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Sécurité laser

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Pratiques essentielles pour les utilisateurs de lasers à fibre

IPG Photonics fournit sa gamme unique de lasers à fibre et d'amplificateurs aux intégrateurs de systèmes ainsi que directement aux utilisateurs finaux. Étant donné qu'IPG fournit des produits à une grande variété d'utilisateurs finaux, nous souhaitons fournir des informations de base sur le thème de la sécurité des lasers.  
 
Ces informations sont fournies à titre de service à nos clients actuels et futurs. Veuillez consulter les liens à la fin de cette section pour obtenir d'autres sources d'information sur la sécurité des lasers. 
 
Les lasers et les sources de lumière amplifiée produisent une lumière qui n'existe pas dans la nature : un stimulus tel qu'une lumière de forte intensité est introduit dans une cavité laser et le résultat est une émission laser ou une sortie de lumière. Bien que la lumière produite soit de la lumière, elle est très différente de la lumière du soleil ou d'une ampoule électrique. Par conséquent, comme la lumière laser/amplifiée a des propriétés particulières, il y a souvent des risques pendant le fonctionnement et potentiellement pendant l'entretien. Les sources de lumière laser/amplifiée produisent une lumière monochromatique très intense qui peut être visible ou invisible pour l'œil humain, et qui est également cohérente, ce qui signifie que toutes les ondes sont en phase les unes avec les autres. La cohérence rend cette lumière beaucoup plus dangereuse que la lumière non cohérente de même longueur d'onde et de même intensité. Les faisceaux collimatés ou les faisceaux qui ne divergent pas rapidement lorsqu'ils sortent de l'ouverture de l'appareil présentent des risques qui sont présents même à de grandes distances de l'ouverture.

 

 

Risques

Lorsque l'on considère les risques liés au laser, la zone la plus préoccupante est généralement l'œil. Les informations ci-dessous ne concernent pas seulement les dangers associés à l'œil, mais aussi d'autres dangers qui peuvent être présents lors de l'utilisation d'un produit laser.

Les lasers à diode du GPI fonctionnent dans la gamme des 980 nm, les lasers et amplificateurs à l'ytterbium fonctionnent à environ 1060 nm, les lasers et amplificateurs Raman fonctionnent à environ 1400 nm, les lasers et amplificateurs à l'erbium à environ 1550 nm et les lasers et amplificateurs au thulium fonctionnent à environ 2000 nm. L'IPG fournit également des sources laser inférieures à 980 nm.

Risques pour les yeux

 

L'exposition au laser peut provoquer des lésions oculaires. Les lasers peuvent endommager l'œil de différentes manières en fonction de la longueur d'onde et de la puissance de sortie auxquelles l'utilisateur peut être exposé :

  • Les faisceaux visibles (400 à 700 nm) et proches de l'infrarouge (IR-A, 700 à 1400 nm) peuvent pénétrer dans l'œil et causer des dommages irréversibles à la rétine, au nerf optique et à la partie centrale de l'œil. En règle générale, l'œil humain peut distinguer la lumière dans la gamme de longueurs d'onde de 400 à 700 nm (du violet au rouge). Malheureusement, l'œil laisse également pénétrer des longueurs d'onde supérieures à 1 400 nm, ce qui constitue un risque important de lésions de la rétine et du nerf optique.
  • Les faisceaux invisibles de longueurs d'onde autres que le proche infrarouge peuvent endommager les parties externes de l'œil. Les rayons UV (180 à 400 nm) peuvent provoquer des lésions de la cornée et du cristallin. Le rayonnement infrarouge moyen (IR-B, 1400 à 3000 nm) peut pénétrer la surface de l'œil et provoquer des cataractes. L'infrarouge lointain (IR-C, 3000nm à 1mm) peut endommager la surface extérieure ou la cornée.
  • L'utilisateur doit s'attendre à la présence de faisceaux secondaires à différents angles. Les faisceaux secondaires peuvent se trouver au niveau ou à proximité de la surface de travail. Ces faisceaux sont des réflexions spéculaires du faisceau principal sur diverses surfaces. Bien que ces faisceaux secondaires soient moins puissants que la puissance totale émise par le laser, leur intensité peut être suffisamment importante pour provoquer des lésions oculaires. Il convient d'en tenir compte lors de l'installation de systèmes laser.

 

Risques supplémentaires

  • Les systèmes laser peuvent provoquer des brûlures de la peau ; le potentiel de dommages et la gravité dépendent de la longueur d'onde et de la puissance.
  • Certains systèmes laser sont des composants d'équipements lourds et doivent être utilisés avec beaucoup de précautions pour l'opérateur et les autres personnes se trouvant dans la zone du laser.
  • Certains lasers sont suffisamment puissants pour brûler les vêtements, le papier ou enflammer les solvants et autres substances inflammables. Il faut en tenir compte lors de l'utilisation de systèmes laser.
  • Des morceaux de métal chauds ou fondus peuvent être présents lors de l'utilisation de lasers à haute puissance. Soyez prudent si des débris sont générés dans votre application.

 

Risques électriques

  • La tension (CA et CC) utilisée pour les produits laser est souvent élevée. Tous les câbles et connexions électriques doivent être traités comme s'il s'agissait d'un niveau dangereux. Toutes les parties du câble électrique, du connecteur ou du boîtier de l'appareil doivent être considérées comme dangereuses.

 

Classification des lasers

En plus des informations fournies ci-dessus sur la sécurité, voici une brève description de la classification des systèmes laser. Les systèmes laser sont classés en fonction de la longueur d'onde et de la puissance de sortie auxquelles l'utilisateur final peut être exposé pendant le fonctionnement. Cela pourrait également être décrit comme le potentiel de danger du système laser. La classification est déterminée par la ou les longueurs d'onde d'émission, la puissance de sortie et les caractéristiques du faisceau.

Les classes de laser commencent à la classe 1 et se terminent à la classe 4. Plus le numéro de la classification est élevé, plus le potentiel de danger du système laser est important. Ces classifications de laser sont identifiées sur le système laser et des chiffres romains sont souvent utilisés pour identifier le numéro de classe. Le processus d'identification s'effectue en apposant une étiquette sur le produit. Outre des avertissements textuels, ces étiquettes contiennent des informations relatives à la longueur d'onde, à la puissance de sortie totale et à la classification du laser.

Classe 1 

Les systèmes laser de classe 1 sont intrinsèquement sûrs. Dans des conditions de fonctionnement normales, ces lasers ne présentent pas de risques potentiels pour la santé. Des considérations particulières en matière de conception sont utilisées pour empêcher l'accès de l'homme au rayonnement laser pendant le fonctionnement. 

Classe 2

Les systèmes laser de classe 2 sont des lasers visibles de faible puissance. Le réflexe naturel de clignotement de l'œil, causé par l'aversion pour la lumière vive, protège l'utilisateur. Il existe certains risques potentiels en cas de vision directe pendant une période prolongée. Une étiquette ATTENTION est requise pour les lasers de classe 2. 

Classe 3

Les systèmes laser de classe 3a doivent également porter une étiquette "ATTENTION" et, dans certains cas, une étiquette "DANGER". Le réflexe d'aversion à la lumière devrait protéger l'utilisateur s'il n'est observé que momentanément. Un danger peut être présent si l'on regarde avec des optiques collectrices, par exemple lors d'un processus d'alignement optique.

Les systèmes laser de classe 3b peuvent présenter un danger s'ils sont observés directement ou en regardant les faisceaux secondaires. En général, ces lasers ne produisent pas de réflexions dangereuses sur une surface mate. Ces systèmes portent une étiquette DANGER et, bien que le risque de lésions oculaires soit présent, le risque d'incendie ou de lésions cutanées est faible. Il est recommandé de porter des lunettes de protection laser lors de l'utilisation de ces lasers. 

Classe 4

Les systèmes laser de classe 4 présentent des risques pour les yeux et la peau. Les dangers peuvent provenir de réflexions directes, secondaires et diffuses. Une étiquette DANGER est apposée sur tous les systèmes laser de classe 4. Les lasers de classe 4 peuvent également endommager les matériaux à l'intérieur ou autour de la zone laser et enflammer les substances inflammables. L'utilisation de ces lasers nécessite le port de lunettes de protection.

 

Éléments à prendre en compte lors de l'utilisation de lasers

IPG Photonics fournit des lasers et des systèmes laser de classe 3b et de classe 4 à ses utilisateurs finaux. La liste suivante contient des éléments que les utilisateurs de lasers ou les utilisateurs potentiels doivent prendre en compte lors de l'utilisation de systèmes laser. 

  • Veuillez prendre le temps de lire et de comprendre le guide de l'utilisateur et de vous familiariser avec les instructions d'utilisation et d'entretien fournies avant d'utiliser le produit. Si vous avez des questions ou si vous ne comprenez pas certaines sections, n'hésitez pas à contacter le fabricant. 
  • Tous les opérateurs présents dans la zone doivent porter des lunettes de protection laser appropriées avant de permettre l'émission du laser. Cela inclut les opérateurs qui n'utilisent pas directement le système laser. 
  • Ne regardez jamais directement dans le port de sortie du laser lorsque l'appareil est sous tension. 
  • Installez le laser et tous les composants optiques utilisés avec le laser loin de la hauteur des yeux. 
  • Ne pas installer ou terminer les fibres ou les collimateurs lorsque le laser est actif. 
  • Mettez toujours le laser hors tension lorsque vous travaillez sur la sortie, par exemple lorsque vous montez la fibre ou le collimateur dans un dispositif, etc. Si nécessaire, alignez la sortie à une faible puissance de sortie, puis augmentez progressivement la puissance de sortie. 
  • L'interaction entre le laser et le matériau traité peut également générer des rayonnements UV et visibles de haute intensité. 
  • Veillez à ce que les enceintes laser soient en place pour éviter les lésions oculaires dues au rayonnement visible. Veillez à ce que la surface de travail soit correctement ventilée. Les gaz, les étincelles et les débris qui peuvent être générés par l'interaction entre le laser et la surface de travail peuvent présenter des risques supplémentaires pour la sécurité. 
  • Utilisez le laser dans une pièce dont l'accès est contrôlé par un système de verrouillage des portes. Placez des panneaux d'avertissement. Limitez l'accès à la zone aux personnes formées à la sécurité laser pendant l'utilisation du laser. 
  • Évitez d'utiliser le laser dans un environnement sombre. 
  • N'activez pas le laser sans qu'une fibre de couplage ou un dispositif équivalent ne soit fixé au connecteur de sortie optique. 
  • L'opérateur du laser est responsable de la notification de l'utilisation du laser et du contrôle de la zone laser.

 

Lunettes de protection

Les lunettes de protection laser sont étiquetées en fonction de la densité optique et de la plage de couverture des longueurs d'onde. La densité optique, OD, est un paramètre très important lors du choix des lunettes de protection laser. La formule de la densité optique est indiquée ci-dessous.

Densité optique = -1 (transmission de la lumière)

Tl = 10 - OD

En utilisant la formule ci-dessus, vous pouvez voir qu'il y a une augmentation de 10x de la protection (10x diminution de la transmission laser) pour chaque augmentation de l'OD. IPG Photonics recommande à l'utilisateur final de systèmes laser d'examiner l'application particulière lors de l'évaluation des exigences en matière de lunettes. Il est important de comprendre les risques potentiels associés à l'application finale ou résultant de celle-ci.

IPG Photonics recommande aux utilisateurs de laser de se renseigner sur les exigences locales, nationales, fédérales ou gouvernementales, ainsi que sur les exigences relatives aux installations ou aux bâtiments qui peuvent s'appliquer à l'installation ou à l'utilisation d'un laser ou d'un système laser.

 

Informations complémentaires

Pour de plus amples informations concernant la sécurité laser, veuillez vous référer à la liste ci-dessous, qui contient quelques informations disponibles :

Laser Institute of America (LIA)
13501 Ingenuity Drive, Suite 128
Orlando, Florida 32826
Tél : 407.380.1553, Fax : 407.380.5588
Gratuit : 1.800.34.LASER
https://www.lia.org/

American National Standards Institute (Institut national américain de normalisation)
ANSI Z136.1 - 2000, American National Standard for the Safe Use of Lasers
(disponible auprès de la LIA)

Commission électrotechnique internationale
IEC 60825-1, Edition 1.2, 2001-08
Sécurité des appareils à laser -
Partie 1 : Classification des appareils, prescriptions et guide de l'utilisateur.
(Disponible auprès de la LIA)

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