ГОСТ Р 54840-2011/IEC/TR 60825-14:2004 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 14. Руководство пользователя

     4.3 Определение уровня лазерного излучения

4.3.1 Эффективная экспозиция

Оценка лазерного излучения может быть необходима для определения границы зоны лазерной опасности или необходимого уровня защиты (например, использование защитных очков или защитных смотровых окон).

Уровень облучения человека, являющийся результатом воздействия лазера, определяют с учетом возможных обоснованно ожидаемых событий, когда человек может находиться в зоне с самыми высокими уровнями облучения. Оценивают также все условия воздействия прямого и отраженного пучка.

Ожидаемый уровень необязательно немедленно возникнет рядом с апертурой лазера, хотя это возможно для людей, находящихся в непосредственной близости от лазера, излучающего коллимированный пучок.

Для лазеров непрерывного излучения экспозицию выражают в единицах облученности падающего излучения, Вт·м. Для импульсных лазеров средняя энергетическая освещенность, Вт·м, и энергетическая экспозиция одиночного импульса, Дж·м, должны быть известны. При оценке уровня экспозиции особое внимание уделяют ограничивающей апертуре (см. 4.3.2) и протяженным лазерным источникам (см. 4.3.3 и 5.4). Возможно, что значение применяемой экспозиции (называемой эффективной экспозицией), которую используют для сравнения с , может отличаться от фактической экспозиции.

Главные параметры оценки экспозиции могут быть следующими:

- длина волны;

- размеры пучка на выходе лазера;

- расхождение пучка и положение суженной части пучка;

- профиль пучка (распределение мощности или энергии в поперечнике пучка);

- обоснованно ожидаемая максимальная длительность экспозиции;

- минимальная обоснованно ожидаемая дистанция облучения;

- стягиваемый видимым источником угол [обычно необходимо для матричных лазеров и оценки диффузных (незеркальных) отражений пучка при определении соответствующих параметров облучения и вычисления значения поправочного коэффициента . В случае лазерных источников с одиночными импульсами коэффициент обычно равен 1];

- для сканирования пучков - характеристики сканирования и геометрию сканирования.

Кроме того, для лазеров непрерывного излучения необходимы:

- мощность пучка;

- для импульсного излучения:

энергия импульса,

длительность импульса,

частота повторения импульсов,

форма импульса и распределение импульса во времени (в совокупности).

Уровни излучения могут быть определены физическими измерениями или вычислением по параметрам эмиссии лазера, как определено изготовителем.

Профили большинства лазерных пучков неоднородны, поэтому облученность или энергетическая экспозиция как результат экспозиции пучка будет меняться в поперечном сечении (в большинстве случаев максимальное значение будет в центре пучка). связана со значением экспозиции (энергетической освещенностью или энергетической экспозицией), при ее усреднении по круговой области, заданной соответствующей ограничивающей апертурой (см. 4.3.2). При сравнении с экспозицию считают эквивалентной мощности (в случае энергетической освещенности) или энергии (в случае энергетической экспозиции) в пределах указанной ограничивающей апертуры, деленной на площадь этой апертуры.

Если экспозиция покрывает площадь, которая намного больше ограничивающей апертуры, то используют максимальное (обычно по оси) значение энергетической освещенности или энергетической экспозиции.

Примечание - Для круглых пучков, имеющих приблизительно Гауссов профиль, значение по оси равно полной мощности или энергии пучка, деленной на площадь пучка, определяемой по ее диаметру с множителем . Эта площадь содержит 63% полной мощности или энергии пучка. Диаметр с множителем - это апертура, в который облученность, энергетическая экспозиция или интенсивность излучения уменьшается в раз, или до значения, равного 0,37 пикового по оси. Однако часто диаметр пучка определяется изготовителем с множителем , т.е. диаметр, равный , умножают на 1,4.

В некоторых случаях может быть необходима более осторожная оценка полной мощности или энергии, содержащейся в пределах ограничивающей апертуры. Для пучков, которые меньше ограничивающей апертуры, эффективная экспозиция (в целях сравнения с ) равна полной мощности или энергии пучка, деленной на площадь ограничивающей апертуры, а не на фактическую площадь пучка.

4.3.2 Ограничивающие апертуры

При всех измерениях и вычислениях значений экспозиции необходимо использовать соответствующие усредняющие апертуры. Ограничивающие апертуры - это апертуры, определяемые диаметром круга, в котором осуществляется усреднение энергетической освещенности или энергетической экспозиции.