Les normes de sécurité laser incluent la norme américaine ANSI 136.1 et la norme européenne EN207/EN208/EC60825.
1. Norme américaine de sécurité laser ANSI 136.1
Les lasers sont classés dans les catégories suivantes selon la norme ANSI Z136.1.
Exigences de définition de classe 1 Non dangereux sans lunettes Laser à longueur d'onde visible 1M sans danger pour les yeux (400-700 nm), sans loupe lorsqu'il est utilisé Système optique sans lunettes sauf avec système optique à loupe 2 Laser à longueur d'onde visible sans danger pour les yeux (400-700 nm), (réflexe de clignement Peut prévenir les dommages en 0,25 seconde) Pas besoin de lunettes Laser à longueur d'onde visible 2M sans danger pour les yeux (400-700nm), (la réflexion de clignement peut prévenir les dommages en 0,25 seconde), pas de loupe lors de l'utilisation du système optique Il est recommandé d'utiliser Le faisceau d'observation indirect des lunettes 3R peut ne pas être sûr. L'exposition maximale autorisée (MPE) est jusqu'à 5 fois pour les lasers à lumière visible de classe 2 et jusqu'à 5 fois pour les lasers à lumière invisible de classe 1. C'est nocif pour les yeux. Il est recommandé d'utiliser des lunettes. 3B l'observation indirecte du faisceau est nocive pour les yeux. Lunettes 4 Les expositions directes et diffuses sont nocives pour les yeux et la peau. Il existe un risque de brûlure et de brûlure nécessitant une protection oculaire et d'autres précautions de sécurité personnelle.
Laser de classe 1 , sûr dans toutes les conditions normales d'utilisation. Signifie que l'exposition maximale admissible (MPE) ne sera pas dépassée lors de la visualisation du laser à l'œil nu ou avec une optique grossissante typique (télescope ou microscope). Pour valider la norme, la norme spécifie l'ouverture et la distance par rapport à l'œil nu, en utilisant un télescope typique pour observer un faisceau collimaté et un microscope typique pour observer un faisceau divergent. Il est important de réaliser que certains lasers spécifiques sont classés dans la classe 1, mais des dommages peuvent toujours survenir lors de l'utilisation de télescopes ou de microscopes à très grande ouverture. Par exemple, un laser haute puissance, avec un faisceau collimaté très large ou un faisceau très divergent, passant à travers l'ouverture avec une puissance inférieure à la limite de rayonnement (APL) d'un laser de classe 1 par définition standard, pourrait être classé dans la classe 1 laser, mais lors de l'utilisation de loupes de grand diamètre, des valeurs de puissance dangereuses peuvent être recueillies.
Les lasers de classe 1M peuvent être utilisés en toute sécurité dans toutes les conditions, sauf à travers des optiques grossissantes telles que des microscopes et des télescopes. Les lasers de classe 1M produisent des faisceaux de grand diamètre ou divergents. Les lasers de classe 1M, qui ne dépassent généralement pas l'EMT à moins que des optiques de focalisation ou d'imagerie ne soient utilisées pour comprimer le faisceau. Si le faisceau est recentré, le danger d'un laser de classe 1M augmentera et la classe laser changera. Si la puissance traversant la pupille de l'œil nu est inférieure à la limite de rayonnement (APL) d'un laser de classe 1, le laser peut être classé dans la classe 1M, cependant, l'utilisation d'optiques grossissantes typiques collectera la puissance dans l'œil qui dépasse l'AEL d'un laser de classe 1 et est inférieur à l'AEL de grade 3B.
Les lasers de classe 2 sont sûrs car le réflexe de clignement limite l'exposition à pas plus de 0,25 seconde. Uniquement applicable aux lasers à lumière visible (400-700nm). Laser de classe 2, puissance limitée à 1 mW en continu, ou puissance supérieure lorsque le temps de rayonnement est inférieur à 0,25 seconde, ou que la lumière n'est pas spatialement cohérente. La suppression intentionnelle du réflexe de clignement peut causer des lésions oculaires. De nombreux pointeurs laser et instruments de mesure sont des lasers de classe 2.
Le laser de classe 2M est sûr, si l'instrument optique n'est pas directement observé, le réflexe de clignement évitera les blessures. Comme les lasers de classe 1M, le faisceau laser a un grand diamètre ou un grand angle de divergence, et la quantité de lumière traversant la pupille ne peut pas dépasser la limite de classe 2.
Laser de classe 3R , qui est sûr lorsqu'il est utilisé avec précaution, avec une vision limitée du faisceau. Avec un laser de classe 3R, il est possible de dépasser l'EMP, mais avec moins de risque de blessure. Les lasers visibles CW de classe 3R sont limités à 5 mW. Autres longueurs d'onde et lasers pulsés, sous réserve d'autres conditions.
Les lasers de classe 3B sont dangereux s'ils sont exposés directement à l'œil, mais aucun danger de réflexion diffuse du papier ou d'autres surfaces rugueuses. L'AEL du laser CW, la gamme de longueurs d'onde de 315 nm à l'infrarouge lointain est de 0,5 W. Les lasers pulsés de 400 à 700 nm sont limités à 30 mJ. D'autres restrictions s'appliquent aux autres longueurs d'onde ou aux lasers à impulsions ultracourtes. Des lunettes de protection sont nécessaires lors de la visualisation directe du faisceau laser de classe 3B. Les lasers de classe 3B doivent être équipés d'un interrupteur à clé et d'un
Serrure intérieure complète. Un laser de classe 3B est utilisé à l'intérieur d'un enregistreur de CD ou de DVD, mais l'enregistreur est de classe 1 car le laser ne sort pas de l'enregistreur.
Lasers de classe 4 , les lasers les plus élevés et les plus dangereux, y compris tous les lasers dépassant la classe 3B AEL. Les lasers de classe 4 peuvent brûler la peau, les faisceaux de vision directe, diffuse ou indirecte, causant des lésions oculaires dévastatrices ou permanentes. Ces lasers peuvent enflammer des matériaux inflammables et présenter un risque d'incendie. Ces risques s'appliquent également aux faisceaux indirects ou non spéculaires, même à partir de surfaces apparemment rugueuses - ce qui signifie qu'il faut faire très attention lors du contrôle du trajet lumineux. Les lasers de classe 4 doivent être équipés d'un interrupteur à clé et d'un verrouillage de sécurité. La plupart des lasers industriels, scientifiques, militaires et médicaux sont des lasers de classe 4.
La norme ANSI Z136.1 exige les paramètres de la densité optique (OD) des lunettes de sécurité laser, qui peuvent calculer la zone de danger nominal (NHZ), et la réflexion diffuse peut être observée avec des lunettes.
La densité optique (OD) est une mesure de l'atténuation de l'énergie traversant un filtre. Plus la valeur OD est élevée, plus l'atténuation est élevée et plus le niveau de protection est élevé. C'est-à-dire que la valeur OD est une mesure de l'énergie laser traversant le filtre.
OD est l'inverse du logarithme de transmission, OD = -log10 T, où T est la transmission.
Coefficient d'atténuation de la transmission de la valeur OD % 0100 % 1110 % 1021 % 10030,10 % 1 00040,01 % 10 00050,00 % 100 00060,00 % 1 000 00070,00 % 10 000,00
2. Norme européenne de sécurité laser EN207/EN208/EC60825
La norme européenne de sécurité laser EN 207/EN208 prend en compte la densité optique et la densité de puissance/énergie du laser lors de la détermination des exigences de sécurité laser. Semblables à ANSI Z136.1, les lunettes de sécurité laser doivent fournir une densité optique suffisante pour réduire la puissance laser à ou en dessous de l'exposition maximale autorisée (MPE), et doivent également fournir une protection contre les dommages. Selon EN207, les lunettes de sécurité laser doivent être protégées contre l'exposition directe au faisceau interne du laser.
La norme EN207 exige que les lunettes soient étiquetées avec un degré de protection, détaillant leurs seuils de dommages, (par exemple 10600D L5 (L5 signifie une densité de puissance d'irradiation directe de 100MW/cm2 à 10600nm pendant 10 secondes).
Le rapport L de EN207 est le seuil d'endommagement du matériau des lunettes, c'est-à-dire la densité de puissance que les lunettes peuvent supporter, et nécessite un test de stabilisation laser pendant au moins 10 secondes (CW) ou 100 impulsions (mode impulsion).
Mode de fonctionnement : Le laser fonctionne dans différents modes avec différentes caractéristiques de densité de puissance et nécessite différentes lunettes de protection.
Définition du mode Largeur d'impulsion D Continue (CW) Puissance constante > 0,25 sI Impulsion : Rayonnement d'énergie unique ou périodique court > 1 us à 0,25 sR Impulsion de masse : Rayonnement d'énergie unique ou périodique très court 1 us à 1 nsM Mode verrouillé < 1 ns (Pico secondes et femtosecondes)
L'échelle va de L1 à L10, le nombre est la limite inférieure de la densité optique, Ln signifie OD>n, ou T<10^(-n), T est la transmittance. L'échelle minimale pour un laser donné dépend du mode de fonctionnement et de la longueur d'onde.
Mode de fonctionnement Plage de longueurs d'onde Densité de puissance laser maximale Puissance donnée Classe de protection minimale*D (continu) 180–315 nm1×10n-3 W/m²log(P) + 3315–1400 nm1×10n+1 W/m²log(P) - 11400 nm –1000 μm1×10n+3 W/m²log(P) - 3I,R (impulsion)180–315 nm3×10n+1 J/m²log(E/3) - 1315–1400 nm5×10n-3 J/m²log( E /5) + 31400 nm–1000 μm1×10n+2 J/m²log(E) - 2M (impulsion ultracourte)180–315 nm1×10n+10 W/m²log(P) - 10315–1400 nm1,5×10n -4 J/m²log(E/1.5) + 41400 nm–1000 μm1×10n+11 W/m²log(P) - 11*P en W/m², E en J/m². Les numéros de niveau doivent être arrondis vers le haut.
Exemple:
1. Laser 1064nm , largeur d'impulsion 10ns, 100mJ/cm2 (103 J/m2). Il existe maintenant une lunette de protection étiquetée DIR 1064 L5. La largeur d'impulsion laser indique que le mode R doit être sélectionné, l'échelle n = 5 et la limite supérieure de la densité de puissance laser maximale est de 5 × 102J/m2, ce qui indique que les lunettes de sécurité laser ne conviennent pas pour protéger ce type de laser.
2. Laser 780nm, continu, densité de puissance 50 mW/cm2 (P = 500 W/m2), la surface nécessite le mode D, le niveau de protection minimum est log(500)-1=1,69, ce qui est approximativement égal à 2, à cette fois, des lunettes de sécurité La note minimale est D 780 L2.
De cette échelle, on peut déduire que la densité de puissance correspondant à n=0 est sûre sans lunettes de protection.
