Messgeometrie

[weigi]

Hallo

In der Hoffnung, dass man mir hier wieder so gut helfen kann, wende ich mich an das Forum.

Wenn ich einen Laser Klassifizieren möchte muss ich den Grenzwert für die jeweiligen Klassen betrachten. soweit so gut.
Es ist aber auch wichtig wie die Leistung eines Lasers gemessen wird. Nun wollte ich hier mal fragen ob mir jemand die Messgeometrie laut Vorschrift 9.3 etwas erläutern könnte

Angenommen ich habe einen Laser mit 532nm Wellenlänge so laut Tabelle 10 die Leistung in einem Abstand 14mm mit einer Blende von 7mm gemessen werden
Nun sind ja die Grenzwerte für Klasse1 und Klasse1M jedoch identisch?
Somit kann es eigentlich nie einen Laser der Klasse 1M geben.

Natürlich muss ich hier einen großen Denkfehler haben nur welchen?
Meine erste Idee war, dass
a) Ich immer die Leistung mit der Messgeometrie nach Tabelle 10 vergleiche muss um eine Einteilung in Klasse 1 , 2 , 3B, 3R, 4
b) Um zwischen 1 und 1M bzw. 2und 2M zu unterscheiden zu können zusätzlich noch die Leistung im Abstand von 100mm gemessen werden muss

Da ich mir absolut nicht sicher bin wollte ich hier mal nachfragen wie das nun genau betrachtet werden muss??

vielen Dank schon mal
Gruß

[linus]

schau dir mal unter 9.2 absatz g) an. hier steht es im 2. abschnitt wie unterschieden wird.

gruß klaus

[weigi]

Hallo
vielen Dank erstmal für die schnelle Antwort
Der Absatz 9,2 g) ist mir zwar bewusst jedoch habe ich noch immer folgendes Problem
Ich messe die Leistung im Abstand und mit der Blende wie in Tabelle 10 angegeben

Beispielsweise ist der Grenzwert Klasse 1 überschritten und der GZW für die Klasse 3B noch nicht erreicht ==> KLASSE 1M

das bedeutet doch dann dass es eigentlich nie einen Laser der Klasse 3B geben kann denn ist der Grenzwert für 3B

a) noch nicht erreicht --> 1M oder 2M ( Absatz 9.2 g) bzw. h))
c) exakt erreicht--> Klasse 3B Laser
b) überschritten --> Klasse 4 Laser


oder sehe ich hier schon wieder was falsch?

vielen Dank

Gruß
weigi

[ekkard]

Ich nehme mal an, es sind die Messbedingungen nach Tabelle 11 der Norm von 2008 gemeint. Ferner gehe ich mal vom "vereinfachten Verfahren" (C6=1, Punktquelle) aus. Im Grunde werden drei Messwinkel definiert:
1. 50/2000 = 25 mrad
2. 7/70 = 100 mrad
3. 7/100 = 70 mrad.

Bringt man diese Messwinkel (eigentlich sind es Raumwinkel mit den angegebenen Kegelöffnungen) in die "richtige" nämlich natürliche Reihenfolge, so hat man folgende 3 Messwinkel:

1. 50/2000 = 25 mrad
3. 7/100 = 70 mrad.
2. 7/70 = 100 mrad
Damit wird wohl auch klar, wie die Prüfung abläuft. Man betrachtet kollimierte und mehr oder weniger divergente Stahlenbündel, die möglicherweise größer als die Messwinkel sind.

Die Laserklasse 1 ist so definiert, dass der Grenzwert zugänglicher Strahlung (GZS) selbst im ungünstigsten Fall eingehalten wird. Bei einem gut kollimierten Strahl führen alle drei Bedingungen zu dem gleichen Ergebnis (Laserklasse 1), und die Betrachtung der Klasse 1M entfällt.

Ist nun der Strahl aufgeweitet, dann fällt ein Teil der Strahlung aus dem jeweiligen Messwinkel (eine Art Trichter) heraus. Dadurch kann der GZS bis zu 70 mrad eingehalten werden, aber nicht bei 100 mrad.
Jetzt wird z u s ä t z l i c h untersucht, ob die Gesamtleistung des Lasers 500 mW einhält. Ist dies zusätzlich der Fall, dann haben wir einen Laser der Klasse 1 M vor uns.

Wenn der GZS der Laserklasse 1 innerhalb 70 mrad n i c h t eingehalten wird, wird der höhere GZS der Laserklasse 2 heran gezogen (im Sichtbaren 1 mW). Hier ist es wieder so, dass bei einem kollimierten Strahl alle drei Messbedingungen zum gleichen Ergebnis führen.
Wird der Grenzwert nur bis zu einem Messkegel von 70 mrad aber nicht mehr von 100 mrad eingehalten, und gleichzeitig 500 mW insgesamt unterschritten, so haben wir auch hier einen Laser der Klasse 2M vor uns.

Wird der GZS der Laserklasse 2 innerhalb 70 mrad nicht eingehalten, bleibt aber unter 5 mW im Sichtbaren oder dem 5-fachen der Lk. 1 im Unsichtbaren, so haben wir einen Laser der Klasse 3R.

Alles Übrige unter 500 mW ist Lk. 3B
Alles Übrige über 500 mW ist Lk. 4

[weigi]

Hallo
vielen dank für die ausführliche Antwort
Ich wusste doch dass hier einem sofort geholfen wird

Wenn ich nun einen Strahldivergenz- Halbwinkel von 100mrad oder mehr habe dann muss ich schauen ob
a) GZS Klasse 1 eingehalten => Klasse1 Laser
b) GZS Klasse 1 überschritten dann prüfen ob die Leistung kleiner 500mW ist => Klasse1M Laser

Die Divergenz des Strahls muss dann aber bekannt sein oder?

Vielen Dank
Gruß
weigi

[ekkard]

Wenn ich nun einen Strahldivergenz- Halbwinkel von 100mrad oder mehr habe dann muss ich schauen ob
a) GZS Klasse 1 eingehalten => Klasse1 Laser

Im Allgemeinen werden die Grenzwinkel als Winkeldurchmesser betrachtet. Also Vorsicht! Ein Halbwinkel von 100 mrad entspricht in meinen o. a. Beispielen 200 mrad.
Ich weiß jetzt nicht, was du mir mit einem Winkeldurchmesser von 200 mrad sagen willst. Die Argumentation muss folgendermaßen lauten:
Entweder:
Wenn der Strahl auf mehr als 100 mrad (Winkeldurchmesser) aufgeweitet ist u n d davon in 70 mrad nicht mehr als der GZS Klasse 1 (sichtbar 0,39 mW) auftritt, so wird zusätzlich die Gesamtleistung des Lasers betrachtet. Ist diese insgesamt kleiner als 500 mW, so ist dies ein Laser der Klasse 1M.
Oder du meinst der Laser hat insgesamt nur 0,39 mW, dann ist die Divergenz gleichgültig, und der Laser ist Laserklasse 1.

b) GZS Klasse 1 überschritten dann prüfen ob die Leistung kleiner 500mW ist => Klasse1M Laser

Nein, bitte genau lesen: Wenn der GZS in 70 mrad eingehalten aber darüber (also deine 100 mrad) überschritten wird, dann erfolgt die Überlegung mit den 500 mW und logischerweise auch nur dann.

Die Divergenz des Strahls muss dann aber bekannt sein oder?

Nein, muss sie nicht; mal abgesehen davon, dass alle Berechnungen die Divergenz benötigen. Wir reden hier aber von Messungen mit gewissen Grenzblenden.

[ekkard]

Zur Erläuterung: Ein Laser der Klasse 1M ist ein u. U. sehr kräftiger Laser, dessen Strahlung weitgehend im Raum verteilt ist. Nur das unbewaffnete Auge ist ausreichend geschützt. Wird eine Sammeloptik benutzt (Mikroskop, Lupe, Hohlspiegel), so kann das Auge sehr wohl einen Schaden davon tragen.

[weigi]

Hallo
erstmal vielen Dank nochmals für alle die mir hier helfen.
leider habe ich es noch nicht ganz verstanden.
kann ich dann sagen wenn ich einen Laser klassifizieren möchte dass ich die Leistung mit verschiedenen Geometrien messen muss?

Ich messe einmal mit der nach Tabelle 10 angegebenen Geometrie und dann einmal mit 7mm Blende im Abstand von 100mm
Denn in der Norm lautet es ja wie folgt:

"Wenn der nach Tabelle 10 bestimmte Strahlungspegel größer als der GZS der Klasse 1 für Bedingung 1 und Bedingung 2 und kleiner als der GZS der Klasse 3B, der Strahlungspegel gemessen mit einer Blende von 7mm Durchmesser im Abstand von 100mm von der scheinbaren Quelle, aber kleiner oder gleich dem GZS der Klasse 1 ist , dann wird die Laser-Einrichtung der Klasse 1M zugeordnet"
[Din EN 60825-1, Seite 93 Beispiel A. 6-1 b)]

Ich hoffe ich habe das nun richtig verstanden dass ich es öfters messen muss also mindestens 2 mal ?
Gruß
weigi

[ekkard]

kann ich dann sagen wenn ich einen Laser klassifizieren möchte, dass ich die Leistung mit verschiedenen Geometrien messen muss?

Ja. Man kann aber so vorgehen, dass man den kleinsten Grenzwinkel zuerst einstellt (25 mrad oder eine 50mm Blende in 2 m Abstand). Wird der GZS überschritten, ist die Sache gegessen und der Grenzwert wird mit größeren Mess-Winkeln natürlich auch überschritten.
Wird der GZS unter 25 mrad eingehalten, wählt man 70 mrad (7mm Blende in 100 mm Abstand). Wird der GZS überschritten, ist das fraglos auch bei 100 mrad der Fall. Der GZS gilt also als überschritten. Man macht mit der nächsten Klasse weiter.
Wird er jedoch eingehalten, muss man auch die 100 mrad (7 mm in 70 mm Abstand) prüfen. Wird der GZS eingehalten haben wir die Klasse gefunden. Wenn nicht, liegt eine M-Klasse (1 oder 2) vor, sofern die Gesamtleistung 0,5 W einhält.

Ich messe einmal mit der nach Tabelle 10 angegebenen Geometrie und dann einmal mit 7mm Blende im Abstand von 100mm

Das ist mir zu unpräzis. (Gleichwohl kannst du das Richtige meinen.)
Denn die Tabelle enthält 3 Messgeometrien, wie ich sie oben beschrieben habe. Nur so "wird ein Schuh draus".

Denn in der Norm lautet es ja wie folgt: ...

Tja, die Norm ist nicht eben ein Wunder an Didaktik!