Эволюция и основы лазеров
Лазер — это аббревиатура от «Усиление света посредством стимулированного излучения». В 1960 году Теодор Майман обнаружили, что свет может экспоненциально усиливаться, фокусироваться в крошечных точках или направляться на большие расстояния при прохождении через определенные кристаллы.
Самый первый лазер включал в себя цилиндр из рубина окружен мощной ксеноновой лампой-вспышкой. В то время такой свет широко использовался в фотографии.
Как только световая энергия проникла в кристаллы рубина, атомы внутри поглотили энергию и перешли в более высокое возбужденное состояние из нейтрального основного состояния. Но когда атомы теряют энергию и возвращаются в основное состояние, они выделяют свет, создавая таким образом лазеры, также известные как вынужденное излучение.
Тед Мейман также использовал идентичные посеребренные зеркала на противоположной стороне рубинового цилиндра, чтобы направить один поток высокоинтенсивного одноволнового монохроматического света через крошечное отверстие в зеркале. В конце концов, это стал первый когда-либо произведенный лазер.
Подводя итог, можно сказать, что лазерная технология имеет три основные характеристики, которые делают ее уникальной: одна длина волны, высокая интенсивностьи Узкий луч. В настоящее время существует множество типов лазерных источников, но все они основаны на этом основном принципе.
Это открытие привело к огромному прогрессу в тысячах областей, таких как производство, навигация, медицина, полиграфия, связь, развлечения и многое другое. В обрабатывающей промышленности волоконные лазеры, Твердотельные лазерыи CO2 лазерные машины широко используются для лазерной маркировки, резки, сварки и очистки материалов и быстро заменяют традиционное оборудование.
Важность классификации лазеров
Точность и высокая интенсивность лазерного света являются причиной того, что он так опасен. Воздействие лазеров высокой интенсивности может вызвать серьезное повреждение зрения, серьезные ожоги кожи, а в некоторых случаях может привести к летальному исходу. И все это может произойти в мгновение ока.
Прежде чем вы начнете паниковать, позвольте нам заверить вас, что существуют некоторые протоколы безопасности, которым вы можете следовать, чтобы оставаться в безопасности. Эти протоколы безопасности задокументированы в разделе «Классификация лазеров".
За прошедшие годы ученые разработали классификацию лазеров, чтобы избежать риска несчастных случаев и травм. Классификация лазеров содержит основные рекомендации по безопасности при работе с лазерами, а также помогает классифицировать опасные лазеры, помогая нам заранее подготовиться.
Обычно на рабочем месте специалист по лазерной безопасности контролирует лазерные опасности, используя рекомендации по классификации лазеров. Тем не менее, любой оператор станка или рабочий может пройти обучение по эффективному соблюдению этих правил техники безопасности.
Различные критерии классификации лазеров
Уровень опасности лазерного излучения зависит от многих факторов, таких как длина волны, мощность, время воздействия и отражение. Эксперты классифицировали лазеры по разным категориям, и в настоящее время существует множество организаций, устанавливающих стандарты безопасности.
Не запутайтесь в таком большом количестве стандартов, поскольку большинство из них схожи. Вот список популярных стандартов лазерной безопасности во всем мире.
1 – Международная электротехническая комиссия (МЭК)
IEC разрабатывает международные стандарты безопасности для всего электрического и электронного оборудования. Около 88 стран являются постоянными членами этой организации.
Лазерная безопасность стандарт IEC 60825-1 делит лазер на различные классы, такие как класс 1, 1м, 2 и т. д., которые в основном соблюдаются во всем мире. Однако они не регулируют и не обязывают организации следовать стандартам безопасности.
2 – Американский национальный институт стандартов (ANSI)
Как и в случае с имперской системой единиц, у американцев есть свои собственные стандарты безопасности, разработанные Лазерным институтом Америки (LIA) и известные как АНСИ Z136.1.
3 – Европейские нормы (EN)
EN является европейским эквивалентом ANSI, которому следуют страны-члены ЕС наряду со стандартами IEC. стандарты EN в целом более консервативны, чем их американские коллеги.
4 – Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA)
FDA — американская организация, которая фактически регулирует и обеспечивает соблюдение собственного лазерного стандарта, называемого Свод федеральных правил, раздел 21 в пищевой и медицинской промышленности. Однако с 2019 года они также одобрили производство, осуществляемое с использованием стандартов IEC.
5 – Управление по охране труда (OSHA)
OSHA также является регулятором безопасности, как и FDA, но уделяет особое внимание угрозам безопасности, связанным с лазерами на рабочем месте. Они предписывают организациям работать на основе стандартов ANSI и FDA.
6 – Канадская ассоциация стандартов (CSA)
CSA регулирует производителей лазерного оборудования и рабочие места в Канаде, используя свои собственные Стандарт CAN/CSA-E60825-1. Они практически идентичны стандартам МЭК с небольшими отклонениями.
Dо У вас есть вопросы?
Позвольте нам решить вашу проблему
Погрузитесь в лазерные классы — простое руководство
Здесь мы подробно углубимся в IEC 60825-1, поскольку это самые популярные стандарты безопасности во всем мире. Иногда они обозначаются римскими цифрами, например, класс III и IV, но чаще всего используются арабские цифры.
Чем выше класс, тем лучше необходимы меры профилактики и подготовки, чтобы избежать любого потенциального ущерба человеческому организму.
Класс 1
Класс 1 – это самые безопасные лазеры имеют малую выходную мощность (несколько милливатт) и не представляют угрозы для глаз и кожи человека. Примеры включают лазерные указки, игрушки, DVD-плееры, принтеры и т. д.
Однако существует еще одна классификация, называемая Лазерные изделия класса 1, Это лазерные машины, имеющие опасные уровни лазеров, такие как классы 3M и 4, но закрытые защитным покрытием, что делает их безопасными для регулярного использования и не требует никаких мер предосторожности.
Большинство лазерных систем, таких как принтеры, сканеры, лазерная резка, сварка и Маркировочные машины попасть в эту категорию.
Класс 1М
Класс 1 увеличенного (М) классифицирует лазерные лучи, которые небезопасны при просмотре через увеличительную линзу (бинокль и т. д.). Имейте в виду, сюда не входят очки по рецепту.
Просмотр лазерной системы класса 1М через любой оптический прибор увеличивает ее максимально допустимое облучение (МВЭ), поэтому это опасно. Примеры включают оптоволоконную связь, лазерные измерители скорости и лазерные диоды.
В чем разница между лазерами класса 1 и класса 1М?
Лазеры класса 1 безопасны для просмотра и работы в любых условиях. Однако лазеры класса 1М небезопасны, если смотреть через оптический прибор, который может увеличить плотность мощности лазера.
Класс 2
Следует избегать прямого контакта глаз с лазерами класса 2 и их отражения. Рабочие места с лазерами 2 класса имеют предупреждающую маркировку. Пока вы не смотрите на такие лазеры, все будет в порядке. Наша естественная реакция моргания также защищает нас от воздействия.
Класс 2М
Лазеры класса 2 М (увеличенные) в целом безопасно но не рассматривайте их с помощью каких-либо оптических инструментов. В отличие от лазеров класса 1М, ваша реакция моргания не защитит ваши глаза, если вы смотрите на класс 2М с помощью оптического устройства, и даже малейшее воздействие может привести к травме глаз.
Класс 3A
Теперь мы вступаем в опасность зона. Наблюдение за лазерами класса 3А может быть вредным для глаз, а прямое воздействие может нанести вред коже. Они также известны как лазеры Classe 3R.
Класс 3B
Отражения лазеров класса 3В так же опасны, как и прямой контакт. Поэтому при работе с такими лазерами необходимы соответствующие меры предосторожности.
Предоставлено https://ehs.princeton.edu/
Класс 4
Лазеры класса 4 самый опасный , так и летальный те, которые там. Их выходная мощность превышает 500 мВт. Излучение может быть видимым, невидимым или находиться в инфракрасном диапазоне.
Прямое и непрямое воздействие может вызвать серьезные ожоги кожи или слепоту. Высокопроизводительные лазерные производственные машины используют лазеры класса 4. Обученные люди должны обращаться с этими машинами.
Предоставлено https://ehs.princeton.edu/
Комплексное сравнение классов лазеров
Мы знаем, что понимание лазерных занятий может быть сложным, и это очень полезно, если вы не знакомы с лазерами. Итак, вот подробное сравнение различных классов лазеров, представленное в простой таблице.
Вставить таблицу
Факторы, которые следует учитывать при выборе защитного снаряжения для различных классов лазеров
Как мы уже установили, существует множество видов лазеров. Вполне естественно обсудить факторы, которые необходимо учитывать, прежде чем выбирать подходящее защитное снаряжение. Вот некоторые важные вещи, на которые следует обратить внимание.
1. Предупреждающие знаки или этикетки
За исключением лазерных систем класса 1/1М, все остальные классы 2,3, 4 и XNUMX имеют предупреждающие надписи. Самый простой способ – совместить предупреждающие надписи на устройстве и защитном оборудовании.
2. Длина волны
Защитные очки есть чувствительный к длине волны, а это значит, что очки, предназначенные для лазеров от источников CO2, не защитят от Nd: Лазеры на основе Yag даже если они могут относиться к одному и тому же классу лазерной безопасности.
Лазеры, произведенные с использованием разных источников, естественно, будут иметь разные длины волн. Поэтому всегда помните об источнике лазерного оборудования при покупке защитного оборудования. Некоторые высококачественные очки могут защитить от нескольких длин волн.
3. отражение
Недостаточно избегать прямых взглядов. Некоторые лазеры (класс 3b, 4) могут отражать и излучать излучение (невидимый свет), которое может нанести вам вред, даже если вы не находитесь в прямом контакте. Лазерное отражение может быть двух типов.
Лазерный луч отражается блестящие поверхности и отражается прямо в глаза или на кожу, вызывая серьезные повреждения.
Лазерный луч попадает в шероховатая поверхность, в результате чего он неравномерно рассеивается на несколько менее интенсивных лучей, каждый из которых все еще может быть опасным.
4. Материальные взаимодействия
В защитном оборудовании используются уникальные материалы и покрытия для защиты. Некоторые материалы могут со временем обесцвечиваться из-за воздействия лазера.
Непрерывная волна CO10-лазера мощностью 2 Вт способна даже разбить стекло. Поэтому всегда учитывайте материал, прежде чем покупать защитное снаряжение. Кроме того, необходим регулярный осмотр для отслеживания деградации материала из-за интенсивного воздействия.
Тип лазерного защитного снаряжения
Наконец, давайте обсудим типы защитных средств, обычно доступных для защиты от лазеров.
Лазерные защитные очки
Лазерные защитные очки, изготовленные из устойчивых к лазерному излучению материалов.
Лазерные защитные маски для лица
Аналогичны защитным очкам, но защищают более широкую область лица и шеи.
Одежда для лазерной безопасности
Это средство индивидуальной защиты (СИЗ) изготовлено из устойчивых к лазерному излучению тканей и материалов. Они могут эффективно блокировать лазерное излучение.
Лазерные шторы безопасности
Рекомендуется для невидимое лазерное излучение.
Ключевые меры безопасности для вашего проекта
Каждый лазерный проект требует серьезных мер безопасности, чтобы избежать неприятных инцидентов. Соблюдение правил и положений сделает ваш бизнес прибыльным и долговечным.
Максимально допустимое воздействие (ПДВ)
В стандартах лазерной безопасности, таких как IEC и ANSI, установлены значения MPE для различных классов лазеров. Это максимальное лазерное воздействие, которое человек может выдержать, не рискуя травмировать глаза и кожу.
Используя MPE, мы можем определить оптическую плотность (ОП), которая представляет собой тенденцию лазера поглощаться материалом.
Более того, это помогает рассчитать номинальную зону опасности (NHZ), то есть область, в которой лазерное воздействие превышает MPE. MPE, OD и NHZ помогают в настройке протоколов безопасности для лазерного проекта.
Следуйте инструкциям
Всегда следуйте рекомендациям производителя. Кроме того, большинство мощного лазерного оборудования имеет блокировки и системы автоматического отключения.
Программа лазерной безопасности лазерных станков классов 3B и 4 автоматически отключает оборудование, если оно работает со сбоями или не соответствует некоторым предварительным условиям.
Удалить легковоспламеняющийся материал
Удалите мусор и легковоспламеняющиеся материалы, так как они могут загореться при прямом или непрямом воздействии лазера.
Испытание защитного снаряжения
Всегда проверяйте защитное снаряжение перед его использованием в реальной ситуации. Как говорится, лучше перестраховаться.
Dо У вас есть вопросы?
Позвольте нам решить вашу проблему
Заключение
Слава! Если вы зашли так далеко. Мы подробно рассмотрели четыре основных класса лазерной безопасности и меры предосторожности, необходимые для безопасной эксплуатации.
Независимо от того, являетесь ли вы предпринимателем, начинающим работать в лазерной отрасли и стремящимся ознакомиться со стандартами лазерной безопасности, или крупным производителем, стремящимся повысить производительность и безопасность на рабочем месте, это всестороннее сравнение различных классов лазеров специально для вас.
Baison Laser предлагает совершенно безопасное решение для вашего лазерного проекта
Вы ищете безопасное, эффективное и мощное лазерное решение для вашего следующего проекта? Компания Baison Laser предлагает передовые лазерные решения клиентам по всему миру. В нашем обширном каталоге представлены товары высшего уровня. лазерная резка, гравировка, сваркаи уборочные машины предназначен для различных материалов. Все наши лазерные станки производятся под наблюдением экспертов на современном оборудовании и имеют отличные показатели безопасности.
Это еще не все: наша преданная своему делу команда специалистов предлагает индивидуальные решения, отвечающие вашим уникальным потребностям, обеспечивая замечательные результаты. Все еще не уверены? Дайте наш Бесплатная оценка проекта , так и Образец проверки попытаться запустить свой проект.
