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EN 207, CE-Kennzeichnung und LaserschutzbrillenEine Anleitung zum Verständnis des Standards für Laserbenutzer

Alle in der Europäischen Union verkauften Produkte müssen CE-gekennzeichnet sein, sofern eine einschlägige europäische Richtlinie besteht. Der Verkauf von Produkten ohne CE-Kennzeichnung ist illegal. Für Laserschutzbrillen bedeutet dies, dass die Einhaltung der Laserschutzanforderungen der Richtlinie über persönliche Schutzausrüstung (PSA) nachgewiesen wird. Während Hersteller theoretisch ihre eigene Norm verwenden können, um die Konformität mit der Richtlinie nachzuweisen, solange sie nachweisen können, dass ihre Norm ausreichend streng ist, wird die Brille in der Praxis immer nach EN 207 geprüft und zertifiziert 1 (oder EN 208 2 zur Ausrichtung von Brillen). Solche Tests müssen von einem staatlich anerkannten Testhaus durchgeführt werden - eine Selbstzertifizierung ist für diese Standards nicht zulässig. Seit 1997, als die EN 207 zu einer harmonisierten Europäischen Norm wurde, sind alle in Europa legal verkauften Laserschutzbrillen nach EN 207 oder EN 208 zertifiziert.

Obwohl EN 1997 seit 207 besteht, wird es oft noch nicht gut verstanden. Aus diesem Grund schreiben wir hier eine kurze Erklärung, um Benutzern von Laserschutzbrillen zu helfen.

Spezifikation der optischen Dichte

Vor EN 207 wurden Laserschutzbrillen normalerweise durch ihre optische Dichte (OD) spezifiziert, und dies ist immer noch eine weit verbreitete Methode, insbesondere in den USA (wo die optische Dichte häufig die einzige verfügbare Schutzinformation für die Brille ist). Der Außendurchmesser von Brillen ist das Protokoll des Dämpfungsfaktors bei einer bestimmten Wellenlänge. Brillen, die die Nd: YAG-Laserstrahlung um den Faktor 1,000,000 abschwächen, haben somit eine OD von 6 bei 1064 nm. Das Verfahren zum Spezifizieren von Brillen unter Verwendung der optischen Dichte besteht darin, die maximal zugängliche Emission des Lasers zu berechnen und durch die maximal zulässige Belichtung (MPE) zu dividieren.3 für die Laserstrahlung. Das Protokoll dieser Nummer ist der minimal erforderliche Außendurchmesser für die Brille.

Einschränkungen der optischen Dichtespezifikation

Die Probleme mit diesem Ansatz werden grafisch dargestellt, wenn wir ein Hochleistungs-CO betrachten2 Laser emittierende bei 10600 nm und einige Polycarbonatbrillen mit einem OD> 6 bei derselben Wellenlänge. Die zulässige Emissionsgrenze der Klasse 1 für diese Wellenlänge beträgt 10 mW, und diese Leistung ist daher unter allen Belichtungsbedingungen sicher. Wir können daher erwarten, dass die Brille uns vor 1,000,000 x 10 mW = 10 kW vor dem CO schützt2 Laser. Wenn wir die Brille jedoch in einen CO legen2 Laserstrahlen von sogar einigen hundert Watt stellen fest, dass sie sehr schnell zerstört werden und wenig Schutz bieten (selbst ein 20-W-Strahl verursacht ein sofortiges Brennen der Brille).

Schadensschwelle

Wir sehen also, dass die optische Dichte allein nicht die Schadensschwelle des Materials berücksichtigt, das verwendet wird, um uns vor der Laserstrahlung zu schützen - dh die Leistung oder Energiedichte (W / m)2 oder J / m2) denen die Brille standhält. EN 207 wurde geschrieben, um dieses Problem anzugehen, und berücksichtigt sowohl die optische Dichte als auch die Schadensschwelle der Brille.

EN 207 Markierungen erklärt

Nach der Prüfung nach EN 207 erhält die Laserschutzbrille verschiedene Markierungen, die auf die Brille gedruckt sind und die maximale Leistung und Energiedichte angeben, gegen die die Brille bei verschiedenen Wellenlängen schützen kann. Zum Beispiel können Brillen wie folgt gekennzeichnet werden:

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

Dies bedeutet, dass die Brille über den Wellenlängenbereich von 750 bis 1200 nm die folgenden Bewertungen hat:

D L5 I L5 R L6 M L4

D, I, R und M beziehen sich wie folgt auf CW oder unterschiedliche Pulslängen:

  • D - Dauerwelle (CW)
  • I - Gepulst mit einer Pulslänge> 1 µs und <250 ms 'Long Pulse'
  • R - Gepulst mit einer Pulslänge> 1 ns und <1 µs, 'gütegeschaltet'
  • M - Gepulst mit einer Pulslänge <1 ns, 'Femtosekunde'4

Die 'L-Nummern' (L5, L6, L4 usw.) beziehen sich auf die maximale Leistung oder Energiedichte, für die die Brille spezifiziert ist. Die tatsächlichen Werte müssen aus Tabelle B1 in EN 207 nachgeschlagen werden (die wir aus urheberrechtlichen Gründen hier nicht reproduzieren können). Für die oben angegebenen Brillenmarkierungen sind die Werte:

  • CW - 1 MW / m 2 D L5
  • Langer Impuls - 500 J / m2 Ich L5
  • Q geschaltet - 5 kJ / m2 R L6
  • Femtosekunde - 1.5 J / m2 M L4

Eine Erhöhung der L-Zahl um 1 erhöht die Leistungs- und Energiedichtewerte um eine Größenordnung. Es ist jedoch zu beachten, dass EN 207 die L-Zahlentabelle in drei Wellenlängenbereiche aufteilt: 180 - 315 nm, 315 - 1400 nm und 1400 - 1,000,000 nm. Die oben gezeigte Beziehung zwischen den L-Zahlen und den Leistungs- / Energiedichten gilt nur für den Wellenlängenbereich von 315 bis 1400 nm. Für andere Wellenlängen siehe EN 207.

L Zahlen und optische Dichte

Der Filter kann nicht nur der Leistung des Laserstrahls standhalten, ohne zerstört zu werden, sondern auch den Laserstrahl abschwächen können, um ihn zu schützen. Während der Prüfung nach EN 207 muss der Filter bei der angegebenen Wellenlänge eine optische Dichte aufweisen, die über der L-Zahl liegt, damit ein Filter eine L-Bewertung erhält. In dem oben gezeigten Beispiel können wir daher schließen, dass die Brille über den Wellenlängenbereich von 6 bis 750 nm eine OD> 1200 aufweist (weil sie über diesen Wellenlängenbereich eine R L6-Bewertung aufweist). Wir müssen uns jedoch nicht um die Berechnung der MPEs und der zugänglichen Emissionen kümmern, da dies bereits in den für jede L-Zahl angegebenen maximalen Leistungs- / Energiedichten berücksichtigt wurde.

Angeben von Brillen nach EN 207

Gehen Sie wie folgt vor, um geeignete L-Nummern für Ihren Laser anzugeben:

  1. Bestimmen Sie den minimalen Laserstrahldurchmesser, dem eine Person unter vernünftigerweise vorhersehbaren Umständen ausgesetzt sein könnte.
  2. Berechnen Sie an dieser Stelle die Querschnittsfläche des Trägers
  3. iBerechnen Sie die durchschnittliche Leistungsdichte an diesem Punkt, indem Sie die durchschnittliche Leistung des Lasers durch die Strahlfläche dividieren
  4. Suchen Sie die erforderliche L-Nummer aus Tabelle B1 in EN 207. Stellen Sie dieser Nummer ein D voran.

Zusätzlich für gepulste Laser:

  1. Berechnen Sie die Energiedichte5 durch Teilen der Energie pro Impuls durch die Strahlfläche.
  2. Berechnen Sie für Laser im Wellenlängenbereich 400 - 1400 nm eine korrigierte Energiedichte5 durch Multiplikation der tatsächlichen Energiedichte5 von N.0.25, wobei N die Gesamtzahl der Impulse in 10 Sekunden ist.
  3. Verwendung der Energiedichte5 oder korrigierte Energiedichte5 Suchen Sie gegebenenfalls nach der erforderlichen L-Nummer aus Tabelle B1 in EN 207. Stellen Sie diesem ein I für Langpuls, R für gütegeschaltete und M für Femtosekunden- oder Pikosekundenlaser voran.

Daher würde ein 532-nm-Laser, der 1 mJ, 7 ns Impulse bei 10 kHz emittiert und einen minimal zugänglichen Strahldurchmesser von 2 mm aufweist, eine Brille mit der folgenden minimalen Spezifikation erfordern:

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

Beachten Sie, dass bei gepulsten Lasern die Brille sowohl die richtige I-, R- oder M-Spezifikation (abhängig von der Pulslänge) als auch die richtige D-Spezifikation haben muss, um sicherzustellen, dass sie für den Laser geeignet ist.

NB: Dieser Artikel soll Lasernutzern, Lasersicherheitsbeauftragten und Laserschutzberatern helfen, EN 207 besser zu verstehen. Er ist nicht als umfassende Studie zu diesem Thema gedacht. Weitere Informationen finden Sie im Standard oder rufen Sie Lasermet an, um dies zu besprechen.

Anmerkungen:

  1. EN 207 Persönlicher Augenschutz. Filter und Augenschutz gegen Laserstrahlung (Laser-Augenschutz)
  2. EN 208 Persönlicher Augenschutz. Augenschutz für Einstellarbeiten an Lasern und Lasersystemen (Lasereinstellung Augenschutz)
  3. Gegeben durch Tabelle A1 und A2 in EN 60825-1: 2007
  4. Tatsächlich sind auch Pikosekundenimpulse enthalten.
  5. Für Laser mit Pulslängen von weniger als 1 ns und einer Wellenlänge außerhalb des Bereichs von 315 bis 1400 nm müssen Sie die Spitzenleistungsdichte berechnen.

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