Классификация лазеров и их характеристики: Виды лазеров: 4 метода классификации

Виды лазеров: 4 метода классификации

Лазер известен как одно из четырех великих изобретений 20-го века, лазерный луч – это не свет, существующий в природе, а свет, изобретенный человеком на основе квантовой теории. От естественного света лазер отличают характеристики и процесс его генерации.

Лазер называют “самым быстрым ножом, самым ярким светом и самой точной линейкой”:

По сравнению с естественным светом лазер обладает такими характеристиками, как высокая интенсивность, хорошая монохроматичность, хорошая когерентность и хорошая направленность.

Лазер – это продукт атомного стимулированного излучения:

Возбужденный энергией источника накачки, атом может перейти в высокоэнергетическое состояние. В это время, если он столкнется с внешним фотоном с определенной частотой, он испустит идентичный фотон. Эти два фотона заставят больше атомов перейти и выпустить такой же фотон. Этот процесс называется стимулированным излучением, а генерируемый свет – “лазерным”.

Частота, фаза, направление распространения и состояние поляризации фотонов, испускаемых стимулированным излучением, и посторонних фотонов абсолютно одинаковы, поэтому лазер имеет характеристики высокой интенсивности, хорошей монохроматичности, хорошей когерентности и хорошей направленности.

Схематическая диаграмма перехода на атомный энергетический уровень

Схематическая диаграмма процесса стимулированного излучения

Особенности лазеов:

• Хорошая направленность;
• Хорошая монохроматичность;
• Высокая мощность;
• Высокая когерентность.

Популярные модели лазерных станков:

История создания лазерного оборудования

• Эйнштейн впервые предложил идею стимулированного излучения в 1917 году;
• В 1960 году появился первый в мире рубиновый твердотельный лазер;
• Коммерческое использование началось в 1970-х годах и сейчас находится на стадии бурного развития:
• После изучения механизма взаимодействия лазерного луча с материей, область применения лазера также расширяется.
  После 1990-х годов промышленное применение перешло в стадию высокоскоростного развития.
  

История развития лазерных технологий

Два вида применения лазера

Характеристики высокой интенсивности, хорошей монохроматичности, хорошей когерентности и хорошей направленности определяют два сценария применения лазера:

Энергетический лазер

Лазер обладает выдающимся преимуществами – высокой плотностью энергии, что находит важное применение в обработке материалов, производстве оружия, медицине и других областях.

Информационный лазер

Лазер обладает хорошей монохроматичностью и направленностью. Он подходит для передачи информации (оптическая связь) и измерения расстояния (оптическое измерение). По сравнению с традиционной электрической связью, оптическая связь имеет такие преимущества, как большая емкость, большое расстояние, хорошая конфиденциальность и легкий вес.

Оборудование для лазерной обработки

Лазерная обработка является представителем технологии точной обработки. Основной движущей силой роста является замещение традиционных методов обработки:

По сравнению с другими станками, лазерные станки имеют такие преимущества как высокая эффективность, высокая точность, низкое потребление энергии, малая деформация материала, большой ряд обрабатываемых материалов и простота управления.

Эти преимущества тесно связаны с двумя характеристиками бесконтактной обработки и высокой плотностью энергии лазерной обработки:

Бесконтактная обработка

Работа лазера полностью завершается за счет тепла, выделяемого при взаимодействии лазера с материалом.

Во время всего процесса нет контакта между обрабатывающим инструментом и материалом, поэтому обрабатываемый материал не подвергается силовому воздействию, а остаточное напряжение относительно невелико.

Поскольку диаметр луча можно контролировать до очень малого, точность также высока;

Высокая плотность энергии

Плотность мощности лазерной обработки может достигать более 107 Вт/см, в тысячи и даже десятки тысяч раз превышая плотность мощности пламени, дуги и других методов обработки. ;

Более высокая плотность мощности означает, что лазер может обрабатывать очень маленькую область на объекте обработки, не затрагивая материалы вокруг микрообласти, поэтому точность обработки и эффективность обработки выше.

Многоточечные преимущества

• Высокая эффективность;
• Высокоточный;
• Низкое потребление энергии;
• Малая деформация;
• Легко контролировать.

Лазер: основной блок лазерного оборудования

Лазер – это компонент, используемый для генерации лазерного луча и основной компонент лазерного оборудования:

• Стоимость лазера составляет 20% – 40% от общей стоимости полного комплекта оборудования для лазерной обработки, или даже выше;
• В лазере происходит накачка, стимулированное излучение и другие процессы;
• Типичный лазер состоит из рабочего материала лазера (энергия излучения), источника накачки (энергии подъема), оптического резонатора (распространяющая энергия) и т.д.

Основная структурная схема лазера

Типы лазеров

Существует множество методов классификации лазеров, среди которых наиболее часто используются четыре наиболее часто используемые:

По рабочему веществу:

По рабочему веществу лазеры можно разделить на газовые, твердотельные, жидкостные (на красителях), полупроводниковые, эксимерные и т. д;

Газовый лазер

Принимая газ в качестве рабочего материала, распространенными являются CO2 лазер , He-Ne лазер, аргонионный лазер, He-Cd лазер, лазер на парах меди, различные эксимерные лазеры и др. лазер, He-Cd лазер, лазер на парах меди, различные эксимерные лазеры и т.д., особенно CO2 лазер наиболее часто используется в промышленности.

CO2 лазер

Твердотельные лазеры

Ионы металлов, способные производить стимулированное излучение, легируются в кристалл и используются в качестве рабочих материалов. Обычно используемые кристаллы включают рубин, корунд, алюминиевый гранат (широко известный как YAG), тунгстат кальция, фторид кальция, алюминат иттрия и бериллат лантана, среди которых YAG является наиболее распространенным кристаллом в настоящее время.

Твердотельный лазер

Лазер на красителях

В качестве рабочего вещества используется раствор, образующийся при растворении некоторых органических красителей в жидкостях, таких как этанол, метанол или вода.

Полупроводниковые лазеры

Также известны как лазерные диоды, в качестве рабочего вещества используются полупроводниковые материалы, такие как арсенид галлия (GaAs), сульфид кадмия (CDS), фосфид индия (INP), сульфид цинка (ZnS) и т.д.

Полупроводниковые лазеры

Оптоволоконный лазер:

В качестве рабочего материала используется стекловолокно, легированное редкоземельными элементами. Волоконный лазер – это лазер, использующий волокно в качестве рабочей среды.

Волоконный лазер

Волоконный лазер имеет отличные характеристики и известен как лазер третьего поколения:

1. Поскольку волокно имеет характеристики малого объема, намотки, низкого отношения площади к объему и высокой скорости фотоэлектрического преобразования, волоконный лазер имеет преимущества миниатюризации и интенсификации, хорошего рассеивания тепла и высокой скорости фотоэлектрического преобразования;
2. В то же время, лазерный выход волоконного лазера может быть получен непосредственно из волокна, поэтому волоконный лазер имеет высокую технологичность и может адаптироваться к применению обработки в любом пространстве;
3. По структуре, волоконный лазер не имеет оптической линзы в резонансной полости, поэтому он обладает такими преимуществами, как отсутствие регулировки, отсутствие технического обслуживания и высокая стабильность.
4. Кроме того, качество луча волоконного лазера также превосходно.

Типы лазеров	Стандартный тип	Длина лазерной волны	Максимальная выходная мощность	Эффективность преобразования энергии	Особенности
Газовый лазер	CO2 лазер	Около 10.6um инфракрасного излучения	1-20 кВт	8%～10%	Хорошая монохроматичность и высокая эффективность преобразования энергии
Жидкостный лазер	6G лазер на красителях	УФ к ИК	–	5%～20%	Длина волны на выходе плавно регулируется, мощность преобразования энергии высокая, низкая стоимость
Твердотельные лазеры	YAG/рубиновый лазер	От видимого до ближнего инфракрасного диапазона	0,5-5 кВт	0.5%～1%	Низкая выходная мощность, низкий коэффициент преобразования энергии и хорошая монохроматичность.
Полупроводниковые лазеры	Диодный лазер GaAs	100 nm―1.65 um	0,5-20 кВт, двухмерный массив может достигать 350 кВт	20% – 40%, лабораторные 70%	Высокая мощность преобразования энергии, малый объем, легкий вес, простая структура, длительный срок службы и слабая монохроматичность.
Волоконный лазер	Импульсный/Постоянный волоконный лазер	1.46 um―1.65 um	0.5-20 кВт	30%-40%	Миниатюризация, интенсификация, высокая эффективность преобразования, высокий выход энергии, высокое качество луча, отсутствие оптической коллимации и меньшее техническое обслуживание.

Форма выходного сигнала энергии (рабочий режим):

По форме выходного сигнала лазеры можно разделить на непрерывный, импульсный и квазинепрерывный. Импульсный лазер можно дополнительно разделить на миллисекундный лазер, микросекундный лазер, наносекундный механизм, пикосекундный лазер, фемтосекундный лазер, аттосекундный лазер и т. д.;

Непрервные лазеры

Непрерывно выдают стабильную форму волны энергии в течение рабочего времени, с высокой мощностью, и могут обрабатывать материалы с большим объемом и высокой температурой плавления, такие как металлические пластины;

Импульсный лазер

По ширине импульса импульсные лазеры могут быть далее разделены на миллисекундные лазеры, микросекундные лазеры, наносекундные механизмы, пикосекундные лазеры, фемтосекундные лазеры и аттосекундные лазеры;

Фемтосекундные и аттосекундные лазеры называются сверхбыстрыми лазерами.

Мощность импульсного лазера намного ниже, чем у непрерывного лазера, но точность обработки выше, чем у непрерывного лазера. Как правило, чем меньше ширина импульса, тем выше точность обработки;

Квази-КВ лазер

Помимо непрерывного лазера и импульсного лазера, высокоэнергетический лазер может быть выведен многократно в течение определенного периода.

Способ классификации	Категория лазера	Особенности
Классификация по режиму работы	Непрерывный лазер	Возбуждение рабочего материала и соответствующий лазерный выход может осуществляться непрерывно в большом диапазоне времени
	Импульсивный лазер	Он относится к лазеру с длительностью одного лазерного импульса менее 0,25 секунды и работает только один раз с определенным интервалом. Он имеет большую выходную пиковую мощность и подходит для лазерной маркировки, резки и ранжирования.
Классификация по длительности импульса	Миллисекундный лазер (MS)	10-3S
	Микросекундный лазер (US)	10-6S
	Наносекундный лазер (NS)	10-9S
	Пикосекундный лазер (PS)	10-12S
	Фемтосекундный лазер (FS)	10-15S

Выходная длина волны (цвет):

По длине выходной волны лазеры можно разделить на рентгеновские, ультрафиолетовые, инфракрасные, видимые и т.д;

Мощность:

Можно разделить на лазеры низкой мощности 100 Вт, лазеры средней мощности 100-1500 Вт и лазеры высокой мощности больше 1500 Вт.

Классификация лазеров

Основные виды лазеров – «Лазер сервис»

В зависимости от способа обработки материала выделяют несколько видов лазеров.

Твердотельные лазеры

Твердотельные лазеры делятся на импульсные и непрерывные. Среди импульсных лазеров более распространены устройства на рубине и неодимовом стекле. Длина волны неодимового лазера составляет l = 1,06 мкм. Эти устройства представляют собой относительно большие стержни, длина которых достигает 100 см, а диаметр — 4–5 см. Энергия импульса генерации такого стержня — 1000 дж за 10–3 сек.

Лазер на рубине также отличается большой мощностью импульса, при длительности 10–3 сек его энергия составляет сотни дж. Частота повторения импульсов может достигать нескольких кГц.

Самые известные лазеры непрерывного действия изготавливаются на флюорите кальция с примесью диспрозия и лазеры на иттриево-алюминиевом гранате, в котором присутствуют примеси атомов редкоземельных металлов. Длина волны этих лазеров находится в области от 1 до 3 мкм. Мощность импульса составляет примерно 1 вт либо его доли. Лазеры на иттриево-алюминиевом гранате способы обеспечить мощность импульса до нескольких десятков вт.

Как правило, в твердотельных лазерах используется многомодовый режим генерации. Одномодовая генерация может быть получена при введении в резонатор селектирующих элементов. Подобное решение было вызвано снижением генерируемой мощности излучения.

Сложность производства твердотельных лазеров заключается в необходимости выращивания больших монокристаллов или варки больших образцов прозрачного стекла. Преодолеть эти трудности позволило изготовление жидкостных лазеров, где активная среда представлена жидкостью, в которую введены редкоземельные элементы. Тем не менее жидкостные лазеры имеют ряд недостатков, ограничивающих область их использования.

Жидкостные лазеры

Жидкостными называются лазеры с жидкой активной средой. Основным преимуществом этого вида устройств является возможность циркуляции жидкости и, соответственно, ее охлаждение. В результате и в импульсном, и в непрерывном режиме можно получить больше энергии.

Первые жидкостные лазеры производились на основе редкоземельных хелатов. Недостатком этих лазеров является низкий уровень достижимой энергии и химическая неустойчивость хелатов. В результате эти лазеры не нашли применения. Советские ученые предложили использовать в лазерной среде неорганические активные жидкости. Лазеры на их основе отличаются высокими импульсными энергиями и обеспечивают показатели средней мощности. Жидкостные лазеры на такой активной среде способны генерировать излучение с узким спектром частот.

Еще один вид жидкостных лазеров — устройства, работающие на растворах органических красителей, отличающихся широкими спектральными линиями люминесценции. Такой лазер способен обеспечить непрерывную перестройку длин излучаемых волн света в широком диапазоне. При замене красителей обеспечивается перекрытие всего видимого спектра и части инфракрасного. Источником накачки в таких устройствах являются, как правило, твердотельные лазеры, но возможно использование газосветных ламп, обеспечивающих короткие вспышки белого света (менее 50 мксек).

Полупроводниковые лазеры

Полупроводниковые лазеры значительно выделяются по своим характеристикам среди аналогичных устройств, работающих на других средах. Их отличительной особенностью является высокое КПД преобразования энергии в когерентное излучение. Полупроводниковые инжекционные лазеры способы работать в непрерывном режиме.

Эти устройства также отличаются высокой эффективностью преобразования электроэнергии в энергию когерентного излучения, малой инерционностью, что обуславливает их широкое практическое применение. Полупроводниковые лазеры отличаются простой конструкцией, обеспечивают перестройку длины волны излучения. В их конструкции могут использоваться различные полупроводники, за счет чего возможно перекрытие интервала длины волн от 0,32 до 32 мкм.

Среди недостатков полупроводниковых лазеров можно отметить небольшие размеры, а значит, и невысокую направленность излучения, а также трудность получения монохроматичности из-за значительной ширины спектра излучения во время переходов атомов.

Наибольшая эффективность использования полупроводниковых лазеров обеспечивается в тех случаях, если требуются малые габариты устройства и его высокий КПД, при этом требования к когерентности и направленности излучения невысоки. По плотности энергии излучения и коэффициенту полезного действия полупроводниковые лазеры превосходят все остальные виды устройств. Модуляция интенсивности света этих лазеров составляет ~ 10–11 сек.

Газовые лазеры (с диоксидом углерода)

Газы, используемые в качестве активной лазерной среды, способы обеспечить высокую оптическую однородность. Это определяет и область их применения в тех сферах, где необходимы максимально высокая направленность излучения и его монохромность.

В 1960 году был создан лазер на гелий-неоновой смеси, после чего появилось множество устройств, использующих различные газы в качестве активной среды. Во всех этих устройствах использовались квантовые переходы элементарных частиц, с частотами в диапазоне от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной частей спектра.

Наиболее распространенным устройством непрерывного действия, работающим в видимой и инфракрасной областях, является гелий-неоновый лазер, представляющий собой газоразрядную трубку, помещенную в оптический резонатор. Трубка заполняется смесью неона и гелия. Устройство такого типа наглядно демонстрирует все преимущества газовых лазеров — высокую направленность излучения и его монохромность. К достоинствам лазера на гелий-неоновой среде можно отнести его способность работать в непрерывном режиме.

Использование современных способов возбуждения и применение газа под высоким давлением способно значительно повысить мощность такого лазера. Эти лазеры позволяют осваивать далекий инфракрасный диапазон, а также диапазоны ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Газовые лазеры получили широкое применение в различных областях, например в космических исследованиях.

 

Безопасность лазеров видимого луча класса 4

ЧТО ТАКОЕ ЛАЗЕР КЛАССА 4?

Лазеры класса 4 опасны для глаз. Они также могут сжигать кожу и материалы, особенно темные и/или легкие материалы с близкого расстояния. Их следует использовать с особой осторожностью.

Для лазеров видимого света: лазеры класса 4 имеют выходную мощность 500 мВт и выше. Верхнего предела для класса 4 не существует — это самая опасная классификация лазеров.

Класс 4 совпадает с римской цифрой «Класс IV», которую вы можете увидеть на этикетках некоторых лазеров. На этом веб-сайте мы в основном используем арабские цифры для удобства.

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ – ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ В ГЛАЗА
Лазеры видимого луча класса 4 обладают высокой мощностью. Лазер класса 4 может вызвать серьезное повреждение глаз, если луч, прямой или отраженный, попадет в глаз.

Даже взгляд на диффузное отражение лазерной «точки» на стене или другой поверхности может привести к травме глаза в пределах нескольких футов от точки. Не смотрите на лазерную “точку”, когда она находится рядом с вами.

Во избежание попадания в глаза всегда следите за расположением луча. Держите подальше от глаз и голов людей. Следите за отраженными лучами от стекла и блестящих поверхностей.

Рекомендуется использовать очки для защиты от лазерного излучения, , как описано в другом месте на этой странице.

ИЗБЕГАТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОЖУ
Избегать контакта с кожей и чувствительными материалами. Лазер класса 4 может сжигать кожу и материалы, особенно темные и/или легкие материалы, на близком расстоянии.


НЕ НАПРАВЛЯЙТЕ НА САМОЛЕТЫ ИЛИ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА
Лазер класса 4 может отвлекать, ослеплять или ослеплять пилотов и водителей. Это также может быть потенциальной опасностью травмы глаз для пилотов на относительно близком расстоянии. НИКОГДА не направляйте лазер на самолет или движущееся транспортное средство. Это небезопасно и незаконно — вас могут арестовать и посадить в тюрьму.


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОЛЬКО ОТВЕТСТВЕННЫМИ ЛИЦАМИ
Это не игрушка. Детям запрещается пользоваться лазерами класса 4.

Любой подросток, использующий лазер класса 4, должен находиться под постоянным наблюдением ответственного взрослого. Несколько подростков нанесли себе или другим травмы глаз, неправильно используя лазеры класса 3B и класса 4.

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ В КАЧЕСТВЕ ЛАЗЕРНОЙ УКАЗКИ
Даже если этот лазер выглядит как указка или фонарик, не используйте этот лазер для наведения . Лазеры класса 4 слишком мощные, чтобы их можно было использовать в качестве указки. Используйте лазер класса 2 (менее 1 мВт) или класса 3R (менее 5 мВт) для наведения.

КЛАСС 4 ЛАЗЕРНАЯ ОПАСНОСТЬ

УВЕДОМЛЕНИЕ О БЕЗОПАСНОСТИ: Этот веб-сайт предназначен для образовательных, учебных и информационных целей пользователя и не может рассматриваться как замена знающего и обученного специалиста по лазерной безопасности (LSO), выполняющего обязанности и обязанности, определенные в стандарте ANSI Z136, опубликованном Американским национальным институтом стандартов.

Приведенные ниже опасные расстояния предназначены только для общего руководства. Это связано с тем, что 1) параметры вашего лазера (мощность, расходимость) могут отличаться от перечисленных ниже, и 2) информация на этикетках или в маркетинговых материалах не всегда может быть верной. Например, исследования показали, что некоторые лазерные указки могут иметь ложную маркировку, чтобы обойти правила — фактическая мощность может быть в 10 и более раз больше, чем указано на этикетке.

Всегда ошибайтесь в сторону безопасности. Если ваш лазер не был измерен знающим и обученным специалистом по лазерной безопасности, предположим, что он более опасен, чем указано на этикетке или в маркетинговых материалах.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ГЛАЗ

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ГЛАЗ — ПРЯМОЙ И ОТРАЖЕННЫЙ ЛУЧ
Лазеры видимого света класса 4 представляют значительную опасность для глаз. Они могут вызвать ожог сетчатки. Человек не может отвернуться или моргнуть достаточно быстро, чтобы предотвратить повреждение сетчатки глаза лазером класса 4.

Предотвращает попадание в глаза лучей лазеров класса 4. Сюда входят случайные облучения — следите за тем, чтобы луч не попадал в глаза и на лица.

Также помните, что отражения от зеркал, стекла и блестящих поверхностей могут быть такими же опасными, как и прямой луч. Избегайте отраженных лучей класса 4 так же, как вы избегаете прямого луча.

На некоторых этикетках с информацией о безопасности лазера указано конкретное опасное расстояние лазера для глаз. Если этого нет в списке, вот несколько примеров лазеров класса 4:
• Номинальное опасное для глаз расстояние (NOHD) для лазера видимого луча мощностью 1000 мВт (1 Вт) с расходимостью 1 мрад составляет 740 футов (225 м) .
• NOHD для 5-ваттного лазера с расходимостью 1 миллирадиан составляет 1640 футов (500 м) .
• Дополнительные типы лазеров класса 4 перечислены в таблице опасного расстояния от лазера.
Если вы находитесь ближе, чем расстояние NOHD до лазера, существует вероятность повреждения сетчатки при попадании прямого или отраженного луча в глаз. Чем ближе вы находитесь к лазеру и чем дольше луч находится в глазу, тем выше вероятность травмы.


Цвет указывает на относительную опасность: красный = возможная травма, зеленый = маловероятная травма. По мнению экспертов по безопасности, за пределами номинального опасного для глаз расстояния вероятность травмы «исчезающе мала».

ОПАСНОСТЬ ПОВРЕЖДЕНИЯ ГЛАЗ – РАССТРОЙНОЕ ОТРАЖЕНИЕ
Рассеянный свет от лазерной “точки”, если смотреть на поверхность, может представлять опасность для глаз. Не смотрите прямо на лазерную точку дольше нескольких секунд. Свет слишком яркий, если вы видите устойчивое остаточное изображение, длящееся более 10 секунд.

Чем мощнее лазер и чем ближе ваш глаз к лазерной точке, тем выше вероятность травмы. Это может произойти во время определенных действий, таких как выравнивание луча или попытка удерживать лазерную точку в фиксированном месте, чтобы прожечь материал.

На некоторых этикетках с информацией о безопасности лазера указано конкретное опасное расстояние диффузного отражения лазера. Если его нет в списке, вот несколько примеров лазеров класса 4:

• Глядя на лазерную точку от синего лазерного луча класса 4 (445 нм) мощностью 1000 мВт (1 Вт) в течение более 1 минуты, опасно для глаз в пределах 1,5 фута (44 см) лазера.
• Смотреть на лазерную точку от синего лазерного луча класса 4 (445 нм) мощностью 10 000 мВт (10 Вт) в течение более 1 минуты представляет опасность для глаз в пределах 4,5 футов (1,4 м) от лазера. Даже в течение 10 секунд просмотр лазерной точки представляет опасность в пределах 1,8 фута (0,6 м).
Если вам необходимо смотреть на лазерную точку в течение относительно длительного времени на опасном расстоянии, используйте очки для защиты от лазерного излучения, как описано в другом месте на этой странице.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ КОЖИ (ОЖОГА)

Луч лазера класса 4 может обжечь кожу и некоторые материалы. Чем мощнее лазер, тем быстрее произойдет ожог. В некоторых случаях ожог может быть почти мгновенным.

На некоторых этикетках с информацией о безопасности лазера указано расстояние, на котором лазер может повредить кожу. Если его нет в списке, вот пример лазера класса 4:

• Лазерный луч класса 4 мощностью 1000 милливатт (1 Вт) представляет опасность повреждения кожи в пределах 39 дюймов (1 метр) лазера.

Избегайте воздействия на кожу лазерного луча класса 4 , особенно на близком расстоянии. Ожог кожи может быть очень болезненным, заживать долго и оставить неизгладимый шрам.


ПОВРЕЖДЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ И ГОРЕНИЕ

Луч лазера класса 4 может вызвать тление или возгорание материалов, особенно на близком расстоянии. Держите луч в движении, чтобы избежать сжигания материалов на близком расстоянии. Темные материалы, поглощающие тепло, и легкие материалы, такие как бумага и ткань, легче всего обжигаются лазерными лучами видимого диапазона.
• Лазерный луч класса 4 мощностью 1000 мВт (1 Вт) считается опасным для получения ожогов на расстоянии 26 дюймов (67 см) от лазера.

БЕЗОПАСНОСТЬ САМОЛЕТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ЛАЗЕРЫ МОГУТ ПОМЕХАТЬ ПИЛОТАМ, ВОДИТЕЛЯМ
НИКОГДА не направляйте лазер на самолет или транспортное средство в движении. Яркий свет может ослепить, вызвать блики или отвлечь пилота или водителя. Вот почему наведение любого лазера на самолет является незаконным.

На некоторых этикетках с информацией о безопасности лазера указаны расстояния, на которых лазер может создавать опасные визуальные помехи. Если их нет в списке, вот пример лазера класса 4:
• Лазерный луч класса 4 мощностью 1000 мВт (1 Вт) может временно ослепить пилота или водителя, вызывая остаточные изображения в пределах 0,7 мили (1,1 км) от лазера.
• Может вызывать ослепление , блокируя обзор пилоту или водителю в пределах 3,1 мили (5 км) лазера.
• Это может вызвать отвлечение , будучи ярче, чем окружающие огни, в пределах 31 мили (50 км) от лазера.
Приведенные выше расчеты относятся к зеленому лазеру с длиной волны 555 нанометров и расходимостью 1 миллирадиан. Эти параметры очень консервативны и, таким образом, приводят к самым большим расстояниям визуальной интерференции для потребительского лазера мощностью 1 Вт.
• Чем шире рассеивается луч, тем короче опасные расстояния. Например, для 1-ваттной зеленой лазерной указки с длиной волны 555 нм и шириной луча 2 миллирадиана разделите приведенные выше числа на 2, чтобы найти расстояние визуальной интерференции.
• Зеленый — самый видимый цвет для человеческого глаза. Он будет казаться более ярким и отвлекающим, чем другие цвета равной мощности. Для красного разделите приведенные выше числа примерно на 5, чтобы получить приблизительное расстояние визуальной интерференции. Для синего разделите вышеуказанные числа примерно на 20.
Расстояния визуальной помехи для других лазеров класса 4 указаны в таблице опасного расстояния от лазера.

Никогда не направляйте лазер на самолеты или транспортные средства или вблизи них, независимо от их цвета и мощности.


НАНЕСЕНИЕ ЛАЗЕРА НА САМОЛЕТЫ И ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА НЕЗАКОННО
В США наведение лазера на траекторию полета самолета или вблизи нее является федеральным преступлением, наказуемым лишением свободы на срок до 5 лет и штрафом в размере до 250 000 долларов США. В других странах и штатах США действуют аналогичные законы о вмешательстве в безопасность; такие законы могут использоваться для ареста, штрафа или лишения свободы лица за прицеливание в самолеты и транспортные средства.

Мощность лазера не имеет значения. Даже если мощность лазера относительно слабая, нацеливание ЛЮБОГО лазерного луча на самолет или транспортное средство является незаконным.

Особенно велика вероятность того, что люди, направляющие более мощные лучи, будут пойманы, потому что луч очень хорошо виден с воздуха. Полицейским вертолетам легко отследить луч до местонахождения преступника.

См. на этой странице избранный список многих лиц, которые были заключены в тюрьму и/или оштрафованы за наведение лазеров на самолеты.


РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КЛАСС 4 – ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ (ОЧКИ) ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРА

При работе с лазерами класса 4 следует использовать очки или защитные очки, особенно на близком расстоянии (в пределах нескольких ярдов или метров). Их следует выбирать для защиты от мощности и длины волны лазера.

Очки не должны блокировать весь свет лазера. Это потому, что необходимо видеть, где находится лазерная «точка», чтобы безопасно работать с лазером. Поскольку очки блокируют часть или, возможно, весь свет лазера (например, опасные отражения), вы все равно должны соблюдать осторожность, даже используя очки для защиты от лазера.

Поскольку вы пользуетесь лазером, все другие лица, находящиеся поблизости, также должны носить защитные очки того же типа, что и вы.

DO НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРА
Солнцезащитные очки НЕ ЯВЛЯЮТСЯ очками для защиты от лазерного излучения. Они не оцениваются (например, по оптической плотности) для обеспечения защиты от светопоглощения. Большинство из них не будут блокировать достаточное количество лазерного излучения, чтобы значительно уменьшить опасное воздействие.

КЛАСС 4 РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ – ФОКУСИРОВКА ЛУЧА

Некоторые лазеры могут иметь встроенные линзы или навинчивающиеся аксессуары, чтобы сделать лазерную «точку» более четкой или размытой.

Любое устройство, которое может сфокусировать точку, чтобы сделать ее более четкой, или луч, который будет иметь более узкую ширину, чем его нормальная ширина, увеличит опасный диапазон и риск получения травмы. Будьте особенно осторожны, когда луч сфокусирован.

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ КЛАСС 4 — ЛАЗЕРНЫЕ ПРОЕКТОРЫ

Если это лазерное изделие является проектором для дисплеев или лазерных шоу, обратите внимание на следующее:

НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ АУДИТОРИИ
Сканирование лазерного луча путем его быстрого перемещения по различным схемам, таким как линии или круги, НЕ значительно снижает опасность.

Не направляйте этот лазерный проектор прямо на человека или аудиторию. Преднамеренное сканирование аудитории с помощью лазера класса 3B или 4 по своей природе опасно.

Поскольку на этикетках бытовых лазеров может быть указана неверная информация — неправильный класс или неправильная мощность, — НЕ полагайтесь на этикетку при расчетах, важных для безопасности. Любой лазер, направленный в доступную для зрителей зону, должен быть измерен с помощью соответствующего оборудования квалифицированным специалистом по лазерной безопасности. LSO определит номинальное безопасное расстояние для глаз лазера. Зрители должны находиться дальше этого расстояния. LSO также определит любые другие меры безопасности, которые необходимо принять; например, непрерывный контроль зоны, кнопки аварийной остановки и т. д.

Кроме того, в США и во многих странах и местах требуется специальное разрешение, прежде чем будет разрешен ЛЮБОЙ доступ человека к лазерным лучам класса 3B или 4, даже если аудитория находится дальше, чем NOHD. Например, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) требует представления и утверждения FDA результатов сканирования аудитории, прежде чем любое публичное выступление может состояться.

НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЛАЗЕРНОМ ДИСПЛЕЕ США
Лазеры, используемые для демонстраций, шоу, показов и развлечений, строго регулируются в США. Как лазерное проекционное устройство, так и способ его использования (лазерное шоу) должны быть сертифицированы и Администрация по лекарствам. Это касается ЛЮБОГО лазерного шоу, даже если лазерный луч находится вдали от зрителей. Как правило, шоу в частном доме с друзьями и семьей не покрываются, но все другие демонстрации, шоу, показы и т. д., проводимые с использованием лазера класса 3B или 4, потребуют от пользователя представления отклонения и получения одобрения FDA заранее до начала. шоу может продолжаться.

Не устраивайте никаких публичных демонстраций, шоу, показов или развлечений с использованием этого лазерного проектора без разрешения FDA. Дополнительную информацию можно получить в FDA или Международной ассоциации лазерных дисплеев.

В дополнение к федеральным законам, некоторые штаты и юрисдикции также регулируют лазерное оборудование и/или его использование. Контактную информацию государственных органов можно получить в компании Rockwell Laser Industries.

Великобритания ЛАЗЕРНЫЙ ДИСПЛЕЙ НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
На национальном уровне советы по безопасности лазерных шоу дает Управление общественного здравоохранения Англии, ранее Агентство по охране здоровья. На своем веб-сайте они дают следующие рекомендации (по состоянию на 27 марта 2014 г.):

NRPB, ныне Отдел радиационной защиты Агентства по охране здоровья, провел значительное исследование использования лазеров в индустрии развлечений. Некоторые ситуации вызывают озабоченность, главным образом потому, что потенциальная или фактическая экспозиция людей, включая аудиторию, не была должным образом оценена. Использование лазеров может регулироваться условиями в помещении в соответствии с Законом о лицензировании, соблюдение которого обеспечивается местным советом (районным, унитарным или другим органом власти). HPA рекомендует таким советам проводить оценку рисков, чтобы продемонстрировать, что люди не подвергаются неприемлемым рискам. Оценка эффектов лазерного дисплея, используемых для преднамеренного сканирования аудитории, требует много времени и является сложной задачей. Опыт HPA показывает, что такие оценки редко проводятся удовлетворительно, и такая практика не должна иметь место на регулярной основе.

СТРАНЫ, КРОМЕ США И ВЕЛИКОБРИТАНИИ
Многие другие страны и юрисдикции имеют правила, касающиеся использования лазерных шоу и дисплеев. Такие места, как концертные залы, могут иметь свои собственные требования.

Обратитесь во все соответствующие органы, чтобы убедиться, что ваше лазерное шоу соответствует требованиям места проведения и государственным требованиям.

ССЫЛКИ И РЕСУРСЫ

• Общая информация о лазерной опасности и классах (классы 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B и 4)
• Страница с дополнительными ссылками и ресурсами по безопасности потребителей лазеров, что делать, если вы получили травму, лазеры и авиационная безопасность, веб-сайт безопасности лазерных указок и группы лазерной промышленности.

Перейти к началу страницы

Безопасность лазеров видимого луча класса 2

ЧТО ТАКОЕ ЛАЗЕР КЛАССА 2?

Лазеры класса 2 считаются безопасными для нормальной работы. Выходная мощность лазеров класса 2 составляет менее 1 мВт. Все лазеры класса 2 излучают только видимый свет.

В Австралии, Великобритании и многих других странах только лазеры класса 2 могут продаваться как «указки» или для целей наведения. (В США указатели также могут относиться к классу 3R.)

Класс 2 совпадает с римской цифрой «Класс II», которую вы можете увидеть на этикетках некоторых лазеров. На этом веб-сайте мы в основном используем арабские цифры для удобства.

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ – ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Лазер класса 2 относительно слаб. Обычно это не повредит глазу, если только человек намеренно не смотрит на луч. Лазерные защитные очки обычно не нужны. Лазер класса 2 не представляет опасности ожога кожи или материалов.

Однако даже лазер класса 2 может отвлекать, ослеплять или ослеплять пилотов и водителей. НИКОГДА не направляйте лазер на движущийся самолет или транспортное средство. Это небезопасно и незаконно — вас могут арестовать и посадить в тюрьму.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОЛЬКО ОТВЕТСТВЕННЫМИ ЛИЦАМИ
Это не игрушка. Дети могут безопасно использовать лазеры класса 2 только под постоянным присмотром взрослых.

ЛАЗЕРНАЯ ОПАСНОСТЬ КЛАСС 2

УВЕДОМЛЕНИЕ О БЕЗОПАСНОСТИ: Этот веб-сайт предназначен для образовательных, учебных и информационных целей пользователя и не может рассматриваться как замена знающего и обученного специалиста по лазерной безопасности (LSO) с обязанностями и обязанностями, определенными в стандарте ANSI Z136. опубликовано Американским национальным институтом стандартов.
Приведенные ниже опасные расстояния предназначены только для общего руководства. Это связано с тем, что 1) параметры вашего лазера (мощность, расходимость) могут отличаться от перечисленных ниже, и 2) информация на этикетках или в маркетинговых материалах не всегда может быть верной. Например, исследования показали, что некоторые лазерные указки могут иметь ложную маркировку, чтобы обойти правила — фактическая мощность может быть в 10 и более раз больше, чем указано на этикетке.

Всегда ошибайтесь в сторону безопасности. Если ваш лазер не был измерен знающим и обученным специалистом по лазерной безопасности, предположим, что он более опасен, чем указано на этикетке или в маркетинговых материалах.

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ГЛАЗ

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ГЛАЗ — ПРЯМОЙ И ОТРАЖЕННЫЙ ЛУЧ отвернуться или моргнуть, чтобы избежать яркого свет. НЕ смотрите намеренно на луч — это может привести к повреждению сетчатки в задней части глаза.

Следите за отражением луча от стекла и блестящих поверхностей. В зависимости от поверхности отраженный луч может быть примерно таким же сильным и сфокусированным, как и прямой луч.

Номинальное опасное для глаз расстояние (NOHD) для самого мощного лазера класса 2 (0,99 мВт) с узким лучом (расхождение 0,5 мрад) составляет 46 футов (14 м) .

Цвет указывает на относительную опасность: красный = возможная травма, зеленый = маловероятная травма. По мнению экспертов по безопасности, за пределами номинального опасного для глаз расстояния вероятность травмы «исчезающе мала».

Для лазера класса 2 мощностью 0,99 мВт с менее узким лучом, который распространяется быстрее (1 миллирадиан), NOHD составляет 23 фута (7 м) . Эта расходимость более характерна для бытовых лазеров.

Если вы находитесь ближе, чем расстояние NOHD до лазера, существует вероятность повреждения сетчатки, если вы смотрите в течение нескольких секунд на прямой или отраженный луч. Не будет никакого повреждения сетчатки от мгновенного или случайного облучения, если вы закроете глаз, повернете голову или иным образом избежите попадания луча в глаз. Как и при любом лазерном воздействии, чем ближе вы находитесь к лазеру и чем дольше луч находится в глазу, тем выше вероятность травмы.

БЕЗОПАСНОСТЬ САМОЛЕТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ЛАЗЕРЫ МОГУТ ПОМЕХАТЬ ПИЛОТАМ И ВОДИТЕЛЯМ
НИКОГДА не направляйте лазер на движущийся самолет или транспортное средство. Яркий свет может ослепить, вызвать блики или отвлечь пилота или водителя. Вот почему наведение любого лазера на самолет является незаконным.

• Лазерный луч класса 2 мощностью 0,99 мВт может временно ослепить пилота или водителя, вызывая остаточные изображения в пределах 240 футов (73 м) от лазера.
• Может вызывать ослепление , блокируя обзор пилоту или водителю в пределах 1050 футов (320 м) лазера.
• Это может вызвать отвлечение внимания , будучи ярче, чем окружающие огни, в пределах 2 миль (3,2 км) лазера.
Приведенные выше расчеты относятся к зеленой лазерной указке с длиной волны 555 нанометров и узким лучом (расхождение 0,5 мрад). Эти параметры очень консервативны и, таким образом, приводят к самым большим расстояниям визуальной интерференции для потребительского лазера класса 2.
• Чем шире рассеивается луч, тем короче опасные расстояния. Например, для зеленой лазерной указки мощностью 0,99 мВт с длиной волны 555 нм и шириной луча 1 миллирадиан разделите указанные выше числа на 2, чтобы найти расстояние визуальной интерференции.
• Зеленый — самый видимый цвет для человеческого глаза. Он будет казаться более ярким и отвлекающим, чем другие цвета равной мощности. Для красного разделите приведенные выше числа примерно на 5, чтобы получить приблизительное расстояние визуальной интерференции. Для синего разделите вышеуказанные числа примерно на 20.
Расстояния визуальной помехи для других лазеров класса 2 указаны в таблице опасного расстояния от лазера.

Никогда не направляйте лазер на самолеты или транспортные средства или вблизи них, независимо от их цвета и мощности.


НАНЕСЕНИЕ ЛАЗЕРА НА САМОЛЕТЫ И ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА НЕЗАКОННО
В США наведение лазера на траекторию полета самолета или вблизи нее является федеральным преступлением, наказуемым лишением свободы на срок до 5 лет и штрафом в размере до 250 000 долларов США.