reduzieren der intensität durch pulsen????

[microtex]

hi,

ich habe ein projekt, bei dem ich mit einem 830nm laser !!30mW!! über das gesicht einer person fahren sollte. nun, 30mW ist natürlich viel zu riskant wegen der augen, Diese könnten jedoch unter umständen abgedeckt werden. ich fahre mit dem Laser ein Raster ab (auf dem Gesicht) und muss jeden Punkt für ca 3ms beleuchten.

--> ist diese Intensität irgendwie schädlich für die Haut?

--> Wie gefährlich ist das auf der Haut reflektierte (Diffusion) Laserlicht für umstehende Personen

--> Durch das Pulsen: wird der laserstrahl irgendwie ungefährlicher fürs Auge? sind 3ms bei 30mW bereits gefährlich? --> würde die Augenabdeckung unnötig?
gibt es irgendwelche theorien/formeln, die den Zusammenhang der Sicherheit und von Pulsen erklären?

danke für eure Hilfe!

[juk]

Du solltest dir ganz dringend überlegen ob 0.5mW oder besser 0.1mW nicht ausreichen!

30mW bei 3ms wirst du auf der haut kaum merken, aber sobald du einen fehler im system hast und der laser stehen bleibt wirst du u.u. schon ein zwicken spüren.

ABER DIE AUGEN! 30mW in die augen sind eine garantie für einen augenartzbesuch und schlimmstenfalls für diese gelbe binde mit den 3 punkten. Da spielt es keine rolle das du da nur mit 3ms pulsen auf die arme person schießt... du mußt immer an die möglichkeit eines fehlers denken.

Auch darfst du nie vergessen das sich u.u. neben der zu scannenden person noch andere personen im laserbereich aufhalten, 830nm sind zwar unsichtbar, können aber trotzdem schäden anrichten. Es reicht also nicht wenn die zu scannende person eine geeignete schutzbrille aufsetzt, auch die anderen anwesenden müssen u.u. geschützt werden

AU AU AU ich glaube du hast nicht den blassesten schimmer was du da anrichten kannst!

Eckkard wird da ganz sicher auch noch was zu sagen...

[microtex]

hi,

danke für die Antwort. wenn ich richtig verstanden habe, brauche ich nicht nach einer formel zu suchen, die pulsdauer und sicherheit vereinigt. --> die intensität ist schlicht zu hoh, auch für 3ms.

ich möchte aber noch die fragen 1 und 2 etwas genauer untersuchen:

--> ist diese Intensität irgendwie schädlich für die Haut?
du sagst, bei dauerbeleuchtung könne ein zwicken spürbar sein. Ein leichtes zwicken wäre mir eigentlich egal, solange ich keine Sicherheitsrichtlinien verletze. wie steht es darum? wie ist da die Leistungsgrenze für die Haut?

--> Wie gefährlich ist das auf der Haut reflektierte (Diffusion) Laserlicht für umstehende Personen.
Bei meiner Einrichtung kann keine Person direkt in den Laser schauen. Dass keine direkten Reflexionen möglich sind werde ich verhindern. Wie ist es aber mit dem diffundierten Laserlicht. Darf eine nebenstehende Person auf den Patienten schauen (auf den nichtsichtbaren laserpunkt)?
Es müssen mit etwa 3-4 mW/sr reflektierten Lichts gerechnet werden. Wenn die Personen nicht näher als 1m an den Lichtpunkt herantreten dürfen gäbe das eine Leistung von ca 5nW auf eine Iris mit d=5mm. Ist dies schädlich?

g, MicroTex

[Dr. Burne]

Hi,


mhh die gestreute Strahlung des Lasers wäre nach wenigen Dezimetern völlig ungefährlich.

muss die Diode eine Wellenlänge von 820nm haben?
Es gibt Laserdioden, wo die Wellenlänge zu lang ist, als dass der Strahl noch auf die Netzhaut gelangt, dabei wären dann die 30mW ungefährlich.


Gruß Stefan

[juk]

und was sagt dann die hornhaut zu den 30mW? Ich spür gut kollimierte 25mW gelegentlich schon als nadelstiche, kommt darauf an wo ich getroffen werde... handrücken z.b.

Ich denke er sollte ganz ernsthaft darüber nachdenken ob für seine anwendung nicht 0.1mW reichen, das sieht ja nach irgend einer gesichts-scanning klammotte aus. Halbleitersensoren können da ja recht empfindlich in dem bereich sein.

Für die umstehenden ist streustrahlung bei den leistungen sicher zu vernachlässigen, aber mit fehlern gerade wenn er absichtlich jemandem ins gesicht schießen will muß man da immer rechnen.

Was für eine anwendung soll das genau sein? Es hilf immer wenn wir hier wissen worum genau es geht, sind die 30mW aus technischen/medizinischen gründen nötig oder ist denkbar da auch weniger zu nehmen?

[microtex]

völlig richtig. es geht um einen gesichtsscan. Die Kameraeinrichtung für die Triangulationsauswertung existiert aber bereits und kann nicht mehr modifiziert werden. Bis anhin wurde mit IR-LEDs gearbeitet, die eine Leistung von 3.5mW/sr haben und für diese Anwendung ist wieder dieselbe Leistung gefragt. Dies ist der Grund, weshalb ich auf die 30mW komme für einen diffundierten Laserpunkt.
Ich hab mir mal nen 40mW Laser bestellt, dessen Leistung ich mit Filtern reduzieren kann. Mir wär ne geringere Leistung auch lieber zumal ich es bin, der die Testvorrichtung austesten muss. Werde mit sicherheit ne Brille tragen (sehen kann ich den Punkt ja eh nicht).
Rein rechnerisch brauche ich aber eine 30mW Leistung um den punkt gut erkennen zu können.

--> welche risiken gehe ich ein, wenn ich mir beim test auf die Haut strahle?

muss die Diode eine Wellenlänge von 820nm haben?
Es gibt Laserdioden, wo die Wellenlänge zu lang ist, als dass der Strahl noch auf die Netzhaut gelangt, dabei wären dann die 30mW ungefährlich.

830nm ist die längste Wellenlänge, die ich noch für nen anständigen preis gefunden hab. aufgrund des Tiefpassfilters vor den Kameras muss die Wellenlänge sicher grösser als 750nm sein. gegen oben kenn ich die grenzen nicht, müsst ich abklären, aber wenn ich richtig verstanden hab wird mit ner längeren wellenlänge nur das problem verschoben, oder?

[Hatschi]

Halli Hallo

Korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber ungefährlich wird es von 2µm aufwärts.

Arbeitest du mit der reflektierenden Strahlung? Dann sind Rot und nahes IR denkbar ungeeignet, da die Haut diese Wellenlängen am meißten absorbiert.

Hatschi

[juk]

--> welche risiken gehe ich ein, wenn ich mir beim test auf die Haut strahle?

Bei der wellenlänge/leistung schlimmstenfalls wohl ne leichte oberflächliche verbrennung, aber da mußt du schon wirklich bewusst die haut ruhig reinhalten. So nach 2 sekunden oder so zwickt es dann wenn der strahl gut kollimiert ist wie ein leichter nadelstich.

Ist ja zum glück kein UV wo mit ganz anderen gefahren in richtung sonnenbrand zu rechnen ist.

[Dr. Burne]

Hi,


was verstehst du nun unter einem "diffundierten Laserpunkt".
Heißt dass dass der Strahln nicht fokussiert, sondern aufgeweitet wird?
bei 30mW muss dann noch ne Art Bewegungsüberwachung hier im Board Safty genannt her.
Dieser Laserpunkt wird nun in irgend einer Weise über die Haut gefahren, wie genau, mit Servomotoren inkl Modul, oder mit einer optischen Ablengeinheit wie z.B. galvanometern?
Auf jeden Fall muss mit nem Positionssignal fürs Safty gearbeitet werden, oder die Probanten müssen undurchsichtige Kontaktlinsen oder so tragen.

Kamerasensoren dürften die 2um aufwärts nicht gut aufnehmen, ganz zu schweigen, dass bei diesen Wellenlängen die Haut, oder besser Wasser die Strahlung stark absorbiert, was auch der Grund ist, dass der Strahl nicht mehr zur Netzhaut kommt.

Gruß Stefan

[microtex]

was verstehst du nun unter einem "diffundierten Laserpunkt".

ich möchte den fokus ins unendliche stellen, damit ich einen quasi-parallelen laserstrahl habe. der auf der haut abgebildete laserpunkt wird per Diffusion reflektiert (weiss nicht ob "diffundiert" das passende wort war)

Bewegungsüberwachung

autsch, wollte mich nicht mit so gefährlichen lasern abgeben. muss unbedingt mein projekt überdenken...

[juk]

Rede mit dem lehrstuhl, das aus sicherheitstechnischen gründen es nicht möglich ist mit dieser leistung absichtlich ins gesicht zu schießen und das ohne teure scanner mit überwachungsmöglichkeit (bei open loop ist so eine überwachung nicht möglich bzw. sehr schwer nachzurüsten) so etwas schon gar nicht sicher realisiert werden kann.

Es sei erforderlich eine wellenlänge zu finden, die optimal reflektiert und die leistung auf deutlich unter 0.5mW zu reduzieren. 30mW hört sich zunächst nicht viel an, aber halte das mal auf schwarzes isoband, das raucht sofort! Im auge wird das auf einen winzig kleinen punkt abgebildet und so die leistung dort gebündelt wie bei einem brennglas. Bei erwährmung von über 42° treten ireparable schäden am gewebe ein.

Du riskierst als zukünftiger ing. bei so einem projekt wenn da was schief geht und jemand zu schaden kommt einiges.

Ansonsten denk daran, ein ergebnis einer solchen arbeit kann auch sein, das unter den vorgegebenen bedingungen und umständen kein ergebnis möglich ist, das muß man dann zwar gut begründen, aber es ist kein grund so eine arbeit dann nicht anzuerkennen.

Closed loop scanner kann man auch selberbauen, aber der aufwand lohnt sich wohl kaum, du brauchst mindestens feinmechanisches geschick.

hier hal mal jemand was ganz passables gebastelt
http://elm-chan.org/works/vlp/report_e.html

[sparket]

Ich verstehe nicht genau was Du tun willst aber ich hatte mal diese Site gefunden, vielleicht hilft es weiter?

http://www.instructables.com/ex/i/8712E ... D61419BA3/

Gruß, Jo

[turntabledj]

30mW ist natürlich viel zu riskant wegen der augen, Diese könnten jedoch unter umständen abgedeckt werden

Also das Thema "Sicherheit für die Augen" ist doch im Einstiegsposting schon fast geklärt.
Was das betriff, ist doch nur noch über eine geeignete Methode für die Abdeckung zu entscheiden...!?

Safety sollte vorhanden sein, um im Fehlerfall Verbrennungen der Haut zu vermeiden. Man sieht es ja nicht, wenn der Strahl stehen bleibt.
GlosedLoop sollte es deshalb wohl schon sein...

Für ein Trinkgeld wird das Experiment wohl nicht realisierbar sein.
Kann mir zwar nicht vorstellen, wie groß das Ganze angelegt werden soll, aber frag doch mal bei den einschlägigen Händlern von Scannern nach, ob du eine Leihgabe bekommst. Wenn das Experiment nen gewissen Werbeeffekt haben könnte, könnt's vielleicht klappen...

[jan]

30mW hört sich zunächst nicht viel an, aber halte das mal auf schwarzes isoband, das raucht sofort!

Bei aller Liebe zur Lasersicherheit, aber ich halte es für überflüssig hier derartige Schauermärchen zu verbreiten. Ich habe mich bei der Aussage, 30 mW seien auf der Haut zu spüren noch zurückgehalten, aber jetzt wird's doch etwas arg.

[juk]

30mW hört sich zunächst nicht viel an, aber halte das mal auf schwarzes isoband, das raucht sofort!

Bei aller Liebe zur Lasersicherheit, aber ich halte es für überflüssig hier derartige Schauermärchen zu verbreiten. Ich habe mich bei der Aussage, 30 mW seien auf der Haut zu spüren noch zurückgehalten, aber jetzt wird's doch etwas arg.

Probier es einfach mal aus... Mein dpss mit 26 mW hat das geschafft, und das ding hat einen ir filter! Ganz sicher! Das ist kein china kram, sondern markenware von HB... das habe ich an der uni nachmessen lassen, die leistung mit einem zusätzlichen bandpass fur 532 nm überprüft, am lehrstuhl für elektrooptik, die beschäftigen sich fast nur mit lasern...

Der strahl ist aber superdünn und sehr gut kollimiert... mit 60mW und guter kollimierung zünde ich streichhölzer an!, das sind keine schauermärchen sondern tatsachen!

Nach mal, dort sind IR-filter davor und der 60mW laser war ein HeNe an der uni...

[jan]

mit 60mW und guter kollimierung zünde ich streichhölzer an!

Fokussiert vielleicht; das mit den Streichhölzern habe ich noch nicht ausprobiert, aber ich spüre den Strahl auf der Haut erst ab ca. 100mW, um schwarze Pappe zu entzünden braucht's ca. 250 mW aufwärts - mit einem unfokussierten Gaslaser.

[ekkard]

ich habe ein projekt, bei dem ich mit einem 830nm laser !!30mW!! über das gesicht einer person fahren sollte.

Was Du nicht schreibst: Ich nehme an, der Strahl hat einen Durchmesser von weniger als 7 mm, fällt also komplett in die Pupille. Wir können daher die Klasse 1-Formel für den Grenzwert verwenden, und die Zeit ausrechnen, die der Strahl in einem Streckenbereich von 7mm anstehen darf. Ich nehme ferner an, dass die Strahlquelle (also die Strahltaille) sehr klein ist, so dass der Laser als Punktquelle mit C6=1 betrachtet werden kann.
Auge: GzS=0,0007*t^0,75 * C6*C4 Joule oder umgeformt auf Leistung:
GzS[W]=0,0007*C6*C4/t^0,25 mit C4=1,82. Ist uns die Leistung p gegeben, so muss die Zeit kleiner sein als: t < (0,0007*C6*C4/p)^4 = (0,0007*1,82/0,03)^4 in s = (0,07*1,82/3)^4 = 3.25*10^-6s also rund 3 µs. Also nix mit irgendwelchen ms!
Für die Haut muss ich erst meine Tabellen laden, das kommt gleich!

[ekkard]

Für die Haut gilt ein Grenzwert für Dauerbestrahlung von 2000*C4 W/m² = 2000 * 1,82 = 3640 W/m². Die Messpupille beträgt hier 3,5 mm Durchmesser; das entspricht einer Fläche von 9,6 mm². Wir multiplizieren 3640*9,6*10^-6 in W =0,035 W als Grenze =35 mW.
Mit 30 mW würde der Grenzwert für die Haut auch bei Dauerbestrahlung noch eingehalten.
Ist der Strahldurchmesser >3,5 mm, dann wird die Sache noch günstiger - für die *H*a*u*t* !

[ekkard]

Es ist natürlich richtig, dass man mit 30mW auf einen sehr kleinen Bereich fokussiert, Rauchwölkchen erzeugen kann. Dazu müssen aber mehrere Bedingungen erfüllt werden.
Zunächst einmal braucht man für Rauchwölkchen rund und roh 1MW/m² oder etwa 1 W/mm². Offensichtlich müssen wir den 30 mW Strahl um den Faktor 1/0,03 =33 einengen auf 1/6 mm = 173 µm.

1. Der Laser muss also eine Strahltaille weniger als 150 µm haben.
2. Die Optik muss diese 150µm durchmessende Fläche auch wirklich abbilden können.
3. Die Empfängerfläche muss nahezu schwarz sein, also z.B. schon verkohlte Flächen, dunkle Pigmente.
4. Die Stelle muss trocken sein (verdampfendes Wasser kühlt).
5. Die Stelle darf nicht z.B. vom Blutstrom gekühlt werden.

Gleichwohl schreibt die Norm DIN EN 60825-1 (= IEC 60825-1) eine Blende von 3,5mm Durchmesser vor. Alle Strahlung, die dort hineinfällt wird gemessen auf die entsprechende Fläche bezogen und mit dem Grenzwert verglichen.
Ich bin an dieser Stelle auch nicht schlauer als die Fachleute der IEC, die diese Norm entwickelt haben.

[microtex]

danke Ekkard für die nützlichen Rechnungen.

bin erst jetzt auf die Internationalen Normen gestossen und hab alles nachgerechnet. brauch das zeugs eigentlich nur noch um in meiner arbeit belegen zu können, dass alles viel zu gefährlich ist. ist auch was

hab aber trotzdem weiterfahren können und viele interessante experimente durchgeführt (jedoch mit brille auf)

nochmals danke

jonas