Maximale zulässige Exposition (MPE) verstehen und berechnen

Die Maximale zulässige Exposition (MPE) ist ein festgelegter Schwellenwert für die Sicherheit von Laserstrahlung. Wenn diese Strahlengrenze überschritten wird, entstehen Schäden an den Augen oder am Hautgewebe aufgrund der Absorption von sichtbarem und nicht sichtbarem Laserlicht. MPE-Grenzwerte, ausgedrückt in Watt oder Joule pro Quadratmeter, geben die maximale Laserenergieabgabe an, die bei einer bestimmten Wellenlänge über eine bestimmte Expositionszeit als sicher gilt. Diese Daten wurden in Tabellen zusammengestellt und geben entweder den MPE-Wert direkt oder die Formel zur Berechnung, wenn andere Faktoren einbezogen werden müssen.

Benötigte Dinge

• MPE-Datentabellen (UV, sichtbar und IR) für Augen- und Hautexposition
• Taschenrechner
• Bleistift und Papier

Anweisungen

Bestimmung der MPE für eine kontinuierliche Wellenquelle (CW)

1. Bestimmen Sie die Wellenlänge des CW-Laserstrahls.
2. Bestimmen Sie die Dauerzeit basierend darauf, ob die bewertete Strahlenexposition beabsichtigt oder versehentlich ist.
3. Nähern Sie die Größe in Milliradiant (mrad) des Laserstrahlquellenstrahls an. Wenn der Strahl als „Punktquelle“ betrachtet werden kann, ist die Quellengröße gleich 1. Klassifizieren Sie einen „ausgedehnten Quellen“-Alpha-Winkel als kleiner oder größer als 100 mrad.
4. Wählen Sie die entsprechende MPE-Tabelle basierend auf der Wellenlängenregion des Lasers aus. Verwenden Sie die Laserwellenlänge (nm) und die Expositionszeit (t) in Sekunden, um den MPE-Wert oder die Formel in der Tabelle zu finden.
5. Berechnen Sie die spezifische MPE, falls erforderlich, indem Sie Variablen wie die Expositionszeit (t) einsetzen. Die für die Berechnung von MPEs erforderlichen Parameterkonstanten werden in der MPE-Tabelle oder in einer separaten Datentabelle bereitgestellt.

Bestimmung der MPE für eine gepulste Laserquelle

1. Bestimmen Sie die Pulsdauer (Pulsdauer in Pulsen pro Sekunde) und die Pulswiederholrate für die gepulste Laserquelle sowie die Wellenlänge, die Dauerzeit und die Quellenstrahlgröße.
2. Berechnen Sie die MPE für einen einzelnen Laserpuls mit der Methode, die für die Berechnung der kontinuierlichen Wellenlaserquelle verwendet wird. Verwenden Sie die Pulsdauer als Dauerzeit für diese Berechnung.
3. Berechnen Sie die MPE für einen wiederholten Laserpuls, indem Sie die MPE für einen einzelnen Puls durch N^0.25 teilen. „N“ ist die tatsächliche Anzahl der Pulsen, die bestimmt wird, indem die Pulswiederholrate mit der Dauerzeit multipliziert wird.
4. Berechnen Sie die Einzelpuls-MPE erneut, diesmal mit der Dauerzeit anstelle der Pulsdauer. Teilen Sie dieses Ergebnis durch die Anzahl der Pulsen (N), um die durchschnittliche MPE für die gepulste Laserquelle zu bestimmen.
5. Vergleichen Sie die erhaltenen MPE-Werte für den einzelnen Puls, den wiederholten Puls und den Durchschnittswert. Wählen Sie den kleinsten der drei Werte als MPE für die gepulste Laserquelle aus.