Lasersicherheitsbelehrung Rolf Neuendorf Gliederung l l l l

Lasersicherheitsbelehrung Rolf Neuendorf

Gliederung l l l l l Laser und Laserstrahlung Gefahrenpotential Wirkung von Laserstrahlung auf Gewebe Wirkung von Laserstrahlung auf das Auge Laserschutzklassen Sonstige Gefahren Allgemeine Sicherheitsmassnahmen Spezielle Sicherheitsmassnahmen Vorschriften

Laser LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

Funktion von Lasern Grundlegende Komponenten: • Laser Medium (Gas, Flüssigkeit, Festkörper) • Anregung (Elektrische Entladung, Blitzlampe, Laser) • Resonator Laser Medium Anregungsquelle

Lasertypen Klassifikation nach Lasermedium: • Gas-Laser (He. Ne, Argon, Krypton, . . . ) • Excimer-Laser (Kr. F, Xe. F, . . . ) • Farbstoff-Laser (meist Flüssigkeiten) • Festkörper-Laser (Nd: YAG, Ti: Saphir, . . . ) Klassifikation nach Pulsdauer: • cw-Laser (Laser im Dauerbetrieb) • Q-Switch-Laser (ns-, ps-Pulse) • Modengekoppelte-Laser (ps-, fs-Pulse)

Eigenschaften von Laserstrahlung • hohe Lichtintensität • geringe Strahldivergenz • Monochromasie • Kohärenz Ein Laser kann sehr grosse Energiemengen auf eine kleine Fläche eintragen (= extrem hohe Energiedichte!)

Sind Laser gefährlich? ein paar statistische Unfallzahlen Laser Typ Nd: YAG Argon CO 2 Dye He. Ne Andere % 29, 7 20, 5 12, 8 9, 9 7, 0 20, 1 Betroffene Techniker Wissenschaftler Patienten Arbeiter Ärzte/Pfleger Studenten Zuschauer Andere 395 registrierte Unfälle im Zeitraum 1964 -1999, Quelle: Rockwell Laser Incident Database % 21, 3 17, 6 12, 9 10, 7 9, 2 8, 4 4, 8 15, 1

Gefahrenpotential Primär Laserstrahlung Sekundär Direkt Bauartspezifisch • Elektrische Bauteile • Anregungsstrahlung • Lasergase / -farbstoffe Indirekt Anwendungsspezifisch • Emittierte Gefahrstoffe • Zündung explosiver Stoffe • Brandgefahr • Sekundärstrahlung

Gewebe (Haut) Schäden: Epidermis IR: Dermis - tiefe Verbrennungen in der Dermis UV: - Entzündung und Reizungen im Bereich der Epidermis -Karzinogene Effekte

Auge UV: Hornhaut / Linse VIS, IR: FIR: Netzhaut Hornhaut

Biologische Wirkung Spektralbereic h Wirkung auf Haut Wirkung auf Auge UV-C ( 100– 280 nm ) UV-B ( 280– 315 nm ) UV-A ( 315 -400 nm ) ( < mm Eindringtiefe ) Erythem (Hautrötung) mit sekundärer Pigmentierung, Hautkarzinom ( Absorption in der Hornhaut ) Photokeratitis (Hornhautentzündung), Photokonjunktivitis (Bindehautentzündung) ( Absorption in der Augenlinse ) Strahlenkatarakt (Grauer Star) IR-B ( 1400 -3000 nm ) ( ~ mm Eindringtiefe ) starke Pigmentierung (ohne Erythembildung) ( Eindringtiefe bestimmt durch Pigmentierung) photochemische Prozesse, thermische Hautschäden ( Eindringtiefe bestimmt durch Pigmentierung) thermische Hautschäden ( ~ mm Eindringtiefe ) thermische Hautschäden IR-C ( 3 mm – 1 mm ) ( < mm Eindringtiefe ) thermische Hautschäden ( Absorption in der Hornhaut ) thermische Hornhautschädigung Sichtbare Strahlung ( 400 -780 nm ) IR-A ( 780 -1400 nm ) ( Absorption in der Netzhaut ) photochemische und thermische Retinaschädigung ( Absorption im Glaskörper und in der Netzhaut ) Strahlenkatarakt ( Absorption in der Augenlinse und im Glaskörper ) thermische Hornhaut- und Linsenschädigung, Katarakt

und wenn es doch passiert. . . Hautschaden mehrfacher Augenschaden nach Bestrahlung mit einem Ar+-Ionenlaser

Sekundäre Gefahrenquellen ELEKTRISCH: (Fast) alle Laser verfügen über Komponenten, die Hochspannung führen und/oder in denen Starkströme fliessen (z. B. Kondensatorbänke, Plasmaröhren, Blitzlampen, RFGeneratoren, etc. ) l l In der Regel durch bauliche Massnahmen abgesichert! Gefahr besteht in der Regel nur bei Arbeiten an geöffneten Versorgungen/Laserköpfen

Sekundäre Gefahrenquellen CHEMISCH l Chemikalien für Laserbetrieb z. B. Lasergase, Laserfarbstoffe, . . . l Gefahrstoffe, die bei der Wechselwirkung von Laserstrahlung mit Luft oder Oberflächen entstehen (können)

Sekundäre Gefahrenquellen FEUER und EXPLOSION l Interne Zünd-/Explosionsquellen z. B. Blitzlampen, Farbstoffe, Kondensatorbänke, . . . l Laboreinrichtungen z. B. Lösungsmittelbehälter, Vorhänge. . .

Sekundäre Gefahrenquellen SEKUNDÄRSTRAHLUNG Speziell bei fs-Pulsen: l l Wechselwirkung mit Materie: Röntgenstrahlung Erzeugung Mikrowellen / RF-Felder

Laserklassen – KLASSE 1 l l Unter vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen sicher. Typischerweise vollständig gekapselte Systeme Laserstrahlung kann nicht nach aussen dringen enthalten meistens eingebaute Laser höherer Klassen z. B. CD-Spieler, Laserdrucker, Schweisslaser,

Laserklassen – KLASSE 1 M l l l Unter vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen sicher, sofern keine optischen Instrumente benutzt werden. Wellenlängen von 302, 5 bis 4000 nm (kein UV) keine optischen Instrumente (z. B. Lupen, Linsen, Teleskope), die den Strahlquerschnitt verengen können z. B. Supermarkt-Scanner, . . .

Laserklassen – KLASSE 2 l l durch Lidschlussreflex sicher Sichtbarer Spektralbereich (400 -700 nm) bei Bestrahlungsdauer bis 0, 25 s ungefährlich auch für das Auge (Lidschlußreflex) Keine Gefährdung der Haut z. B. Laser-Pointer, . . .

Laserklassen – KLASSE 2 M l l durch Lidschlussreflex sicher, sofern keine optische Instrumente benutzt werden Sichtbarer Spektralbereich (400 -700 nm) bei Bestrahlungsdauer bis 0, 25 s ungefährlich auch für das Auge (Lidschlußreflex) Keine Gefährdung der Haut z. B. Laserdioden, aufgeweitete Strahlung

Laserklassen – KLASSE 3 R l l Grenzwerte für Klassen 1 (unsichtbare Strahlung) oder 2 (sichtbare Strahlung) werden maximal um Faktor 5 überschritten Willkürliche Begrenzung ! z. B. offene CD-Player, Laser-Wasserwaagen, . . .

Laserklassen – KLASSE 3 B l Die zugängliche Laserstrahlung ist gefährlich für das Auge und in besonderen Fällen auch für die Haut. l direkter Strahl gefährlich für das Auge / in besonderen Fällen auch für die Haut diffuses Streulicht im Allgemeinen ungefährlich l z. B. Justierlaser, starke Laserpointer, . . . l

Laserklassen – KLASSE 4 l l Sowohl direkte als auch gestreute Strahlung sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die Haut. Kann Brand- oder Explosionsgefahr verursachen. Laser oberhalb 500 m. W (CW)

Schutzmassnahmen • Technisch (Hersteller) • Baulich (Betreiber) • Organisatorisch (Betreiber) Anwendungspriorität

Technische Schutzmassnahmen z. B. l Kapselung / Schutzgehäuse l Schutzverriegelungen (Interlocks) l Fernbedienung l Schlüsselschalter l Kennzeichnung

Bauliche Schutzmassnahmen l Versuchsaufbau: Schutzgehäuse, Strahlführungen, Strahlschutzwände/-blenden, Tischumrahmungen l Laborbereich: Einrichtung (und Kennzeichnung) von Laserschutzbereichen für die Laserklassen 3 B und 4

Laserschutzbereiche l Kennzeichnung: Warnlampe (Laserbetrieb) allgemeines Laser-Warnsymbol Angabe der im Bereich verwendeten Laserklassen

Warnsymbole DIN l ISO

Organisatorische Schutzmassnahmen l Schulung für alle Nutzer von Lasereinrichtungen (und alle, die sich in Schutzbereichen aufhalten) l Zutrittsregelung für Laserschutzbereiche (Zutritt nur nach Aufforderung) l Laserschutzbeauftragte (überwachen Lasereinrichtungen)

Verhaltensregeln l l l l mit möglichst kleiner Leistung arbeiten unkontrollierte Reflexe vermeiden Strahlen (soweit möglich) abblocken nicht benötigte Objekte aus dem Strahlbereich fernhalten Strahlebene unter Augenhöhe halten Personenzahl beschränken Schutzausrüstung (Schutzbrillen) benutzen SORGFÄLTIG ARBEITEN !!!

Typische Unfallursachen l Justage und Aufbauarbeiten

Typische Unfallursachen l Abschalten von Interlocks l Unbeabsichtigtes Einschalten

Besondere Regelungen l W 3 0 -046 (Technikum) – Laser: Excimer, Farbstoff – manuelle Laserwarnleuchte Türglocke –

Besondere Regelungen l W 3 0 -027 (Grossraum-Labor) – Laser: Nd: YAG mit HG (, OPO) – variable Strahlführung manuelle Laserwarnleuchte nur gekapselter Betrieb erlaubt! (besondere Dienstanweisung) – –

Besondere Regelungen l W 3 0 -030 (fs-Labor) – Laser: Dioden, Nd: YVO, Ti: Saphir, (Nd: YLF, Verstärkersystem) – Tür-Interlock

Verhalten bei Unfällen l Allgemeine Massnahmen (BGV A 5) (z. B. bei Hautverletzungen (Verbrennungen, . . . ) – – l Erste Hilfe (bei einfachen Verletzungen) Arzt D-Arzt (AU, Behandlung >1 Woche) Krankenhaus Bei (Verdacht auf) Augenverletzung Immer: Augenarzt !!! Fluoreszenzangiographie (i. d. R. nur Krankenhaus)

Ansprechpartner l l l Uni Oldenburg / Sicherheitsingenieurin: Martina Ehmen W 3 1 -208 (798) 3719 Chemie: Burghard Stigge W 3 1 -173 (798) 3702 Physikalische Chemie 1: Rolf Neuendorf W 3 0 -033 (798) 3950

Vorschriften l l l Betriebsgenossenschaftliche Vorschriften BGV B 2: Laserstrahlung A 5: Erste Hilfe DIN EN 60825 -1 DIN EN 207, 208

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