémy třídy 1 jsou jiskrově bezpečné. Za běžných provozních podmínek nepředstavují tyto lasery potenciální zdravotní riziko. Lasery této třídy mají zpravidla i takovou konstrukci, která neumožňuje přístupu člověka k laserovému záření během provozu. 

Třída 2

Laserové systémy třídy 2 jsou viditelné lasery s nízkým výkonem. Přirozený mrkací reflex oka způsobený averzí k jasnému světlu uživatele ochrání. Při dlouhodobém přímém pohledu existuje určité potenciální nebezpečí. U laserů třídy 2 je vyžadováno označení POZOR. 

Třída 3

Laserové systémy třídy 3a musí být rovněž opatřeny štítkem POZOR a v některých případech vyžadují štítek NEBEZPEČÍ. Světelný reflex oka by měl uživatele chránit, pokud se na něj dívá jen na okamžik. Nebezpečí může hrozit, pokud se na něj díváte optikou s fokusační funkcí, například během procesu optického seřizování.

Laserové systémy třídy 3b mohou představovat nebezpečí při přímém pohledu nebo při pohledu na sekundární paprsky. Tyto lasery obvykle nevytvářejí nebezpečné odrazy od matného povrchu. Tyto systémy jsou opatřeny štítkem NEBEZPEČÍ, a přestože existuje možnost poškození očí, riziko požáru nebo ohrožení kůže je nízké. Při používání těchto laserů se doporučují ochranné laserové brýle. 

Třída 4

Laserové systémy třídy 4 představují nebezpečí pro oči i kůži. Nebezpečí mohou představovat přímé, sekundární i rozptýlené odrazy. Všechny laserové systémy třídy 4 jsou opatřeny štítkem NEBEZPEČÍ. Lasery třídy 4 mohou také poškodit materiály v oblasti laseru nebo v jeho okolí a zapálit hořlavé látky. Při používání těchto laserů jsou vyžadovány ochranné brýle.

 

Co je třeba vzít v úvahu při používání laserů

Společnost IPG Photonics dodává koncovým uživatelům lasery a laserové systémy třídy 3b i třídy 4. Následující seznam obsahuje položky, které by uživatelé laserů nebo potenciální uživatelé měli při používání laserových systémů zvážit. 

  • Před použitím výrobku věnujte čas přečtení a pochopení uživatelské příručky a seznámení se s návodem k obsluze a údržbě. V případě jakýchkoli dotazů nebo nepochopení některých částí se neváhejte obrátit na výrobce. 
  • Všichni operátoři, kteří se nacházejí v oblasti, musí mít před zapnutím laserového záření nasazeny vhodné ochranné brýle. To se týká i operátorů, kteří laserový systém přímo nepoužívají. 
  • Nikdy se nedívejte přímo do výstupního portu laseru, když je zapnuté napájení. 
  • Laser a všechny optické součásti používané s laserem nastavte mimo úroveň očí. 
  • Neinstalujte ani neukončujte vlákna nebo kolimátory, když je laser aktivní. 
  • Při práci s výstupem, například při montáži vlákna nebo kolimátoru do přípravku apod., laser vždy vypněte. V případě potřeby seřiďte výstup nejprve při nízkém výstupním výkonu a poté postupně zvyšujte výstupní výkon. 
  • Interakce mezi laserem a zpracovávaným materiálem může také generovat vysoce intenzivní UV a viditelné záření. 
  • Zajistěte, aby byly na svém  místě kryty laserů, které zabrání poškození očí viditelným zářením. Zajistěte, aby byl pracovní prostor řádně odvětráván. Plyny, jiskry a úlomky, které mohou vznikat při interakci laseru a opracovávaného povrchu, mohou představovat další bezpečnostní rizika. 
  • Laser používejte v místnosti s přístupem řízeným dveřními zámky. Umístěte výstražné značky. Při práci s laserem omezte přístup do prostoru pouze na osoby, které jsou proškoleny v oblasti bezpečnosti a práce s laserem. 
  • Nepoužívejte laser v tmavém prostředí. 
  • Laser nezapínejte, pokud není k optickému výstupnímu konektoru laseru připojeno optické vlákno pro vedení svazku. 
  • Provozovatel laseru je povinen informovat o použití laseru a kontrolovat prostor laseru.

 

Ochranné brýle

Laserové ochranné brýle jsou označeny optickou hustotou a rozsahem pokrytí vlnových délek. Optická hustota, OD, je parametr, který je při výběru laserových ochranných brýlí velmi důležitý. Vzorec pro optickou hustotu je uveden níže.

Optická hustota = -1 (propustnost světla)

Tl = 10 - OD

Podle výše uvedeného vzorce zjistíte, že s každým zvýšením OD se ochrana zvýší 10x (přenos laseru se tedy sníží 10x). Společnost IPG Photonics doporučuje, aby koncový uživatel laserových systémů při posuzování požadavků na brýle zkontroloval konkrétní aplikaci. Je důležité porozumět potenciálním nebezpečím spojeným s danou aplikací nebo vyplývajícím z jejího konečného použití.

Společnost IPG Photonics doporučuje uživatelům laserů, aby si zjistili veškeré místní, státní, federální nebo vládní požadavky, jakož i požadavky na zařízení nebo budovy, které se mohou vztahovat na instalaci nebo používání laseru nebo laserového systému.

 

Další informace

Další informace týkající se laserové bezpečnosti naleznete v níže uvedeném seznamu, který obsahuje některé dostupné informace:

Americký laserový institut (LIA)
13501 Ingenuity Drive, Suite 128
Orlando, Florida 32826
Tel: 407 380 1553, Fax: 407 380 5588
Bezplatná linka: 1 800 34 LASER
https://www.lia.org/

Americký národní normalizační institut
ANSI Z136.1 - 2000, Americká národní norma pro bezpečné používání laserů
(k dispozici prostřednictvím LIA)

Mezinárodní elektrotechnická komise
IEC 60825-1, vydání 1.2, 2001-08
Bezpečnost laserových výrobků -
Část 1: Klasifikace zařízení, požadavky a uživatelská příručka.
(Dostupné prostřednictvím LIA)

Laserové bezpečnostní vybavení
Laurin Publishing
Laserové bezpečnostní vybavení a průvodci pro kupující