Приложение В (справочное). Рекомендации по применению очков для защиты от лазерного излучения

Приложение В
(справочное)

Рекомендации
по применению очков для защиты от лазерного излучения

В.1 Основные положения

В приложении В приведены рекомендации по выбору защитных очков от лазерного излучения в соответствии с типом лазера и условиями эксплуатации.

Перед выбором защитных очков необходимо провести анализ риска путем применения контрольных мер по снижению риска, насколько это возможно. Контрольные меры приведены в EN 60825-1 и действующих национальных правилах и руководствах.

Светофильтры для смотровых элементов выбирают так, чтобы они могли выдерживать падающее на них лазерное излучение до тех пор, пока оно может действовать.

Примечание - Информация, приведенная в таблице В.1, эквивалентна информации, содержащейся в 3.1, таблица 1, и повторяется здесь для облегчения применения настоящего стандарта.

В.2 Типы лазеров

Можно различать разные типы лазеров в зависимости от их продолжительности работы и длительности импульса. Значение символов D, I, R и М приведено в таблице 4.

В.3 Определение степени защиты (градационного шифра)

В.3.1 Основные положения

Для дальнейших расчетов плотности мощности площадь поперечного сечения лазерного пучка излучения (диаметр лазерного пучка излучения d ₆₃) определяют как площадь круга, содержащего 63 % энергии или мощности излучения. При форме лазерного пучка излучения, отличающейся от окружности, площадь поперечного сечения лазерного пучка излучения определяют как площадь прямоугольника, содержащего 63 % энергии или мощности излучения.

Градационные шифры установлены для различных режимов лазера D, I, R и М. Для импульсных лазеров может быть получен градационный шифр для одного из типов лазеров I, R или М и градационный шифр для типа лазера D. Для каждого из двух типов лазера может применяться индивидуальный градационный шифр или максимальный из двух значений.

Таблица В.1 - Градационные шифры (максимальные значения спектрального коэффициента пропускания и устойчивость к лазерному излучению) светофильтров и/или СИЗ глаз для защиты от лазерного излучения

Градационный шифр	Максимальный спектральный коэффициент пропускания при длинах волн лазерного излучения	Максимальные значения плотности мощности (Е) или энергии (Н) в диапазоне длин волн
		от 180 нм до 315 нм			свыше 315 нм до 1400 нм			свыше 1400 нм до 1000 мкм
		Тип лазера/длительность импульса в секундах
		D/не менее	I, R/от 10 -9 до	M/менее 10 -9	D/свыше	I, R/от 10 -9 до	М менее 10 -9	D/свыше 0,1	I, R/от 10 -9 до 0,1	М/менее 10 -9
		E D, Вт/м 2	H I,R, Дж/м 2	E M, Вт/м 2	E D, Вт/м 2	H I,R, Дж/м 2	H M, Дж/м 2	E D, Вт/м 2	H I,R, Дж/м 2	E M, Вт/м 2
LB1	10 -1	0,01			10 2	0,05		10 4	10 3	10 12
LB2	10 -2	0,1			10 3	0,5		10 5	10 4	10 13
LB3	10 -3	1			10 4	5	0,15	10 6	10 5	10 14
LB4	10 -4	10			10 5	50	1,5	10 7	10 6	10 15
LB5	10 -5	100			10 6		15	10 8	10 7	10 16
LB6	10 -6	10 3			10 7			10 9	10 8	10 17
LB7	10 -7	10 4			10 8			10 10	10 9	10 18
LB8	10 -8	10 5			10 9			10 11	10 10	10 19
LB9	10 -9	10 6			10 10			10 12	10 11	10 20
LB10	10 -10	10 7			10 11			10 13	10 12	10 21

Если для определения градационного шифра соответствующего светофильтра используются диаметры лазерного пучка, отличные от 1 мм (диаметр для испытания на устойчивость к лазерному излучению), оцененные плотности мощности/энергии следует умножить на следующие функции (d - диаметр лазерного пучка в мм), в зависимости от основной составляющей защитного светофильтра:

Стекло F(d) = d _1,1693 Если диаметр луча d превышает 15 мм, должны использоваться функциональные значения для d = 15 мм.

Пластик F(d) = d _1,2233 Если диаметр луча d больше 15 мм, должны использоваться функциональные значения для d = 15 мм.

Для полностью отражающих светофильтров функции всегда одинаковы.

Примечание - Благодаря тепловыделению устойчивость к лазерному излучению зависит не только от плотности мощности/энергии, но и от диаметра облучаемой области.

В.3.2 Лазер непрерывного режима работы (тип D)

Плотность мощности Е лазерного пучка излучения вычисляют по мощности лазера Р и площади поперечного сечения лазерного пучка (или граничной поверхности) А по формуле

.

(В.1)

Определяют необходимую степень защиты, которая соответствует длине волны лазера с помощью столбца D таблицы В.1.

В.3.3 Лазер импульсного режима работы (типы I и R) с длительностью импульса 10 ^-9 с

В.3.3.1 Основные положения

Для определения градационного шифра в основном применяют два критерия - импульсный критерий и критерий средней мощности - как указано ниже. Из первого критерия выводят градационный шифр, соответствующий типу лазера I или R (в зависимости от длительности импульса лазера), а из второго - градационный шифр, соответствующий типу лазера D, хотя анализируются требования безопасности для импульсного лазера.

В.3.3.2 Расчет для импульсного режима работы

Плотность энергии Н лазерного пучка вычисляют по энергии импульса Q и площади поперечного сечения пучка (или граничной поверхности) А по формуле

.

(В.2)

Для лазеров в диапазоне длин волн от 400 нм до 10 ⁶ нм, длительности импульсов < 0,25 с и частоты повторения импульсов v > 1 Гц эта плотность энергии для одиночного импульса должна быть умножена на поправочный коэффициент k.

.

(В.3)

k вычисляется по числу лазерных импульсов N, испускаемых при длительности экспозиции Т = 5 с, следующим образом:

.

(В.4)

Затем градационный шифр может быть рассчитан для максимума двух значений Н и Н' из столбца I или R таблицы В.1, соответствующего длине волны лазера. Для длительностей импульсов менее 10 ^-6 с применяется символ R, а также символ I. Если длительность импульса превышает длительность экспозиции, указанную в начале таблицы В.1, то градационный шифр для I не применяется и рассчитывается только для типа лазера D в соответствии с В.3.3.3.

Замечание при расчете коэффициента k.

Если v - частота импульсов лазера, то общее число n импульсов за время экспозиции вычисляют по формуле

,

(В.5)

где k задается формулой (В.4).

Формула (В.5) применяется только в том случае, если временной интервал между последовательными одиночными импульсами больше периода зависимости длины волны T _i, приведенного в таблице В.2. Для интервалов импульсов, меньших T _i, следует добавить энергию всех импульсов в течение T _i. Максимальная частота повторения, которая должна быть применена v _max, тогда является обратной от времени T _i. В этом случае поправочный коэффициент для плотности энергии одиночного лазерного импульса задается произведением k и дополнительного коэффициента k _Ti, который учитывает количество импульсов во времени T _i.

Таблица В.2 - Периоды времени Т _i, ниже которых необходимо добавить энергии единичных импульсов и максимальные частоты повторения импульсов v _max = 1/Т _i для применения формулы (В.4)

Длина волны , нм	T i/, с	v max/,ГЦ
400 < 1 050
1 050 < 1 400
1 400 < 2 600	10 -3	10 3
2 600 < 10 6	10 -7	10 7

В.3.3.3 Расчет для средней мощности

Среднюю плотность мощности E _m лазе