Laserveiligheid.com

EN 207, CE Markering en Laser Oog-bescherming

Alle producten verkocht in de Europeesche Unie moeten het CE merk dragen voorzover deze producten onder de CE regels vallen. Het verkopen van niet CE gemarkeerde producten is illegaal. In relatie tot laser oog-bescherming betekent dit dat de producten zich moeten conformeren aan de "personal Protective Equipment" richtlijn. Dit betekent in de praktijk dat oog-bescherming wordt getest en gecertificeerd naar de EN 207 of EN 208 standaard. zelf certificering voor deze standaarden is niet toegestaan. Sinds 1997 is deze standaard in gebruik in Europa en moeten alle verkochte laserveiligheids brillen hieraan voldoen.

Ondanks dat deze standaard al sinds 1997 in gebruik is, wordt deze niet altijd juist begrepen. vandaar de uitleg hieronder.

Optische Dichtheid Specificatie (Optical Density)

Voordat de EN 207 in gebruik werd genomen werden filters gespecificeerd aan de hand van hun Optische dichtheid (OD). Voor America is dit nog steeds in gebruik. De OD waarde is een logaritmische waarde die de verzwakking van weergeeft bij de gespecificeerde golflengte. Dus oog-bescherming die voor Nd-YAG laser straling een verzwakking geeft van 1.000.000 maal heeft een OD waarde van 6 @1064 nm. De methode voor het specificeren van de OD waarde voor oog-bescherming houdt in dat de maximaal toegankelijke emissie van de laser gedeeld word door maximaal toelaatbare blootstelling (MPE) voor de laserstraling. De logaritmische waarde van de uitkomst is de minimale OD waarde voor oog-bescherming.

Tekortkomingen van OD specificatie

Het probleem met deze benadering wordt duidelijk aan de hand van een voorbeeld. Stel we hebben een Co2 laser met een golflengte van10600 nm en een polycarbonaat bril met een OD van 6 op deze golflengte. De klasse 1 Toegankelijke emissie limiet (AEL) voor deze golflngte is 10 mW en dit vermogen is onder alle omstandigheden veilig. We mogen daarom verwachten dat de oog-bescherming ons beschermt tegen 1.000.000 x 10mW = 10KW aan Co2 laserlicht. Het probleem wordt al snel duidelijk als we de betreffende bril in een bundel plaatsen van zelfs een paar honderd Watt, deze zal zeer snel beschadigen en weinig bescherming bieden. Zelfs een 20 Watt laser zal de bril onmiddelijk aanbranden.Dit wordt natuurlijk veroorzaakt door de hoge absorbtie en de lage smelttemperatuur van polycarbonaat..

 

Damage Threshold

Uit het bovenstaande voorbeeld blijkt dat alleen optische dichtheid onvoldoende is om een veilige bril te specificeren. Het is daarom beter om een schade grens aan het materiaal zoals de vermogens of energie dichtheid van een bundel (W/m2 of J/m2) die de oog-bescherming kan weerstaan te specificeren. De EN 207 is opgesteld om precies dit probleem te ondervangen en houd rekening met OD waarde en schade drempel van het materiaal voor de oog-bescherming.

 

EN 207 Markering uitgelegd

Na de testen volgens EN 207 krijgt de laser oog-bescherming een aantal markeringen welke onuitwisbaar worden aangebracht. Deze markering geeft het maximum vermogen en energie dichtheid weer waartegen bescherming wordt geboden bij de vermelde golflengte. Als voorbeeld onderstaande markering:

• DI 750 - 1200 L5
• R 750 - 1200 L6
• M 750 - 1200 L4

Bovenstaande betekent dat over een golflengte bereik van 750 tot 1200nm bescherming wordt geboden met de volgende specificaties:

D L5 I L5 R L6 M L4 ofwel verkort geschreven - DI L5 R L6 M L4

De D, I, R en M refereren aan CW of verschillende puls lengte als volgt:

• D - Continuous Wave (CW)
• I - Pulsen met een puls lengte > 1 µs en < 250 ms 'Long Pulse'
• R - Pulsen met een puls lengte > 1 ns and < 1 µs, 'Q-switched'
• M - Pulsen met een puls lengte < 1 ns, 'Femtosecond'

De 'L nummers' (L5, L6, L4 etc) refereren aan de maximum vermogens of energie dichtheden waarop de oog-bescherming is gespecificeerd. De actuele waarden moeten worden opgezocht in de tabel B1 in de EN 207. Deze kunnen we helaas niet op de website plaatsen vanwege het copyright.

Voor de oog-bescherming hierboven zijn de waarden als volgt:

• CW - 1 MW/m2 D L5
• Lange Puls - 500 J/m2 I L5
• Q Switched - 5 kJ/m2 R L6
• Femtosecond - 1.5 J/m2 M L4

Een verhoging van de L waarde met 1 zal de power en energie niveaus verhogen met één orde van groote. Merk hierbij op dat de EN 207 in tabel vorm in drie golflengte bereiken is opgedeeld, te weten: 180 - 315 nm, 315 - 1400 nm en 1400 - 1,000,000 nm. De relatie tussen de L nummer en vermogen en energie dichtheid hierboven vermeld houdt alleen stand in het bereik van 315 - 1400 nm golflengte gebied. Voor andere waarden raadpleeg de EN 207.

 

L Nummers en OD

Naast de vereiste om het vermogen van een laserbundel te weerstaan zonder vernietigd te worden moet een filter tevens de bundel verzwakken om bescherming te bieden. Gedurende EN 207 testen, om een L nummer te krijgen dient de OD waarde hoger te zijn dan de L waarde bij de gespecificeerde golflengte. Hierdor kunnen we in bovenstaand voorbeeld herleiden dat het filter een OD heeft heeft van >6 over het golflengte bereik 750 - 1200 nm (omdat het een R L6 waarde heeft over het bereik) Hierdoor hoeven ons geen zorgen te maken over het berekenen van MPEs en toegankelijke emmissie, omdat hiermee al rekening wordt gehouden in de maximum vermogen en energie dichtheden gespecificeerd bij elk L nummer.

 

Specificeren van oog-bescherming naar EN 207

Om de juiste L nummers te specificeren, ga als volgt te werk:

1. Bepaal de minimum bundel diameter van de laserbundel aan welke een persoon kan worden blootgesteld onder redelijkerwijs voorzienbare omstandigheden.
2. Bereken de bundel oppervlakte van de bundel op dit punt.
3. Bereken de gemiddelde vermogensdichtheid op dit punt door het gemiddelde vermogen te delen door het bundel oppervlak. Calculate the average power density at this point by dividing the average power of the laser by the beam area
4. Zoek de noodzakelijke L waarde op in tabel B1 uit de EN 207. Dit nummer wordt voorgegaan door een D

Aanvullend voor gepulste lasers:

1. Bereken de energie dichtheid door de energie per puls te delen door het bundel oppervlak.
2. Voor laser in het golflengte bereik 400 - 1400 nm, bereken een gecorigeerde energie dichtheid door de energie dichtheid te vermenigvuldigen met factor N0.25. Waarbij N staat voor het aantal pulsen in 10 sec.
3. Gebruik nu de energie dichtheid of gecorrigeerde energie dichtheid indien van toepassing en zoek de bijbehorende waarde in tabel B1 uit de EN 207. Dit nummer wordt voorgegaan door een I voor lange pulsen, R voor Q-switched lasers en M voor femto en pico seconde lasers.

Dus een 532 nm laser met een puls energie van 1 mJ, 7 ns pulsen op 10 kHz, en een minimum toegankelijke bundel diameter van 2 mm resulteert in de volgende oogbescherming specificaties:

• D 532 L6 (correspondeert met 10 MW/m2)
• R 532 L7 (correspondeert met 50 kJ/m2)

Merk op dat voor gepulste lasers de oog-bescherming zowel de juiste I,R en M specificatie heeft afhankelijk van de pulslengte, en de correcte D specificatie om er zeker van te zijn dat deze geschikt is voor de laser.

Als alternatief kan er ook een software pakket zoals "LaserSafe PC" worden gebruikt om de waarden te bepalen aan de hand van de ingevoerde gegevens. U kunt ons natuurlijk ook om advies vragen.

Wilt u meer informatie over dit onderwerp dan kunt u ook deelnemen aan onze laserveiligheids cursus

Dit artikel kent enkele uitzonderingen en hiaten en is een globale weergave.