[Vorstellung] AlexEsko und Audience Scanning

[AlexEsko]

Hallo!

erst mal ein paar persönliche Infos zu mir:
Name: Alex (Esko)
Wohnort: Mittelfranken
Interessen: Elektronik und µCs, ich bin auch im Mikrocontroller.net Forum
Erfahrung mit Lasern: Einen 40W CO2 Laser benutze ich regelmäßig zum Schneiden und Gravieren
Erfahrung mit Show-Lasern: keine

In einem kleinen Partyraum möchte ich einen kleinen gekauften Lissajous-Generator (<5mW) der Klasse 3A einsetzen. Er soll von der Decke schräg nach unten strahlen, so das man einen Tunneleffekt hat. Dadurch ergibt sich erzwungenermaßen, dass man in den Laser schaut.

Manche werden die Frage lächerlich finden, denn das Teil ist nicht viel mehr als Spielzeug: Kann das schädlich für die Augen sein?

Ich habe zur Lasersicherheit schon einiges in diesem Forum und auf lasersafe.de gelesen und nach meiner Berechnung überschreitet es die MZB deutlich. Kann das sein?

Viele Grüße,
AlexEsko

Berechnung nach http://www.lasersafe.de/MZBvis2b.htm

Bestrahlungsstärke
D0 = 1 mm
rmin = 1 m
div = 0,001
0,5*(D0 + rmin * div) = 1 mm
A = 0,25*(1mm)^2*Pi = 0,79 mm²
Messung am Laser mit Millimeterpapier ergibt ca. 1 mm², das stimmt sehr gut überein.

E = 5mW/1mm²

Verweildauer eines bewegten Strahles im Auge
f = 5Hz //geschätzt
t = (2 * 7mm / 50cm)^0,5/(Pi* f) = 10,7 ms

Impulsenergie
Aq = (3,5mm)^2 * Pi
Q = E * Aq * 10ms = 1,9 mJ

Anzahl der Impulse
Qg = 100 * Q //geschätzt

Maßgebliche Bestrahlung
H= Qg/Aq
H = 5000J/m²

Berechnung der maximal zulässigen Bestrahlung
MZB = 18 * (10)^0,75 * 1J/m²
MZB = 101 J/m²

H >> MZB -> nicht erlabut

[tracky]

Bezug nehmend auf die Kiste kann ich nur sagen: ...back to the roots....
Ich denke jeder von uns hat mal mit solchen Spielzeugen angefangen. Ich auch, es war so um 1995, wo die Dinger noch richtig teuer waren und dann 1999 mit einem 4,9mW DPSS grün. Wow, schön hell. Den Kaufpreis habe ich in meinem Kopf damals ganz schnell gestrichen. Meine Frau weiss davon bis heute nichts. Meine Kreditkarte glühte aber förmlich bei diesem Betrag.
So jetzt mal zu den Sicherheits relevanten Dingen. Farbe Rot und meisst mit 670nm 5mW wurde in den Dingern verbaut. Schlecht sichbar... Aber als stehender Strahl sicherlich wie wir wissen gefährlich für das Auge. Bei den Dingern rotieren zwei Mikromotoren mit hoher Drehzahl und aufgeklebten Speigel gegen einander. Der Laser selbst kann bei der Anordnung unbeeinflusst selbst nicht das Gehäuse verlassen, auch wenn ein Spiegel abfällt. Jedenfalls war das in meinen Kisten damals so gewesen. Abgesehen davon, dass das Teil keinen AHHHH Effekt mit sich bringt, sicherlich für Unwissende ein nettes Gymmic. Ich glaube nicht, das Du hier irgendwelche Probleme durch Blendung und Ähnlichen erfahren wirst. In meinen Augen ist das Teil sicherer als mancher bei Ebay verkaufter "ILDA Projektor" Made in China. Aber eigentlich kannst Du Dir das Geld auch sparen, da dieser "Tunnel Effekt" sehr schnell langweilig wird.

[AlexEsko]

So jetzt mal zu den Sicherheits relevanten Dingen. Farbe Rot und meisst mit 670nm 5mW wurde in den Dingern verbaut. Schlecht sichbar... Aber als stehender Strahl sicherlich wie wir wissen gefährlich für das Auge. Bei den Dingern rotieren zwei Mikromotoren mit hoher Drehzahl und aufgeklebten Speigel gegen einander.

Genau so eine Konstruktion ist es, relativ simpel und wenig stromhungrig.
Was passiert, wenn die Motoren stehen bleiben, wegen irgendeinem defekt? Die Konstruktion sieht nicht überwältigend gut aus. Und eine Überwachung irgendeiner Art gibt es auch nicht, habe ich getest.
Emmitiert ein solcher Feststofflaser auch andere Wellenlängen, so wie bei grünen Laserpointern üblich, oder ist es nur rot?

Der Laser selbst kann bei der Anordnung unbeeinflusst selbst nicht das Gehäuse verlassen, auch wenn ein Spiegel abfällt. Jedenfalls war das in meinen Kisten damals so gewesen. Abgesehen davon, dass das Teil keinen AHHHH Effekt mit sich bringt, sicherlich für Unwissende ein nettes Gymmic. Ich glaube nicht, das Du hier irgendwelche Probleme durch Blendung und Ähnlichen erfahren wirst. In meinen Augen ist das Teil sicherer als mancher bei Ebay verkaufter "ILDA Projektor" Made in China. Aber eigentlich kannst Du Dir das Geld auch sparen, da dieser "Tunnel Effekt" sehr schnell langweilig wird.

Sicher, der Effekt ist nicht überwältigend, mit etwas Nebel aber ganz nett anzusehen.
Evlt. werde ich versuchen den Strahl aufzuweiten, indem ich die Kollimatorlinse verschiebe. Ist das Erfolgsversprechend?

In Zukunft vielleicht noch einen Polygonspiegel einbauen oder einen Grating-Effekt, mal sehen.

[tracky]

Was passiert, wenn die Motoren stehen bleiben, wegen irgendeinem defekt?

dann hast Du einen stehenden Strahl

Evlt. werde ich versuchen den Strahl aufzuweiten, indem ich die Kollimatorlinse verschiebe. Ist das Erfolgsversprechend?

Energiedichte (wenn man bei der Leistung davon sprechen kann) geht verloren und der "Effekt" ist nicht mehr so wahr zu nehmen

[karsten]

Mich iritieren da ein paar Zahlen in der Berechnung. D0 mit 1mm kommt mir für einen billigen Diodenlaser recht wenig vor. Die Verweildauer ist für mein Gefühl für ein solches Gerät sehr hoch, die Figur müsste da schon deutlich flimmern.

Überlegung: Für eine flimmerfreie Darstellung braucht unser Auge ca. 20 Bilder pro Sekunde, d.h. pro Bild-Wiederholung stehen 50ms zur Verfügung. Wenn die Figur also nicht flimmert, also ca. 50ms für einen Umlauf angenommen werden können, aber nur ein sehr kleiner Teil der Abbildung auf dem Auge liegt, dann passen die 10,7ms meiner Meinung nach für einen Einzelimpuls nicht.

[AlexEsko]

Meine Antwort hat etwas gedauert, da ich erst nachgemessen- und gerechnet habe.

Evlt. werde ich versuchen den Strahl aufzuweiten, indem ich die Kollimatorlinse verschiebe. Ist das Erfolgsversprechend?

Energiedichte (wenn man bei der Leistung davon sprechen kann) geht verloren und der "Effekt" ist nicht mehr so wahr zu nehmen

Ja, leider

Mich iritieren da ein paar Zahlen in der Berechnung. D0 mit 1mm kommt mir für einen billigen Diodenlaser recht wenig vor.

Ich hatte es angenommen, weil der Strahl in 1m etwa 1 mm und in 5m etwa 10 mm Durchmesser hat. Aber ob das realistisch ist weiß ich nicht.
Direkt am Ausgang des Lasers (nach der Kollimatorlinse) ist er rechteckig mit 1x5 mm², aber wenn ich das richtig verstehe, zählt der Durchmesser vor dieser Linse.

Die Verweildauer ist für mein Gefühl für ein solches Gerät sehr hoch, die Figur müsste da schon deutlich flimmern.

Überlegung: Für eine flimmerfreie Darstellung braucht unser Auge ca. 20 Bilder pro Sekunde, d.h. pro Bild-Wiederholung stehen 50ms zur Verfügung. Wenn die Figur also nicht flimmert, also ca. 50ms für einen Umlauf angenommen werden können, aber nur ein sehr kleiner Teil der Abbildung auf dem Auge liegt, dann passen die 10,7ms meiner Meinung nach für einen Einzelimpuls nicht.

Die 5 Hz waren geschätzt. Ich habe jetzt per Video und Zeitlupe nach"gemessen". In der langsamsten Einstellung und wenn ein Motor der beiden abgeklemmt ist, ergeben sich 9,5 Hz. Man kann dem Laserpunkt zwar nicht folgen, aber es ist langsamer als ein Flimmern, eher ein blinken.

(2 * 50 cm * Pi) * 9,5Hz = 21 m/s
t = 7mm/(30m/s) = 0,23 ms

Damit ergibt sich nur noch:
H = 115J/m²
aber für die MZB auch nur noch:
MZB = 18 * (0,23)^0,75 * 1J/m² = 6 J/m²

[random]

Welcome

"auch im Mikrocontroller.net Forum"
hehe, me2!