zum Nachlesen – rund um Laserschutz

In Europa wird die Wirksamkeit von Laserschutzbrillen nicht nur an der optischen Dichte der Filter gemessen, sondern auch an der Resistenz gegenüber Laserstrahlung. Das kann ein enormer Unterschied sein. Versagen z.B. Laserschutzfilter nach zu kurzer Bestrahlungsdauer, bieten sie keinen ausreichenden Augenschutz, auch wenn sie eine ausreichende optische Dichte haben.

Die Laserschutzstufe kann für jede Laserbetriebsart getrennt angegeben werden. Sie ist Bestandteil der Kennzeichnung nach EN 207. Hier ein Beispiel:

1064 D LB7 + I LB8
> 1064-1200 DIR LB6 OB

Diese Kennzeichnung bedeutet, dass die Laserschutzbrille bei einer Wellenlänge von 1064 nm und Dauerstrichbetrieb Schutzstufe LB7 erreicht, bei Impulsbetrieb LB8, sowie im Bereich größer als 1064 nm bis 1200 nm und den Betriebsarten Dauerstrich, Impuls und Riesenimpuls Schutzstufe LB6. Ferner enthält die Kennzeichnung das registrierte Kürzel des Herstellers.

Das Thema Laserpointer ist mittlerweile emotional erheblich belastet. Wie groß ist die Gefahr wirklich?

Laser können so ausgelegt werden, dass ihre Strahlung als sehr scharf begrenztes Bündel mit extrem kleiner Divergenz abgegeben wird. Diese Möglichkeit nutzt man beim Laserpointer. Mit relativ wenig Leistung kann man auch in größerer Entfernung auf einer Leinwand einen gut wahrnehmbaren Lichtpunkt erzeugen, der den Zeigestock ersetzt...

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Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Nicht nur die Filtergläser, sondern auch die Fassung einer Laserschutzbrille tragen zum Augenschutz bei. Folgende Merkmale sind für Laserschutzfassungen besonders wichtig:

• Seitenschutz und allgemeine Abdeckung bei schrägem Einfall von Laserstrahlen.
• Geringe Transparenz für Laserstrahlung. Die meisten Materialien zeigen eine mit zunehmender Wellenlänge abnehmende Transparenz.
• Gute Resistenz gegen Laserstrahlung. Vorteilhaft sind hohe Erweichungstemperatur und gute Wärmeleitung des Fassungsmaterials.

Es ist bei Laserschutzfassungen eine ganz besondere Kunst, Tragekomfort, Sicherheit, Design und Kosten zu optimieren.

Man unterscheidet Bügel- und Korbfassungen. Korbfassungen erlauben meist das zusätzlich Tragen einer normalen Korrektionsbrille und weisen häufig besonders hohe Schutzstufen auf. Bügelbrillen neigen dagegen weniger zum Beschlagen.

Laser können sich in ihrer Betriebsart unterscheiden:

• Dauerstrichbetrieb D nennt man die kontinuierliche Freisetzung von Laserstrahlung.
• Impulsbetrieb I nennt man die kurzzeitige einmalige oder periodisch wiederholte Freisetzung von Laserstrahlung.
• Riesenimpulsbetrieb R entspricht dem Impulsbetrieb, aber die Pulsdauer ist sehr kurz.
• Modengekoppelt M nennt man die Freisetzung von Laserstrahlung, wenn alle im Lasermedium gespeicherte Energie innerhalb kürzest möglicher Zeit freigesetzt wird.

Manche Lasertypen können in unterschiedlichen Betriebsarten verwendet werden.

An Filtergläser von Laserschutzbrillen werden ganz besondere Ansprüche gestellt. Sie müssen ausreichenden Schutz gegen Laserstrahlung bieten und gleichzeitig eine hohe Lichttransmission aufweisen. Bei Filtern für die Strahlung von UV- oder IR-Lasern ist das relativ leicht möglich; im sichtbaren Bereich wird es erheblich schwieriger. Besonders schwierig ist dies im Bereich um 550 nm, wo das menschliche Auge seine höchste Empfindlichkeit hat. Eine Filterung in diesem Bereich zwecks Laserschutz kann zu dramatischen Einbußen bei der Lichttransmission führen. Auch die Wahrnehmung benachbarter Wellenlängen kann beeinträchtigt sein. Dies kann bei medizinischen Lasersystemen von Bedeutung sein, wenn z.B. Wirkstrahl und Zielstrahl im roten Wellenlängenbereich liegen.

Man unterscheidet bei Laserschutzfiltern in Volumenabsorber und Filter mit optisch wirksamen Schichten. Die Wirkung von Volumenabsorbern beruht auf der Strahlungsdämpfung durch Absorption. Bei optisch wirksamen Schichten handelt es sich um aufgedampfte dünne Schichten, die zu einer wellenlängenspezifischen Spiegelwirkung führen. Spiegelwirkungen sind im Bereich Laserschutz jedoch nicht ohne Problem, weil die Laserstrahlung dann an einem anderen Ort zu Schäden führen kann.

Ferner unterscheidet man mineralische Filter und Kunststofffilter. Kunststofffilter sind leicht, aber wenig kratzfest und schmelzen leicht oder brennen gar. Deshalb erreicht man mit ihnen kaum hohe Schutzstufen. Mineralische Filter sind deutlich schwerer, aber kratzfester und für sehr hohe Schutzstufen geeignet.

Kabinenschutzfenster dienen der gefahrlosen Beobachtung von Vorgängen in gekapselten Lasersystemen. Auf sie trifft das bereits für Laserschutzfilter Gesagte zu. Großflächige Kabinenschutzfenster aus mineralischen Materialien sind sicherer als Plastikfenster, aber meist schwer zu fertigen und daher sehr teuer.

Grundsätzlich haftet der Laserbetreiber für ausreichende Sicherheit. Sie können versuchen, die erforderliche Schutzstufe mit Hilfe unserer Online-Funktion Schutzstufe selbst zu bestimmen. Wir unterstützen Sie jedoch auch gerne bei der Auswahl eines geeigneten Augenschutzes, weil die Auswahl nach Maßgabe verschiedener Normen erfolgt, die selbst für Fortgeschrittene in Sachen Laserschutz nicht einfach zu verstehen sind. Wir benötigen hierzu in der Regel folgende Angaben:

• Laserleistung (Dauerstrichbetrieb) und/oder Pulsenergie (Impuls- oder Riesenimpulsbetrieb)
• Pulsdauer und Pulswiederholfrequenz (Impuls- oder Riesenimpulsbetrieb); hierbei ist zu beachten, dass bei vielen Lasern Pulswiederholfrequenz und Pulsenergie nicht unabhängig voneinander sind.
• Durchmesser des Laserstrahls, der das Auge treffen kann
• Wellenlänge des Lasers

Am einfachsten können wir Ihnen jedoch helfen, wenn Sie uns eine Kopie der Laserbetriebsdaten schicken, die in der Betriebsanleitung Ihres Lasersystems enthalten sind und meist nicht mehr als eine Seite umfassen.

Im modengekoppelten Betrieb können Laser bei sehr kurzer Pulsdauer extrem hohe Leistungen erreichen, die zu Veränderungen der optischen Eigenschaften von Laserschutzfiltern führen können (Q-Switch-Effekt und Emission von Sekundärstrahlung).

Statistiken und Fallbeispiele für Laserunfälle sind aus verschiedenen Gründen selten zugänglich. Lesen Sie hier von einem Beispiel, das so selten garnicht ist...

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Laser sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie werden in der Medizin diagnostisch und therapeutisch genutzt, sie finden Anwendung in der industriellen Mikro- und Makrostrukturbearbeitung, und sie verrichten fast unbemerkt ihre Arbeit in CD-Laufwerken und Druckern. Obwohl Laser physikalisch gesehen eigentlich nur eine, obgleich auch besondere, Art der Lichterzeugung darstellen, sind sie immer noch mit einer Aura des Geheimnisvollen und Gefährlichen umgeben. Wann sind Laser wirklich gefährlich?

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Diese Dokument erklärt auf einfache und verständliche Weise das Thema Laserschutz:

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Vor der Gefährlichkeit von Laserstrahlung bei Betrachtung durch vergrößernde optische Instrumenten wird vielfach gewarnt. Aber ist die Exposition bei Betrachtung durch Mikroskope oder Fernrohre tatsächlich gefährlicher als die direkte Exposition? Einen Teil der Antwort gibt eigentlich schon der Begriff Vergrößerung. Vergrößernde optische Instrumente vergrößern alles, auch den Laserstrahl. Dadurch sinkt zumindest die Bestrahlungsstärke an der Netzhaut, sofern die Strahlung bis dorthin gelangt. Dies ist der Fall im Wellenlängenbereich 400-1400 nm. In diesem Fall ist die Gefährdung des Auges gegenüber direkter Exposition eigentlich geringer. Aber es gibt auch Ausnahmen. Dringt die Strahlung nicht bis zur Netzhaut vor, ist die Antwort schwieriger. Es ist also erforderlich, jeden Fall für sich zu betrachten. Im Folgenden werden einige Szenarien betrachtet, die bei der technischen Anwendung von Laserstrahlung häufig auftreten.

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Laserstrahlung ist gerichtete elektromagnetische Strahlung. Sie kann räumlich und zeitlich hochgradig geordnet sein. Das Spektrum reicht vom Ultravioletten über den sichtbaren Bereich bis ins Ferne Infrarot.

Laserstrahlung hat für medizinische Anwendungen im Vergleich zu Strahlung aus herkömmlichen Quellen einige günstige Eigenschaften:

• Man kann sie auf sehr viel kleinere Flächen fokussieren als beispielsweise Sonnenlicht und damit an sehr kleinen Strukturen arbeiten.
• Durch die scharf begrenzbare Wellenlänge können in der Wechselwirkung mit Gewebe besondere Effekte erzielt werden.
• Die hohe zeitliche und räumliche Ordnung erlaubt berührungslose Messungen mit sehr großer Präzision.

Die Anwendungen unterscheidet man nach Mechanismen, die bei der Wechselwirkung der Laserstrahlung mit Materie auftreten:

• Die thermische Wirkung beruht auf der Umwandlung der absorbierten Laserstrahlung in Wärme. In der Medizin erlaubt dies beispielsweise Koagulation und Vaporisation von Gewebe.
• Die chemische Wirkung beruht darauf, dass die Laserstrahlung chemische Reaktionen im Gewebe auslöst. Dies wird beispielsweise in der Photodynamischen Therapie ausgenützt.
• Die diagnostische Wirkung beruht auf der Wellenlängenspezifischen Streuung der Laserstrahlung im Gewebe.

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Brillen für den Laseraugenschutz gehören nach der europäischen Richtlinie 89/686/EWG zur Klasse der Persönlichen Schutzausrüstung und müssen das CE-Zeichen tragen, damit sie in der EU in Verkehr gebracht werden dürfen. Dies sollte den meisten Anwendern inzwischen bekannt sein. Viele Anwender wissen aber nicht, welch komplexer Vorgang sich hinter dieser Art des Marktzugangs verbirgt. Hinzu kommt, dass die korrekte Auswahl von Laseraugenschutz nicht einfach ist.

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Die Haltbarkeit von Laserschutzfiltern hängt nicht nur von der Leistungs- oder Energiedichte ab, sondern auch von Strahldurchmesser. In der vorliegenden Studie wurden diese Zusammenhänge untersucht.

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