Stehender beam?

[holger74do]

Hallo

Was bedeutet stehender beam?
Ist das wenn ein strahl steht oder auch wenn ein Tunnel sich nicht bewegt?

[VDX]

... beim Tunnel bewegt sich der Strahl ja auch, so daß die Energiedichte pro Fläche deutlich geringer als die Laser-Nennleistung ist.

Allerdings ist die Grenze bis zur Gefährdung fließend, wenn der 'stehende' Tunnel immer 'dünner' wird

Viktor

[xrayz]

Scannst du einen Kreis wird der Strahl ja immer im Kreis herum bewegt. -> Kein stehender Strahl

"Stehende Strahlen" sind so gemeint wie es da steht ^^ Ein Laserstrahl/Punkt der sich nicht bewegt.

Wenn du "Spiegelschießen" machst, also Effektspielgel, Gratings etc zusätzlich zu den anderen Figuren nutzt, lenkst du ja einen Laserstrahl bzw einen Punkt über einen längeren Zeitpunkt direkt auf diese bestimmten Stellen. In diesem Fall hast du dort dann einen stehenden Strahl.

[Dr.Ulli]

Energiedichte pro Fläche deutlich geringer als die Laser-Nennleistung

Falsch! So darf man nicht rechnen! Du hast bei einem Tunnel gepulste Strahlung mit eben der gleichen Energiedichte pro Fläche wie beim stillstehenden Strahl! nur halt abhängig von Durchmesser des Tunnels, Wiederholfrequenz etc, etc...kurze Pulszeiten.

[VDX]

... ah, ja - hab die 'Zeit' vergessen - die Gefährdungsrate ist ja "Energiedichte pro Fläche mal Einwirkzeit"

Viktor

[andythemechanic]

Energiedichte pro Fläche deutlich geringer als die Laser-Nennleistung

Falsch! So darf man nicht rechnen! Du hast bei einem Tunnel gepulste Strahlung mit eben der gleichen Energiedichte pro Fläche wie beim stillstehenden Strahl! nur halt abhängig von Durchmesser des Tunnels, Wiederholfrequenz etc, etc...kurze Pulszeiten.

Ist doch richtig der Spruch? Energie ist Leistung mal Zeit und wenn mich der Strahl kürzer trifft, trifft mich auch weniger Energie also ist die Energiedichte kleiner. Nur Leistung mit Energiedichte zu vergleichen geht nicht weil das zwei verschiedene Sachen sind.

Andreas

[ekkard]

@Andreas: Dr.Ulli hat trotzdem Recht. Der von dir genannte Zusammenhang gilt nicht für die Schädigungsmechanismen im Auge. Es kommt nicht allein auf die mittlere Leistung (bezogen auf die Querschnittsfläche der Pupille) sondern auch auf die Leistung im Augenblick des Treffers an.

[andythemechanic]

Ich hab mir schon gedacht, dass da mehr dahinter steckt als nur die reine Energiedichte allerdings sind mir die Zusammenhänge nicht ganz klar. Vielleicht kann ja jemand mit Ahnung das mal erkären (Dr. Ulli?, Ekkard?).
Ich stell mir als Laie folgende Schädigungsprozesse vor:

Thermische Schäden auf Zeitskalen größer der thermischen Zeitkonstante des Auges: Hier stellt sich eine konstante Temperatur ein welche von der eingestrahlten Laserleistung (bzw Leistungsdichte) abhängig ist. Diese Temperatur ist ab eine bestimmten Leistung zu hoch (> ca. 42°?) so das Schäden eintreten.

Thermische Schäden auf extrem kleinen Zeitskalen: Hier hat das Auge keine Zeit ins thermische Gleichgewicht zu kommen bzw die Energie abzuführen und der Bestrahlungspunkt kommt somit "instantan" auf eine bestimmte Temperatur. Da alles sehr schnell abläuft sollte nun die eingestrahlte Energie maßgeblich für Schäden sein.

Zwischen diesen beiden Extremen muss es dann einen Ãœbergangsbereich geben.

Photochemische Schäden: diese sollten eher von der Wellenlänge als von der Leistung abhängig sein und Richtung blau stärker werden.

Viellleicht kann das mal jemand mit Ahnung kommentieren.

Grüße
Andreas

[ekkard]

Ausführlich steht das im Anhang der DIN EN 60825 Teil 1. Ein Bisschen steht auf meiner Hompage im Grundsätzlichen, auch wenn es nicht mehr ganz aktuell ist. Ganz kurz gilt Folgendes:

Thermische Schäden: Es stimmt, was du schreibst. Im Allgemeinen ist im Schadensfall die Strahldichte so hoch, dass sich ein thermodynamisches Gleichgewicht nicht einstellt. Es kommt zu lokalen Effekten wie Koagulation, Austrocknung, chemischer Degeneration, Dampfblasenbildung oder Verkohlung. Der Zusammenhang mit der Strahldichte ist nichtlinear und nur aufgrund von Schadensuntersuchungen bekannt. Eine thermodynamisch-theoretische Betrachtung führt nicht oder nur unter ad-hoc Annahmen zum gemessenen Ergebnis (mein Wissensstand ca. 2005-2007).

Photochemische Schäden: Diese werden sich nur zeigen, wenn eine thermische Schädigung nicht eintritt. Ansonsten ist diese schlimmer. Deswegen setzen alle Betrachtungen zur photochemischen Schädigung erst ab einer Bestrahlungsdauer von 10 s ein. Das heißt, man betrachtet nur Strahldichten, die keine oder nur geringe thermischen Schäden hervorrufen, aber durch die Quantenenergie chemische Änderungen herbei führen.
Die Folgen sind Trübungen der Augenmedien, Vergiftungserscheinungen in den Geweben (Haut: Sonnenbrand und das Äquivalent auf der Netzhaut: Blaulichtschäden), Entzündungen, Narben.

Die Schäden nehmen exponentiell (stark!) mit der Quantenenergie zu (mit abnehmender Wellenlänge), was auch in der Norm seinen Niederschlag findet und natürlich mit der Einwirkdauer.

So ungefähr stimmen also deine Überlegungen. Maßgeblich sind aber die Verlaufsformeln der Norm.