maximale Laserleistung berechnen

[puenktchen]

Hallo

Im Bezug zu diesem Projekt von Anke und Peter:
http://laserfreak.net/forum/viewtopic.p ... 68#p213868
haben wir uns eine mögliche Lösung ausgearbeitet.
Und nun Steht eigentlich nur noch die Frage, mit welcher Laserleistung ist das Projekt TÜV Tauglich und ist der Effekt als solcher dann noch erkennbar.
Noch mal die Eckdaten:
Geplant ist eine Art Laservorhang bestehend aus zwei Linien, die mit einem Winkel von 90° aus 4m Höhe direkt nach Unten Projiziert werden. Der Vorhang soll dann per Kameratraking Animiert werden, wenn eine Person in den Vorhang tritt.
Da ja nun der Weg zum Zuschauer nur 1,3m (4,0m-2,70m) beträgt ist nun der Punkt, welche Laserleistung verwendet werden kann.
also: - höhe Laser 4,0m
- Scann winkel 90° fest ( mit Widemoves)
- gescannt werden zwei Linien (Viereck mit geblankten Seitenlinien und Eckpunkten) im Abstand von 8°
- Scannspeed ca. 15000pps
- 20 Bildwiederholungen je Sekunde
- Strahldurchmesser am Austritt 3mm
- Divergenz 5 mrad

@Ekkard - wäre echt Super wenn Du diesen Fall mal durchrechnen könntest.
Danke im Voraus.

Gruß Steffen

[ekkard]

Ich kann auch ohne jede Berechnung aus beruflicher Erfahrung sagen, dass da nicht viele mW heraus kommen dürfen, wenn man aus 1,3 Entfernung (und seien es auch real 2,10 m) in eine Laser-Impulsquelle schaut. Schon der Grenzwert der Laserklasse 2 gibt hier die Marschrichtung vor. Dieser beträgt 1 mW. Durch die Impulspausen kann daher der Wert höher sein, aber nicht übermäßig viel. Im Einzelnen ergibt sich folgende Berechnung:
Eingaben:
Wellenlänge: 400-700 nm (Berechnung gilt nur für sichtbare Strahlung)
Höhe Laser 4,0m
Scann winkel 90° fest = pi/4
gescannt werden zwei Linien (Viereck mit geblankten Seitenlinien und Eckpunkten) im Abstand von 8° = 140 mrad
Normpupille: 7 mm
Betrachterabstand: 1,3 m oder mehr
Strahldurchmesser Ausgang: 3 mm
Divergenz: 5 mrad
Figurenfrequenz: f = 20 Hz
Wandabstand: 0,5 m (vernünftiger Ansatz, ansonsten sind die Abstände größer)

berechnet:
Durchmesser Lichtfleck am Auge 9,5 mm
Linien-Abstand nach 1,3 m: 182 mm
Damit liegen die beiden Lichtpunktwege so weit auseinander, dass man sie getrennt betrachten kann.
Der maßgeblicher Durchmesser ist der größere (7mm; 9,5mm), hier also 9,5 mm
Strahlstellung(t) =0,125*Pi()*sin(2*Pi()*f*t)
Winkelgeschwindigkeit(t) =0,125*Pi()*(2*Pi()*f)*cos(2*Pi()*f*t)
Winkel u 0,5m vor Wand = arc tan(0,5m/1,3m) = 0,367 rad
Impulsdauer = Wegstrecke bis Verlassen der Pupille / (Winkelgeschwindigkeit*Abstand)
= dx/(0,125*Pi()*2Pi()*f*cos(u)*Abstand); dx = 9,5 mm
= 0,159 ms
Wiederholung in 10s: N = 100
Reduktionsfaktor C5 = 0,316 = N^-0,25
Grenzwert zugänglicher Strahlung (Klasse 1): = 1,97 mW für 10 Impulse zu je 0,159 ms
(= 0,7*t^-0,25*C5 gleich umgerechnet in mW).

Durch die Impulspausen kommt also ungefähr das Doppelte des Klassengrenzwertes der Laserklasse 2 heraus. Das könnte auf einer Wasserwand durchaus sichtbar sein.

Für die Berechnung übernehme ich keine Gewähr – bitte unbedingt selbst Ansätze kontrollieren und selbst nachrechnen!