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EN 207, marcado CE y gafas de protección láserUna guía para comprender el estándar para usuarios de láser

Todos los productos vendidos en la Unión Europea deben tener el marcado CE cuando exista una directiva europea relevante. Vender productos sin marca CE es ilegal. En el caso de las gafas de seguridad láser, esto significa mostrar conformidad con los requisitos de protección láser de la Directiva de equipos de protección personal (EPP). Mientras que, en teoría, los fabricantes pueden usar su propio estándar para mostrar conformidad con la directiva, siempre y cuando puedan demostrar que su estándar es lo suficientemente riguroso, en la práctica las gafas siempre se prueban y certifican según EN 207 1 (o EN 208 2 para alineación de gafas). Dichas pruebas deben ser realizadas por un centro de pruebas aprobado por el gobierno; no se permite la autocertificación para estas normas. En consecuencia, desde 1997, cuando la EN 207 se convirtió en un estándar europeo armonizado, todas las gafas protectoras con láser que se venden legalmente en Europa han sido certificadas según la norma EN 207 o EN 208.

A pesar de estar presente desde 1997, EN 207 todavía no se entiende bien. En consecuencia, estamos escribiendo una breve explicación aquí para ayudar a los usuarios de gafas de seguridad láser.

Especificación de densidad óptica

Antes de la norma EN 207, las gafas de protección láser generalmente se especificaban por su densidad óptica (OD) y este sigue siendo un método ampliamente utilizado, especialmente en los EE. UU. (Donde la densidad óptica a menudo es la única información de protección disponible para las gafas). El OD de las gafas es el registro del factor de atenuación en una longitud de onda dada. Por lo tanto, las gafas que atenúan la radiación láser de Nd: YAG en un factor de 1,000,000 tienen un OD de 6 a 1064 nm. El método para especificar gafas usando densidad óptica implica calcular la emisión máxima accesible desde el láser y dividirla por la Exposición Máxima Permisible (MPE)3 para la radiación láser El registro de este número es el OD mínimo requerido para las gafas.

Limitaciones de la especificación de densidad óptica

Los problemas con este enfoque se ilustran gráficamente si consideramos un CO de alta potencia2 láser que emite a 10600 nm, y algunas gafas de policarbonato que tienen un OD> 6 en la misma longitud de onda. El límite de emisión accesible de clase 1 para esta longitud de onda es de 10 mW y, por lo tanto, esta potencia es segura en todas las condiciones de exposición. Por lo tanto, podríamos esperar que las gafas nos protejan contra 1,000,000 x 10 mW = 10 kW del CO2 láser. Sin embargo, si colocamos las gafas en un CO2 rayo láser de incluso unos pocos cientos de vatios, encontramos que se destruye muy rápidamente y ofrece poca protección (incluso un rayo de 20 W causará la quema inmediata de las gafas).

Umbral de daño

Por lo tanto, vemos que la densidad óptica por sí sola no tiene en cuenta el umbral de daño del material que se utiliza para protegernos de la radiación láser, es decir, la potencia o la densidad de energía (W / m2 o J / m2) que resistirán las gafas. EN 207 fue escrito para abordar este problema y tiene en cuenta tanto la densidad óptica como el umbral de daño de las gafas.

Marcas EN 207 explicadas

Después de probar la norma EN 207, las gafas de protección láser reciben varias marcas que están impresas en las gafas y especifican la potencia máxima y las densidades de energía contra las cuales las gafas pueden proteger en diferentes longitudes de onda. Por ejemplo, las gafas pueden marcarse de la siguiente manera:

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

Esto significa que en el rango de longitud de onda de 750 a 1200 nm, las gafas tienen las siguientes clasificaciones:

D L5 I L5 R L6 M L4

D, I, R y M se refieren a CW o diferentes longitudes de pulso de la siguiente manera:

  • D - Onda continua (CW)
  • I - Pulso con longitud de pulso> 1 µs y <250 ms 'Pulso largo'
  • R: pulsado con longitud de pulso> 1 ns y <1 µs, 'Q-Switched'
  • M - Pulsado con longitud de pulso <1 ns, 'Femtosegundo'4

Los 'números L' (L5, L6, L4, etc.) se refieren a la potencia máxima o densidad de energía para la cual se especifican las gafas. Los valores reales deben buscarse en la Tabla B1 en EN 207 (que por razones de derechos de autor no podemos reproducir aquí). Para las marcas de gafas indicadas anteriormente, los valores son:

  • CW - 1 MW / m2 D L5
  • Pulso largo - 500 J / m2 Yo L5
  • Q conmutado - 5 kJ / m2 R L6
  • Femtosegundo - 1.5 J / m2 M L4

Un aumento en el número L en 1 aumentará los valores de potencia y densidad de energía en un orden de magnitud. Sin embargo, tenga en cuenta que EN 207 desglosa la tabla de números L en tres rangos de longitud de onda, 180 - 315 nm, 315 - 1400 nm y 1400 - 1,000,000 nm. La relación entre los números L y las densidades de potencia / energía mostradas arriba es válida solo para la región de longitud de onda de 315-1400 nm. Para otras longitudes de onda, consulte EN 207.

Números L y densidad óptica

Además de poder soportar la potencia del rayo láser sin ser destruido, el filtro también debe ser capaz de atenuar el rayo láser para protegerlo. Durante la prueba EN 207, para que un filtro tenga una clasificación L, el filtro debe tener una densidad óptica superior al número L, a la longitud de onda especificada. Por lo tanto, en el ejemplo que se muestra arriba, podemos deducir que las gafas tienen un OD> 6 en el rango de longitud de onda 750 - 1200 nm (porque tiene una clasificación R L6 en este rango de longitud de onda). Sin embargo, no debemos preocuparnos por calcular los MPE y las emisiones accesibles, porque esto ya se ha tenido en cuenta en las densidades máximas de potencia / energía especificadas para cada número L.

Especificación de gafas con EN 207

Para especificar los números L apropiados para su láser, haga lo siguiente:

  1. Determine el diámetro mínimo del rayo láser al que una persona podría estar expuesta en circunstancias razonablemente previsibles.
  2. Calcule el área de la sección transversal de la viga en este punto
  3. iCalcule la densidad de potencia promedio en este punto dividiendo la potencia promedio del láser por el área del haz
  4. Busque el número L requerido de la Tabla B1 en EN 207. Preceda este número con una D.

Adicionalmente para láseres pulsados:

  1. Calcular la densidad de energía5 dividiendo la energía por pulso por el área del haz.
  2. Para láseres en el rango de longitud de onda 400 - 1400 nm, calcule una densidad de energía corregida5 multiplicando la densidad de energía real5 por N0.25, donde N es el número total de pulsos en 10 segundos.
  3. Usando la densidad de energía5 o densidad de energía corregida5 según corresponda, busque el número L requerido de la Tabla B1 en EN 207. Preceda esto con una I para pulso largo, R para Q-Switched y M para láser de femtosegundos o picosegundos.

Por lo tanto, un láser de 532 nm que emite pulsos de 1 mJ, 7 ns a 10 kHz, y que tiene un diámetro de haz mínimo accesible de 2 mm requeriría gafas con la siguiente especificación mínima:

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

Tenga en cuenta que para los láseres pulsados, las gafas deben tener tanto la especificación I, R o M correcta (dependiendo de la longitud del pulso) como la especificación D correcta, para garantizar que sea adecuada para el láser.

NB: Este artículo está destinado a ayudar a los usuarios de láser, oficiales de seguridad láser y asesores de protección láser a comprender mejor la norma EN 207. No pretende ser un estudio exhaustivo del tema. Para obtener más información, consulte el Estándar o llame a Lasermet para discutir.

Notas

  1. EN 207 Protección personal de los ojos. Filtros y protectores oculares contra la radiación láser (protectores oculares con láser)
  2. EN 208 Protección personal de los ojos. Protectores oculares para trabajos de ajuste en láser y sistemas láser (protectores oculares de ajuste láser)
  3. Dado por la Tabla A1 y A2 en EN 60825-1: 2007
  4. De hecho, también se incluyen pulsos de picosegundos.
  5. Para láseres con longitudes de pulso inferiores a 1 ns y una longitud de onda fuera del rango de 315 a 1400 nm, deberá calcular la densidad de potencia máxima.

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