(1) Die biophysikalisch relevanten Expositionswerte für Laserstrahlung lassen sich anhand der nachstehenden Formeln bestimmen. Welche Formel zu verwenden ist, hängt von der Wellenlänge und der Expositionsdauer ab. Die Ergebnisse sind mit den entsprechenden Expositionsgrenzwerten (EGW) der Tabellen A4.3 bis A4.5 zu vergleichen. Für die jeweilige Laserstrahlenquelle können mehrere Expositionsgrenzwerte relevant sein.
(2) Die in den Tabellen A4.3 bis A4.5 als Berechnungsfaktoren verwendeten Koeffizienten sind in Tabelle A4.6, die Korrekturfaktoren für wiederholte Exposition sind in Tabelle A4.7 aufgeführt.
| P |
Leistung, ausgedrückt in Watt (W); |
| A |
Fläche, ausgedrückt in Quadratmeter (m²); |
| E, E(t) |
Bestrahlungsstärke oder Leistungsdichte: die auf eine Fläche einfallende Strahlungsleistung je Flächeneinheit, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (W · m-2); die Werte E und E(t) werden aus Messungen gewonnen oder können vom Hersteller der Arbeitsmittel angegeben werden; |
| H |
Bestrahlung: das Integral der Bestrahlungsstärke über die Zeit, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter (J · m-2); |
| t |
Zeit, Expositionsdauer: Δt = t2 - t1, ausgedrückt in Sekunden (s); |
| λ |
Wellenlänge, ausgedrückt in Nanometern (nm); |
| γ |
Empfangswinkel: der ebene Winkel innerhalb dessen ein Empfänger auf optische Strahlung anspricht, auch Gesichtsfeld genannt, ausgedrückt in Milliradiant (mrad); |
| γP |
Grenz-Empfangswinkel, ausgedrückt in Milliradiant (mrad); |
| D |
Durchmesser der Messblende; die Messblende ist die kreisförmige Fläche mit dem Durchmesser D, über die Bestrahlungsstärke und Bestrahlung gemittelt werden; |
| α |
Winkelausdehnung einer Quelle, ausgedrückt in Milliradiant (mrad); |
| L, L(t) |
Strahldichte der Quelle, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter pro Steradiant (W · m-2 · sr-1); |
| G |
integrierte Strahldichte: das Integral der Strahldichte über eine bestimmte Expositionsdauer, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter pro Steradiant (J · m-2 · sr-1); Strahlungsenergie je Flächeneinheit einer Abstrahlfläche je Einheitsraumwinkel der Emission. |
Tab. A4.1 Zuordnung der Tabellen für die Expositionsgrenzwerte zu den Wellenlängenbereichen
| Wellenlänge λ in nm |
Wellenlängenbereich |
Betroffenes Organ |
Tabelle für die Expositionsgrenzwerte |
| 100 – 400 |
UV |
Auge |
A4.3, A4.4 |
| Haut |
A4.5 |
| 400 – 600 |
sichtbar |
Auge |
A4.4 |
| 400 – 700 |
sichtbar |
Auge |
A4.3, A4.4 |
| Haut |
A4.5 |
| 700 – 1 400 |
IR-A |
Auge |
A4.3, A4.4 |
| Haut |
A4.5 |
| 1 400 – 106 |
IR-B, IR-C |
Auge |
A4.3, A4.4 |
| Haut |
A4.5 |
Tab. A4.2 Akute und Langzeitwirkungen von Laserstrahlung
| Wellenlänge λ in nm |
Wellenlängenbereich |
Betroffenes Organ |
Schädigung |
| 100 – 400 |
UV |
Auge |
Hornhautentzündung Bindehautentzündung Grauer Star |
| Haut |
fotosensitive Reaktionen Hautrötung Verstärkte Pigmentierung Beschleunigte Prozesse der Hautalterung Verbrennung der Haut Hautkrebs |
| 400 – 600 |
sichtbar |
Auge |
fotochemische Netzhautschädigung |
| 400 – 700 |
sichtbar |
Auge |
Netzhautschädigung |
| Haut |
fotosensitive Reaktionen Verbrennung der Haut |
| 700 – 1 400 |
IR-A |
Auge |
Grauer Star Verbrennung der Netzhaut |
| Haut |
Verbrennung der Haut |
| 1 400 – 2 600 |
IR-B |
Auge |
Grauer Star Verbrennung der Hornhaut |
| 2 600 – 106 |
IR-C |
Auge |
Verbrennung der Hornhaut |
| 1 400 – 106 |
IR-B, IR-C |
Haut |
Verbrennung der Haut |
Tab. A4.3 Expositionsgrenzwerte für die Einwirkung von Laserstrahlung auf das Auge, kurze Expositionsdauer (t < 10 s)
Tab. A4.3 Fortsetzung
Tab. A4.4 Expositionsgrenzwerte für die Exposition des Auges durch Laserstrahlung, lange Expositionsdauer (t ≥ 10 s)
Tab. A4.4 Fortsetzung
Tab. A4.5 Expositionsgrenzwerte für die Exposition der Haut durch Laserstrahlung
Tab. A4.6 Korrekturfaktoren und sonstige Berechnungsparameter
| Parameter |
Gültiger Spektralbereich λ in nm |
Wert |
| CA |
< 700 |
1 |
| 700 – 1 050 |
100,002 (λ - 700) |
| 1 050 – 1 400 |
5 |
| CB |
400 – 450 |
1 |
| 450 – 600 |
100,02 (λ - 450) |
| CC |
700 – 1 150 |
1 |
| 1 150 – 1 200 |
100,018 (λ - 1150) |
| 1 200 – 1 400 |
8 |
| T1 |
< 450 |
10 s |
| 450 – 500 |
10 · 100,02 (λ - 450) s |
| > 500 |
100 s |
| Parameter |
Biologische Wirkung |
Wert |
| αmin |
alle thermischen Wirkungen |
1,5 mrad |
| Parameter |
Winkelausdehnung in mrad |
Wert |
| CE |
α ≤ αmin |
1 |
| αmin < α ≤ 100 |
α / αmin |
| α > 100 |
αmax / αmin bei αmax = 100 mrad |
| T2 |
α ≤ 1,5 |
10 s |
| 1,5 < α ≤ 100 |
10 · 10[(α - 1,5) / 98,5] s |
| α > 100 |
100 s |
| Parameter |
Expositionsdauer t in s |
Wert in mrad |
| γP |
t ≤ 100 |
11 |
| 100 < t ≤ 104 |
1,1 · t0,5 |
| t > 104 |
110 |
Hinweis:
Die Parameter CE und T2 gelten nur für den Wellenlängenbereich 400 nm < λ ≤ 1 400 nm.
Tab. A4.7 Korrektur bei wiederholter Exposition (Impulsfolgen)
| Gültiger Spektralbereich in nm |
Tmin in s |
| 315 < λ ≤ 400 |
10-9 |
| 400 < λ ≤ 1 050 |
18 · 10-6 |
| 1 050 < λ ≤ 1 400 |
50 · 10-6 |
| 1 400 < λ ≤ 1 500 |
10-3 |
| 1 500 < λ ≤ 1 800 |
101 |
| 1 800 < λ ≤ 2 600 |
10-3 |
| 2 600 < λ ≤ 106 |
10-7 |
(3) Jede der drei folgenden Regeln ist bei allen Expositionen anzuwenden, die bei wiederholt gepulster oder modulierter Laserstrahlung auftreten. Der restriktivste Wert, der sich im Vergleich mit den Strahlungsdaten, ermittelt nach der jeweiligen Messbedingung, ergibt, ist auszuwählen.
| 1. |
Die Exposition durch jeden einzelnen Impuls einer Impulsfolge darf den Expositionsgrenzwert für einen Einzelimpuls dieser Impulsdauer nicht überschreiten. |