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EN 207, marquage CE et lunettes de protection laserUn guide pour comprendre la norme pour les utilisateurs de laser

Tous les produits vendus dans l'Union européenne doivent être marqués CE lorsqu'une directive européenne pertinente existe. La vente de produits non marqués CE est illégale. Pour les lunettes de sécurité laser, cela signifie montrer la conformité aux exigences de protection laser de la directive sur les équipements de protection individuelle (EPI). Alors qu'en théorie, les fabricants peuvent utiliser leur propre norme pour montrer la conformité à la directive, tant qu'ils peuvent montrer que leur norme est suffisamment rigoureuse, en pratique, les lunettes sont toujours testées et certifiées EN 207 1 (ou EN 208 2 pour les lunettes d'alignement). Ces tests doivent être effectués par un laboratoire d'essai agréé par le gouvernement - l'autocertification n'est pas autorisée pour ces normes. Par conséquent, depuis 1997, date à laquelle l'EN 207 est devenue une norme européenne harmonisée, toutes les lunettes de protection laser vendues légalement en Europe sont certifiées EN 207 ou EN 208.

Bien qu'elle existe depuis 1997, la norme EN 207 n'est toujours pas bien comprise. Par conséquent, nous écrivons ici une brève explication pour aider les utilisateurs de lunettes de sécurité laser.

Spécifications de densité optique

Avant EN 207, les lunettes de protection laser étaient généralement spécifiées par leur densité optique (DO) et c'est toujours une méthode largement utilisée, en particulier aux États-Unis (où la densité optique est souvent la seule information de protection disponible pour les lunettes). La DO des lunettes est le logarithme du facteur d'atténuation à une longueur d'onde donnée. Ainsi, les lunettes qui atténuent le rayonnement laser Nd: YAG d'un facteur 1,000,000 6 1064 ont une DO de XNUMX à XNUMX nm. La méthode de spécification des lunettes à l'aide de la densité optique consiste à déterminer l'émission maximale accessible du laser et à la diviser par l'exposition maximale autorisée (MPE)3 pour le rayonnement laser. Le journal de ce nombre est la DO minimale requise pour les lunettes.

Limites de la spécification de densité optique

Les problèmes de cette approche sont illustrés graphiquement si nous considérons un CO de puissance élevée2 laser émettant à 10600 nm et certaines lunettes en polycarbonate ayant une DO> 6 à la même longueur d'onde. La limite d'émission accessible de classe 1 pour cette longueur d'onde est de 10 mW et cette puissance est donc sûre dans toutes les conditions d'exposition. On peut donc s'attendre à ce que les lunettes nous protègent contre 1,000,000 x 10 mW = 10 kW du CO2 laser. Cependant, si nous plaçons les lunettes dans un CO2 faisceau laser de quelques centaines de watts même, nous constatons qu'il est très rapidement détruit et offre peu de protection (même un faisceau de 20 W provoquera une brûlure immédiate des lunettes).

Seuil de dégâts

On voit donc que la densité optique seule ne prend pas en compte le seuil d'endommagement du matériau utilisé pour nous protéger du rayonnement laser - c'est-à-dire la puissance ou la densité d'énergie (W / m2 ou J / m2) auquel les lunettes résisteront. La norme EN 207 a été rédigée pour résoudre ce problème et tient compte à la fois de la densité optique et du seuil d'endommagement des lunettes.

EN 207 Explication des marquages

Après avoir testé la norme EN 207, les lunettes de protection laser reçoivent divers marquages ​​qui sont imprimés sur les lunettes et spécifient la puissance maximale et les densités d'énergie contre lesquelles les lunettes peuvent protéger à différentes longueurs d'onde.

En 2010, la norme EN207 a été mise à jour et la cote L a été renommée LB. Les calculs pour déterminer les cotes requises ont été légèrement modifiés, de sorte que les lunettes plus anciennes porteront des marques L et les lunettes plus récentes auront des marques LB, mais la protection fournie par les cotes L et LB est pratiquement la même. Par exemple, les lunettes peuvent être marquées comme suit:

  • DI 750 à 1200 LB5
  • R 750 - 1200 LB6
  • M 750 à 1200 LB4

Cela signifie que sur la plage de longueurs d'onde de 750 à 1200 nm, les lunettes ont les valeurs suivantes:

D LB5 I LB5 R LB6 M LB4

Les valeurs D, I, R et M font référence à CW ou à différentes longueurs d'impulsion comme suit:

  • D - Onde continue (CW)
  • I - Pulsé avec une longueur d'impulsion> 1 µs et <250 ms 'Long Pulse'
  • R - Pulsé avec une longueur d'impulsion> 1 ns et <1 µs, 'Q-switch'
  • M - Pulsé avec une longueur d'impulsion <1 ns, 'Femtoseconde'4

Les «numéros LB» (LB5, LB6, LB4, etc.) se réfèrent à la puissance maximale ou à la densité d'énergie pour laquelle les lunettes sont spécifiées. Les valeurs réelles doivent être consultées à partir du tableau B1 de l'EN 207 (que pour des raisons de droit d'auteur, nous ne pouvons pas reproduire ici). Pour les marquages ​​de lunettes donnés ci-dessus, les valeurs sont:

  • CW - 1 MW / m2 D LB5
  • Impulsion longue - 500 J / m2 Je LB5
  • Commuté Q - 5 kJ / m2 R LB6
  • Femtoseconde - 1.5 J / m2 M LB4

Une augmentation du nombre LB de 1 augmentera les valeurs de puissance et de densité d'énergie d'un ordre de grandeur. Notez cependant que la norme EN 207 décompose le tableau des nombres LB en trois gammes de longueurs d'onde, 180 - 315 nm, 315 - 1400 nm et 1400 - 1,000,000 315 1400 nm. La relation entre les nombres LB et les densités de puissance / énergie indiquées ci-dessus ne vaut que pour la région de longueur d'onde de 207 à XNUMX XNUMX nm. Pour les autres longueurs d'onde, reportez-vous à l'EN XNUMX.

Nombres LB et densité optique

En plus de pouvoir résister à la puissance du faisceau laser sans être détruit, le filtre doit également pouvoir atténuer le faisceau laser pour le protéger. Pendant le test EN 207, pour qu'un filtre reçoive une cote LB, le filtre doit avoir une densité optique supérieure au nombre LB, à la longueur d'onde spécifiée. Par conséquent, dans l'exemple ci-dessus, nous pouvons en déduire que les lunettes ont un diamètre extérieur> 6 sur la plage de longueurs d'onde de 750 à 1200 nm (car elles ont une cote RLB6 sur cette plage de longueurs d'onde). Cependant, nous n'avons pas à nous soucier du calcul des MPE et des émissions accessibles, car cela a déjà été pris en compte dans les densités maximales de puissance / énergie spécifiées pour chaque nombre LB.

Spécification des lunettes à l'aide de EN 207

Pour spécifier les numéros LB appropriés pour votre laser, procédez comme suit:

  1. Déterminez le diamètre minimum du faisceau laser auquel une personne pourrait être exposée dans des circonstances raisonnablement prévisibles.
  2. Calculez la section transversale de la poutre à ce point
  3. Calculez la densité de puissance moyenne à ce point en divisant la puissance moyenne du laser par la zone du faisceau
  4. Recherchez le numéro LB requis dans le tableau B1 de la norme EN 207. Faites précéder ce numéro d'un D.

De plus pour les lasers pulsés:

  1. Calculez la densité d'énergie5 en divisant l'énergie par impulsion par la zone du faisceau.
  2. Pour les lasers dans la gamme de longueurs d'onde 400-1400 nm, calculez une densité d'énergie corrigée en multipliant la densité d'énergie réelle5 par N0.25, où N est le nombre total d'impulsions en 10 secondes.
  3. Utilisation de la densité d'énergie5 ou densité d'énergie corrigée5 le cas échéant, recherchez le nombre de LB requis dans le tableau B1 de l'EN 207. Faites précéder celui-ci d'un I pour une impulsion longue, R pour une commutation Q et M pour des lasers femtoseconde ou picoseconde.

Ainsi, un laser à 532 nm émettant 1 mJ, des impulsions de 7 ns à 10 kHz et ayant un diamètre de faisceau accessible minimum de 2 mm nécessiterait des lunettes avec les spécifications minimales suivantes:

  • D 532 LB6 (correspondant à 10 MW / m2)
  • R 532 LB7 (correspondant à 50 kJ / m2)

Notez que pour les lasers pulsés, les lunettes doivent avoir à la fois les spécifications I, R ou M correctes (en fonction de la longueur d'impulsion) et la spécification D correcte, pour garantir qu'elles conviennent au laser.

NB: Cet article est destiné à aider les utilisateurs de laser, les responsables de la sécurité laser et les conseillers en protection laser à mieux comprendre la norme EN 207. Il ne se veut pas une étude exhaustive du sujet. Pour plus d'informations, reportez-vous à la norme ou appelez Lasermet pour en discuter.

Notes:

  1. EN 207 Protection individuelle des yeux. Filtres et protecteurs oculaires contre le rayonnement laser (protecteurs oculaires laser)
  2. EN 208 Protection individuelle des yeux. Protecteurs oculaires pour les travaux de réglage sur les lasers et les systèmes laser (protecteurs oculaires à réglage laser)
  3. Donné par les tableaux A1 et A2 de l'EN 60825-1: 2007
  4. En fait, des impulsions picosecondes sont également incluses.
  5. Pour les lasers avec des longueurs d'impulsion inférieures à 1 ns et une longueur d'onde en dehors de la plage de 315 à 1400 nm, vous devrez calculer la densité de puissance de crête.

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