GB 7247.1-2001 激光产品的安全 第1部分：设备分类、要求和用户指南.pdf 67页

'GB72471--2001前言本标准的第三篇(第10章一第13章)是推荐性的，其余为强制性的。本标准等同采用国际电工委员会标准IEC60825-1:1993《激光产品的安全第1部分:设备分类、要求和用户指南》第一版和1997年9月的第1次修改单。本标准是修订原国标GB7247-1995《激光产品的辐射安全、设备分类、要求和用户指南))QdrIEC60825-1984和1990年8月的第1次修改单)。本标准与GB7247-1995相比主要变化见下表:章号增加修改删除1发光二极管(LED)的内容312个定义4个定义1个定义44.11-4-144.2.1;4.3.1;4.655.125.266.177.1;7.288.1;8.2c),f)-h),j)99.2;9.3d),e);9.4c)106;10.7;10.8.3;10.91111.1d);11.511.31212.5.31313.513.2;13.3;13.4表1-8;图6一8,10,11,13;附录A,其他附录E，附录F附录C本标准从实施之日起，代替GB7247-1995,本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F都是提示的附录。本标准由中华人民共和国信息产业部提出。本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准起草单位:中国电子技术标准化研究所。本标准主要起草人:梁秀荣、张越、张桂素、徐大刚。本标准于1987年首次发布，1995年第一次修订。 GB72471一2001IEC前言1)IEC(国际电S委员会)是白各国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的世界性标准化组织IEC的目的是促进电工电子领域标准化问题的国际合作。为此目的，除其他活动外，IEC发布国际标准。国际标准的制定由技术委员会承担，对所涉及内容关切的任何化C国家委员会均可参加国际标准的制定。与IEC.保持联络的国际的、政府的和非政府的组织也可参加国际标准的制定。IEC与国际标准化组织(ISO)根攫两组织协商确定的条件保持密切的合作关系。2)IEC;在技禾问题上的正式决议或协议，是由对这些间`f特别关心的国家委员会参加的技术委员会制定的，对所涉及的间题尽可能地代表了国际上的一致意见。3)这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式发布，以推荐的形式供国际上使用，并在此意义上，为各国委员会所采纳。4)为了促进国际上的统一，各IEC国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用IEC标准。IEC标准与相应国家和地区标准之间的任何差异应在国家和地区标准中指明。国际标准IEC60825-1已经由IEC门℃76(光辐射安全与激光设备)技术委员会制定。本标准的正文是依据以下的文件:DIS/FDIS表决报告DIS的修订件表决报告76(CO)676(CO)776(CO)876(CO)1176(CO)1576(CO)1676(CO)28和28B76(CO)3476/157/FDIS76/165/RVD本标准投票表决通过的详细情况可查阅上表列出的投票表决报告。IEC60825-1的第一版取代了1984年出版的IEC60825第一版和修改单1,也取代1986年出版的IEC60820IEC60825-1含有对于激光辐射关于人员安全的一组安全标准的情况按IEC60104导则的要求执行。在此版中IEC60825-1也称为“第I部分”。附录A、附录B,附录C,附录D,附录E和附录F只是提示的附录。 中华人民共和国国家标准激光产品的安全GB72471一2001idtIEC60825-1:1993第1部分:设备分类、要求和用户指南代替GB7247-1995Safetyoflaserproducts-Part11Equipmentclassification,requirementsanduser"sguide第一篇总则1范围和目的11范围GB7247.1适用于激光产品的安全。为了方便起见，本标准分成独立的三个篇章:第一篇(总则)和附录、第二篇(制造要求)、第三篇(用户指南)。激光产品可以是附带或不附带独立电源的单一激光器，也可以是装配了一个或多个激光器的复杂光学飞电气或机械系统。激光产品一般用于物理和光学现象的演示、材料加工数据读出及存储、信息传输及显示等等。这些系统已用在工业、商业、娱乐、研究、教育及医学上。但是，出售给其他制造厂商用作任何系统部件的激光产品可以不遵守本标准，因为最终产品本身将要服从本标准。本标准中所用的词汇“激光器”无论何时都包括LED(发光二极管)。符合下列条件的激光产品或LED产品，不需考虑本标准的要求，如果:-一制造厂商根据第3章、第8章、第9章的分类，表明在所有工作、维护、检修和故障条件下其发射水平不超过I类的AEL;-一不含有嵌装式激光器或嵌装式LED,除了激光辐射引起的危害外，激光设备也可引起其他伤害，诸如着火和电击。本标准阐述最低要求。如果激光系统构成设备的一部分，而设备必须遵从国家或IEC安全标准〔如医疗设备(IEC60601-2-22)、信息技术设备火GB4943)、音频和视频设备(GB8898)、在有害环境中用的设备〕，则除产品安全标准外，该设备还应符合本标准对激光产品的安全要求。然而，如果激光系统从设备移开后可以单独工作，则被移开的单元应符合本标准的要求。如果没有适用的产品安全标准，则应使用GB4793叫I.本标准的MPE(最大允许照射量)值只针对激光辐射而不适用于伴随辐射。然而，如果某种业务存在一种危险的可接触伴随辐射、则可以使用激光辐射的MPE值对该危险进行谨慎的评估MPF."值不适用于医学上对患者进行治疗的激光照射。注附录A-附录D包括一般指导并列举了许多典型例子。但一定不要将附录粉作是确定的或详尽的而应作为第一篇到第三篇相应条款的参考资料采用说明II原文有误，原文为“办公机器”.应为“信息技术设备钊中华人民共和国国家质2监奋检验检痊总局2001-11一05批准2002一05一01实施 GB7247.1一20011.2目的1.2门为了保护人员免受波长范围为180nm-1mm"激光辐射的伤害，提出激光辐射的安全工作水平并引人按照激光器和激光产品危害程度的分类体系。1.2.2为用户和制造厂商建立工作程序制订要求并为其提供信息，以便采取适当的预防措施。1.2.3通过标签、标记和说明确保能够警告与激光产品的可达辐射有关的各种危害。124为减小损伤的可能性，使不必要的可达辐射减至最小，并且通过保护措施改进激光辐射危害的控制，通过规定用户控制措施提供激光产品的安全使用。1.2.5保护人员免受来自操作和使用激光产品造成的其他危害。2引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB4793.1-1995测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第I部分:通用要求(idtIEC$1010-1:1990)G133100-1993国际单位制及其应用(eqvISO1000:1992)IEC61040.1990测盘激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备IEC60027-1:2992电气技术中所用的文字符号第1部分:一般要求IEC60050-845:1987国际电工词汇(IEV)第845章:光IEC60601-2-22:1992医用电气设备第2部分:诊断和治疗用激光设备安全的特殊要求IEC60825-2:1993激光产品的安全第2部分:光纤通信系统的安全3定义21本标准采用下列定义。3.1挡板，cresspanel防护罩或防护围封的一部分。当移开或拆去时，可提供激光辐射的通路。3.2可达发射极限(AEL)accessibleemissionlimit(AEL)所定类别内允许的最大发射水平。3.3管理控制administrativecontrol非工程安全措施。如:开关监视、人员的安全培训、普告措施、发射程序及现场的安全控制3.4准直用激光产品alignmentlaserproduct为下列一个或几个用途而设计、制造、预定或推销的激光产品:a)通过角度测量确定并描绘出点、面、体的位置、形状或区域;b)彼此各部分相对定位或调整;c)确定平面、水准、高度或直线。3.5a最小值(am;n)alphamin(a.;=)见对向角(3.6).3.6对向角(a)angularsubtense(a)对向角是表观光源(包括漫反射)在观察者眼睛或测量点所张的视角(见最大对向角(3.49)和最小对向角(3.53))。本概念在附录A的第A3章中讨论。I)在本标准中波长范围x-x:表示A,SAGA,(即180nm-lmm表示180n.簇AGlmm).2)为了方便，本标准的定义按对应的英文字母顺序排列这些定义多数来自IEC60050-845与IEC60050-845有差异的定义均加以说明。参考IEC60050第845章的定义 GB7247.1一200117窗n;孔径光阑aperture;aperturestop窗「I是激光产品防护罩或其他屏蔽物上的任一开孔，通过该孔发射的激光辐射允许人员接近。孔径光阑是用来确定待测辐射通过面积的开孔。3.8表观光源apparentsource在视网膜r.可能形成最小影像的实际发光体或虚发光体。注:本定义用于确定400run-1400ran波长范围内的激光辐射表观发光源的位置，其中假定表观光源处于眼睛的可调节范围内()100mm)。在发散度为零的极限情况，即理想的平行光束情况下，表观光源的位置为无穷远。表观光源这一概念的适用波长可扩展到302.5nm-4000nm的波长范围，因为这一范围内的光波均可用普通透镜聚焦3.9光束衰减器beamattenuator将激光辐射降低到或低于规定水平的装置。110光束直径(光束宽度)beamdiameter(beamwidth)在空间某点处的光束直径d。是指其功率(或能量)为总激光功率(或能量)的u%的最小圆直径。本标准采用dsvo注:对于高斯光束，d,对应于辐照度(辐照量)降低到它的中心峰值的I/e的点。3.11光束发散角beamdivergence光束发散角是由光束直径限定的锥形远场平面角。如果间距为L的两点的光束直径(见3.10)为d,和d"，则光束的发散角为:arctan[(ds3一d"c3)IL]Sl单位:弧度112扩束器beamexpander可增大激光束直径的光学器件组。3.13光路元件beampathcomponent位于规定光路的光学元器件(例如:光束控制镜或聚焦透镜)。3.14光束终止器beamstop终止激光束路径的装置。3.151类激光产品class1laserproduct在相应波长和发射持续时间内，人员接近激光辐射不允许超过1类可达发射极限(AEL)的激光产品(见9.2)。3.162类激光产品class2laserproduct满足:a)在400nm-700nm波长范围内，人员接近激光辐射有可能超过1类可达发射极限(AEL)但不超过2类可达发射极限(AEL)的激光产品;b)在任何其他波长上，人员接近激光辐射不允许超过1类可达发射极限(AEL)的激光产品(见9.2)03.173A类及3B类激光产品class3Aandclass3Blaserproduct人员接触激光辐射有可能超过1类及2类相应可达发射极限(AEL)，但在任何发射持续时间及波长上，人员接触激光辐射各自不允许超过3A类和3B类可达发射极限(AEI.)的激光产品(见9.2),1184类激光产品class4laserproduct人员接触有可能超过3B类可达发射极限(AEL)的激光产品(见9.2).3.19伴随辐射collateralradiation激光器运行时所必然产生的，或者因激光器运行而使激光产品发射的，在180nm-1mm波长范围内激光辐射以外的电磁辐射。 GB7247门一20013.20准直光束collimatedbeam发散角或收敛角极小的“平行’，辐射光束。3.21连续波(CW)continuouswave(CW)激光输出是连续的而不是脉冲的波形。在本标准中，把连续输出时间等于或大于0.25。的激光视为连续激光。3.22规定光路definedbeampath在激光产品内部激光光束的预定路径。3.23演示类激光产品demonstrationlaserproduct为了演示、娱乐、广告宣传、显示或艺术构图而设计、制造、预定或推销的激光产品。“演示类激光产品”一词不适用于为其他应用而设计和预定的激光产品，虽然它们也可能用于演示这些应用。3.24漫反射diffusereflection辐射光束通过一表面或介质多向散射而改变了辐射光束空间分布。理想漫反射可破坏出射方向与人射方向的所有关系。注:这个定义与IEC60050-845"〕不同3.25嵌装式激光产品embeddedlaserproduct在本标准中，嵌装式激光产品是由于工程设计限制了可达发射极限，因而所定类别低于其中激光器固有发射能力的激光产品。3.26发射持续时间emissionduration由于使用、维护或检修激光产品，可能出现人员接触激光辐射的单脉冲、脉冲串或系列脉冲的持续时间，或连续波激光的使用时间。3.27漂移激光辐射errantlaserradiation与规定光路有偏离的激光辐射。这样的辐射包括来自光路元件的多余二次反射，未调准或已损坏元件的异常辐射及来自工件的反射。3.28照射时间exposuretime单脉冲、系列脉冲、脉冲串或连续激光辐射照射到人体上的持续时间。129扩展源观察extendedsourceviewing在100mm或更远处的表观光源对眼睛所成的张角大于最小对向角(ami.)的观察情况。例如对某些漫反射和某些激光二极管阵列的观察。3.30失效保护failsafe当元件失效时不增加危害的保护设计。在系统失效时，使系统不工作或无危害。131失效保护安全联锁failsafesafetyinterlock系统失效时，联锁作用不失效的安全装置。例如:一旦铰接盖开始打开或可拆卸盖被拆除之前，联锁必定处于并保持在“关闭”位置，直到铰接盖关上或可卸盖进人锁定状态，联锁才处于“开启”位置。132人员接触humanaccessa)人体受到由窗口发出的有害激光辐射的可能性;或者一个直径为12mm，最长为80mm的探头阻断2类,3A类，或阻断在400nm-700nm波长范围内其AEL不大于2类激光辐射5倍的3B类激光辐射的可能性，或b)在防护罩内，有超过a)中激光辐射限值的激光辐射水平时，人体的任一部分受到由产品内任意伸进单个平面直接反射并通过防护罩的任何开孔射出的有害激光辐射的可能性。133总辐亮度integratedradiance采用说明:Il原文为IEV845-04-47 CB7247.1一2001辐亮度在给定照射时间内的积分，表示为单位发射立体角内，单位辐射面积上的辐射能量(通常用单位1·m·sr’表示)134光束内视intrabeamviewing眼睛暴露在激光辐射中看激光束，不包括扩展源观察的情况。例如对准直光束和点光源的观察135辐照度irradiance投射到表面一点处的面元上的辐射通量dO与该面元的面积dA之商。_d巾符号:E也=几一二0HSI单位:瓦特每平方米(W·m“)3.36激光器laser主要通过受控受激发射过程而产生或放大波长在180nm-1mm范围的电磁辐射装置。注:这个定义与IEC60050-845`」不同。3.37激光受控区lasercontrolledarea对滞留和活动进行控制和监视以免受辐射危害的区域。3.38激光能源laserenergysource为激励电子、离子或分子等提供能量而与激光器联在一起的装置。不能认为一般能源(如供电电源或电池)是激光能源。139激光危害区laserhazardarea见标称眼危害区(3.55).3.40激光光纤传输系统laserfibreoptictransmissionsystem由一个或一个以上激光发送器及相应的纤维光缆组成的系统。3.41激光产品laserproduct用于构成或准备用于构成一个激光器或一个激光系统的任何产品或部件的组合。作为一个部件(或代用件)而出售给其他制造者的电子产品元件不属于激光产品。3.42激光辐射laserradiation由激光产品的受控受激发射而产生的波长为180nm-1mm的所有电磁辐射。3.43激光安全员lasersafetyofficer熟知激光危害评估与控制，并负责监督激光危害控制的人员。3.44激光系统lasersystem是激光器与相应的带或不带附加元件的激光能源的组合。3.45水准测量用激光产品levellinglaserproduct准直用激光产品(见3.4)03.46发光二极管(LED)lightemittingdiode(LED)在半导体内通过辐射再激活产生波长180n-1mm范围内的电磁辐射的半导体p-n结器件。(光辐射主要由自发发射过程产生，尽管也存在一定的受激发射。)3.47限制孔径limitingaperture对辐射度和辐照量进行平均的圆域。3.48维护maintenance激光产品制造厂商在用户使用说明书中规定的调整方式或程序。为了保证激光产品的正常工作，用户要丛吐i$些理宜兰遴塑丛〕包括使用或检修·采用说明:l7原文为IEV845-04-39 GB7247.1一20013.49最大对向角(a...)maximumangularsubtense(a,=)表观光源对向角的值，当对向角高于该值时，其MPE和AEL不依赖光源的尺寸。3.50最大输出maximumoutput出厂后的激光产品在整个工作范围内.任意时间向任何方向发射的总的可达激光辐射中的最大辐射功率或最大单脉冲辐射能量。3.51最大允许照射量(MPE)maximumpermissibleexposure(MPE)正常情况下人体受到激光照射不会产生不良后果的激光辐射水平。MPE水平指眼或皮肤受到照射后即刻或长时间后无损伤发生的最大照射水平，它与辐射波长、脉宽或照射时间、处于危险状态的生物组织以及暴露在400nm-1400nm的可见和近红外辐射中的视网膜成像的大小等有关在第13章中具体规定了最大允许照射水平(就现有的知识状况)。附录A给出了计算」MPE水平的实例。3.52医用激光产品med工callaserproduct为了通过激光照射对人体的任何部位进行诊断、手术或治疗而设计、制造、预定或推销的任何激光产品。3.53最小对15角(am;=)minimumangularsubtense(am,=)表观光源对向角的值，对向角大于该值的光源被认为是扩展源，光源的对向角小于‘n时，其MPE和AEI,不依赖于光源尺寸。3.54锁模mode-locking激光谐振腔内产生一规则的、脉宽非常窄的脉冲申的机理或现象。在特定条件下，还可自发产生“模式自锁定”，产生的峰值功率可远大于其平均功率。3.55标称眼危害区(NOHA)nominalocularhazardarea(NOHA)光束辐照度或辐照量超过相应角膜的最大允许照射量(MPE)的区域，其中包括可能出现的激光束意外指错方向的情况。如果NOHA包括通过光学辅助器观看激光束的可能性，则定义为“扩展NOHA",3.56标称眼危害距离(NOHD)nominalocularhazarddistance(NOHD)光束辐照度或辐照量等于相应角膜的最大允许照射量(MPE)的距离。如果NOHD包括通过光学辅助器观看激光束的可能性，则定义为“扩展NOHD"o3.57操作operation激光产品执行其所有预定功能。它不包括维护或检修。3.58防护围封protectiveenclosure防止人员受到激光辐射照射的一种物理装置，除非安装预定功能时方能进人。3.59防护罩protectivehousing为防止人员接触超过规定可达发射极限的激光辐射而设计安装在激光产品(包括安装嵌装式激光器的产品)上的那些防护部分(一般由制造厂商安装)。160脉宽pulseduration在脉冲前、后沿的半峰值功率点间测得的时间差。3.61脉冲激光器pulsedlaser以单脉冲或脉冲串形式释放能量的激光器。在本标准中，一个脉冲的宽度要小于。.25s,3.62辐(射)亮度radiance由下式定义的量:f_d。dA，coso。dD式中dO一一由光束元通过某一点在给定方向上的立体角ddl中传输的辐射通量d月给定点的光束横截面面积; GB72471一20010-一切面法线和光束方向的夹角。符号:r,Sl单位:W·m.sr，注:该定义是IEC60050-84别的简化形式，足够本标准使用如难以确定，则应遵从IEC的定义.163辐射能量radiantenergy辐射通量在给定持续时间At内对时间的积分(IEC60050-845)"Io符号:QQ一丁。OdtSI单位:焦耳(J)3.64辐照量radiantexposure照射到表面某处面元上的辐射能量除以该面元的面积(通常用J,m-,表示)。符号:ifS1单位:焦耳每平方米(J·m勺3,65辐射通量;辐射功率radiantflux;radiantpower以辐射形式发射、传播或接收的功率(IEC60050-845)"Io二dQ符号O,PF=-.OtSI单位:瓦(W)3.66反射比reflectance在一定条件下反射的辐射功率与人射的辐射功率之比(IEC60050-845)"Ia符号:PSI单位:1167遥控联锁连接器remoteinterlockconnector使外部控制器与隔开的激光产品的其他部件相连的连接器(见4.4)03.68安全联锁装置safetyinterlock当防护罩某部分移开时，为防止人员接触3类或4类激光辐射而设置的与防护罩相连的自动装置。169扫描激光辐射scanninglaserradiation相对于固定参照系，随时间的变化而改变辐射方向、源点或传播模式的激光辐射。3.70检修service执行制造厂商检修说明书中所描述的那些程序或调整，它可影响产品的性能。但检修不包括维护或使用。3.71检修接头serviceconnection在激光光纤传输系统中为检修而设计的可接触连接点，需用工具才能将其断开。3.72检修板、ervicepanel为检修设计的可移开或可拆卸的挡板.3.73单一故障条件singlefaultcondition在产品中可能发生的单一故障和该故障直接引发的结果。采用说明:1〕原文为IEV845-01-34,21原文为IEV845-01-27.31原文为IEV845-01-24.4一原文为IEV845-04-58 GB7247.1一20013.74镜面反射specularreflection人射辐射光束与反射辐射光束之间保持镜反射角对应关系的一种面反射，如:平面镜反射。175测绘用激光产品surveyinglaserproduct见准直用激光产品(见3.4)03.76工具tool指可用于操作螺钉或进行类似安装操作的螺丝刀、硬币或其他物品。177透射比transmittance在一定条件下透射的辐射通量与人射的辐射通量之比(IEV60050-845)"10符号:rSI单位:1178透射(光)密度transmittance(optical)density透射比:的倒数取10为底的对数(IEC60050-845)1,符号:DD=一log,or3.79可见辐射(光)visibleradiation(light)能直接引起视觉的光学辐射(IEC60050-845)31,注:本标准中，取波长为400nm-700nm间的电磁辐射为可见辐射3.80工件workpiece用激光辐射进行加工处理的物品。第二篇制造要求4工程技术要求4.1一般要求根据制造厂商确定的安全类别，在激光产品内部需采取一定的安全措施。4.2-4-10给出了这些要求。制造厂商要确保那些负责激光产品和激光系统分类的人接受相应水平的培训，从而使他们充分理解分类方案的内容。4.1门变更如果由于变更原已分类的激光产品而影响本标准范围内激光产品某方面性能或预定功能，则进行这种变更的人员或机构要负责确保对激光产品重新分类、贴标记。4.2防护罩4.2.，一般要求每个激光产品必须装有防护罩以防止人员接触超过1类的激光辐射(包括漂移激光辐射)除非因执行产品的功能需要时才可接触激光辐射。(见附录E对高功率激光器要求的指南。)4.2.2检修检修时，移开或拆除激光产品(包括嵌装式激光产品)防护罩或防护围封的任意部分，这会使人员接触到超过指定AEI.的激光辐射而又未被联锁(见4.3)，则该部分必须紧固，需要使用工具才能移开或拆除。4.2.3可分离激光系统采用说明:II原文为IEV845-04-59,21原文为IEV845-04-6603〕原文为IEV845-01-03 GB7247.1一2001如果嵌装式激光产品或激光系统可移出防护罩或防护围封并且不加变动仍能工作，则该激光器必须符合第4章和第5章与其安全类别相适应的制造要求。作为系统的部件而出售给其他制造厂商的激光产品可以不遵守本标准，因为其最终激光产品会符合本标准。4.3挡板和安全联锁4.3门当下列情况均满足时，则必须为防护罩的挡板提供安全联锁:a)在维护或工作期间预定要移开或拆除的挡板;b)移开挡板可使人员接触到超过3A类AEL的激光辐射;但如果3B类或4类产品的辐射波长在400nm-700nm范围内，内部可接触激光辐射为3B类且不超过2类AEL的5倍，则不需要安全联锁。F表中标有(X)的需要有安全联锁。移开挡板时的可接触发射产品类别123A3B41XX2XX3AX又3BX扭X4X“X如果波长在400nm^-700nm范围内，内部可接触激光辐射为3B类，而且不超过2类AEL的5倍，则不要求安全联锁。挡板移开不得使开孔处有超过3A类AEL的发射。安全联锁的设计必须能防止挡板移开，除非可接触的发射水平低于给定类别的AEI.值而且在任何情况下都低于4.3.1中b)规定的极限值。联锁意外复位时，它本身既不会使发射值恢复到指定类别的AEI.以上，也不会使之高于4.3.1中b)规定的极限值。4.3.2制造厂商如果为用户提供预定的取消功能装置，则必须同时提供有关安全工作方法的详细说明书。挡板恢复原位时取消功能应不起作用。这种联锁器必须贴上符合5.9.2的明显标记。只要激光器受到激发或电容器组放电不充分，无论挡板是否被移开或拆除，采用取消功能时都必须发出明显的可视或可闻警告。可视普告透过专门设计的或针对可接触辐射波长的防护眼镜后必须清晰可见。4.4遥控联锁连接器除400nm-700nm波长范围内发射不超过2类AEL值5倍的3B类激光产品外，属于4类和3B类的任何激光系统必须装有遥控联锁连接器。当连接器的终端开路时，可达辐射不得超过1类、2类或3A类的4ELo4.5钥匙控制器除400nm-700nm波长范围内发射不超过2类AEI.值5倍的3B类激光产品外，属于4类和3B类的任何激光系统必须安装一个用钥匙操作的总开关。钥匙必须是可取下的，而且当取下钥匙时激光辐射是不可接触的。在本标准中，“钥匙”一词包括任何其他控制装置，如磁卡、密码系统等。4.6激光辐射发射警告4-6.1除400nm-700nm波长范围内发射不超过2类AEI,值5倍的3B类激光器外，属于4类和3B类的梅个激光系统在接通电源时，或脉冲激光器的电容器组正在充电时或确实尚未放电时，应给出一个可闻的或可视的报警。报警装置应有失效保护或冗余设计。任意一种可视报警装置，在通过为某波长(或波段)激光辐射专门设计的防护眼镜后，必须清晰可见。可视报警装置的安装位置必须使观察者观察时不会受到超过1类和2类AEL值激光辐射的照射4.6.2每个与辐射警告装置相隔2m或更远的操作控制器和激光窗口本身应配备辐射警告装置对 GB72471一2001于在操作控制器或激光窗口附近的人员，著告装置必须清楚可见或可闻。4.6.3根据4.6.1，如果激光发射有可能被分散到不只1个输出孔，则可见警告装置应清楚地指出可能出现激光发射的输出孔。4.7光束终止器或衰减器除400nm-700nm波长范围内发射不超过2类AEL值5倍的3B类激光产品外，属于4类和3B类的任何激光系统必须带有一个或多个永久性的附加衰减装置(光束终止器或衰减器，而不是激光能源开关，电源连接器或钥匙控制器)。光束终止器或衰减器应能防止人员接触超过1类,2类或3A类AEI,值的激光辐射。4.8控制装置每一激光产品必须装有控制装置，确保在调整和使用时，不会受到超过1类及2类AEL的激光辐射照射。4.9光学观察器激光产品上的任何光学观察器、观察孔或显示屏必须提供充分的衰减以防人员接触超过1类AEI.的激光辐射，对于这些光学观察器、观察孔或显示屏上的任一光闸或可变衰减器，必须提供某种手段使得:a)当光闸打开或衰减量变化时，防止人员接触到超过1类AEL的激光辐射;b)当有可能受到超过1类AEL的激光辐射照射时，防止打开光闸或改变衰减器的衰减量。4.10扫描安全装置预定发射扫描辐射的激光产品，按其分类，在扫描失效或扫描速率与幅度发生变化时，不应使人员接触到超过所定类别AEI.激光辐射的安全装置。4.11准直辅助器在日常维护要求对光路元件准直时，需要提供的相应的安全装置。4.12“进人”通道如果防护罩安装了能够提供“进人”通道的挡板，则:a)必须采取措施使任何进人防护罩内的人员都能避免意外接触激光危害，1类、2类,3A类或400nm^-700nm波长范围内，不超过2类AEL5倍的3B类激光辐射危害除外;b)安装警告的装置，必须充分警告可能处于防护罩中的人员当心超过3A类AEL的激光辐射发射和400nm-700nm波长范围内不超过2类AEL5倍的3B类激光器的发射。4.13环境条件在适合于产品的预定用途的所有预计工作条件情况下，激光产品应满足本标准规定的安全要求。应考虑的因素包括:-一气候条件(例如:温度、相对湿度);一一振动和冲击。如果在产品的安全标准中无规定，则使用GB4793.1的相应条款。注:有关电磁敏感度的要求正在考虑中4.14其他危害防护4.14.1非光学危害在工作过程中和下述单一故障条件下，应满足相应产品安全标准的要求:一一电气伤害。—温度过高;一设备中火焰的蔓延;—声音和超声波;一有害物质;—爆炸。 GB7247.1一2001如果在产品的安全标准中无规定，则使用GB4793.1的相应条款。4.14.2伴随辐射激光产品的防护罩正常情况下应能防护伴随辐射(例如:紫外、可见、红外)的危害然而，如果存在这种情况，即如果可接触的伴随辐射是危险的，则可用激光的MPE值对这一危险进行保守的评价。5标记5.1一般要求每台激光产品根据下列各条要求带有标记。在激光产品的使用、维护或检修期间，标记按其目的必须永久固定，字迹清楚，明显可见。标记应放置在人员不必受到超过1类AEL的激光辐射照射就能看到的位置。标记的边框及符号应在黄底面上涂成黑色，但1类激光器不必用此颜色组合。如果激光产品的尺寸或设计不可能使产品上有标记，则建议标记附在使用说明书中或包装箱上。5.21类每台1类激光产品应具有说明标记(图巧)，注明:1类激光产品或者在用户资料中给出同样的叙述，由制造厂商自行处理。5.32类每台2类激光产品应具有替告标记(图14)及说明标记(图15)，注明:激光辐射勿直视光束2类激光产品5.43A类每台3A类激光产品应具有警告标记(图14)及说明标记(图15)，注明:激光辐射勿直视或通过光学仪器直接观看光束3A类激光产品5.53B类每台3B类激光产品应具有警告标记(图14)及说明标记(图15)，注明:滋光辐射避免光束照射3B类激光产品5.64类每台4类激光产品应具有替告标记(图14)及说明标记(图15)，注明:激光辐射避免眼或皮肤受到直射或散射辐射的照射4类激光产品5.7窗口标记每台3B类及4类激光产品应在发射超过1类或2类AEL激光辐射的每一窗口附近带有标记。标记必须注明:激光窗口或避免受到从本宙口射出的激光辐射的服射5.8辐射输出和标准说明 GB7247.1一2001传台激光产品(除I类激光产品外)应在说明标记上注明激光辐射最大输出、脉宽(如果适用)及发射波长。应在说明标记上或者在产品上与该标记临近的其他位置L注明划分激光产品类别所依据的标准名称及其出版日期5.9挡板标记5.9.1挡板的标记每个接头、防护罩上的每块挡板及防护围封的每块通道挡板一旦被移开或拆除，就会使人员接触到超过I类AEI.的激光辐射，则这些部分应具有标记，注明:注意打开时有激光辐射此外，挡板标记应注明以下文字:a)如果可接触辐射不超过2类AEL=勿直视光束6)如果可接触辐射不超过3A类AEL:勿直视或通过光学仪器直视光束c)如果可接触辐射不超过3B类AEL避免光束照射d)如果可接触辐射超过任一波长的3B类AEI,:避免眼或皮肤受到直射或散射辐射的服射5.92安全联锁板标记易于取消功能并在取消功能后可能使人员接触超过1类AEI.激光辐射的每一安全联锁板应有明显的相应标记。这些标记必须在联锁取消功能前及取消功能期间可以看到，并且要紧靠移开防护罩形成的开门处，应注明:注愈打开时及联镇失效时有激光辐射此外，该标记应注明5.9.1中a),6),c),d)规定的文字。5.10不可见激光辐射警告许多情况下说明标记中的用语包括短语“激光辐射”。如果输出的激光波长在400nm--700nm范围以外，该短语应改为“不可见激光辐射”;如果输出波长一部分在此波长范围以内，另一部分在此范围以外，则应改为“可见及不可见激光辐射”。5.们可见激光辐射警告如果激光输出处在400nm-700nm(可见)波长范围内，则说明标记中的“激光辐射”可以改为“可见激光”5.12LED辐射警告对I-ED辐射，在第5章的标记中用到词汇“激光”一词的地方用"LED”代替。6其他说明性要求召叹甘.、用户资料激光产品制造厂商在提供激光产品时，应提供(或负责提供)一整套正规的使用说明书或操作指南，日口认尸:。)正确装配、维护及安全使用的详细说明，包括为了避免可能的有害激光辐射的照射采用明显的警告。b)用合适的单位给出准直光束发散角、脉宽、最大输出及其累积测量不确定度和出厂后随时附加在制造时测量值上的预计增值(不必规定由于自锁模引起的脉冲持续时间，但应指明激光产品产生自锁 CB72471一2001模的条件)。另外，对于嵌装式激光产品和其他组合激光产品应为其提供类似的说明。这些说明也应包括相应的安全指南以避免使用者意外受到有害激光辐射的照射。C)提供欲贴在激光产品上或准备连同激光产品一道提供的所有要求标记及危害警告的字迹清楚的复制件(颜色任意)应指明激光产品每张标记的粘贴位置;如果这些标记不能贴在激光产品上，则应予以说明且随激光产品道提供给用户，并说明供给这些标记的形式和方法。(1)在操作手册中清楚指出所有激光窗口的设置位置。e)控制、调整及使用和维护程序一览表，包括警告“注意若不按此规定使用控制或调整装置、或执行各步操作，就可能引起有害的辐射照射”。f)对于那些不带能源(发射激光所必需的)的激光产品，为了确保安全必须说明对激光能源的兼容卜t.要求6.2采购及检修说明激光产品制造厂商应提供下列说明:a)每个产品的安全分类应在总目录、规范活页和明细手册中说明。b)又寸检修人员、销售商及其他需要者.应提供详细说明书，说明如何检修每个型号激光产品的调整装置及其工作过程，包括明显的普告、为避免受到可能的辐射照射和其他危害所应采取的防护措施、及为了保持产品的一致性而必须的维护计划;并且在所有检修说明书中列出可能是由制造者或其代理人以外的人使用的提高可达发射水平的控制和操作过程一览表;清楚地描述允许接触超过表1、表2,表3和表4中可达发射极限的防护罩可拆部分的位置。说明书中应包括检修人员的防护措施、要求标记和危害警告的复制件字迹清楚(颜色任意)。了专用激光产品的附加要求了.1医用激光产品每台医用激光产品应满足相应类别激光产品的所有要求。另外:a)任何3B类及4类医用激光产品应符合IEC60601-1-22的要求。b)制造厂商应在每台医用激光产品的说明书中说明测量系统校准的程序和检定周期。7.2激光光纤传输系统使用光纤传输的激光系统应具有光缆检修接头。如果接头断开时，激光辐射超过1类、2类和3A类AEl.，且这种光缆接头构成防护罩的一部分，则必须用工具才能断开该接头。如果预计要在无监视工作区内进行检修，则还必须考虑在接头处安装机械式光束衰减器。4类和313类激光产品应尽可能带有一种适于探测光纤连接是否中断的装置。这种装置应能立即中止激光发射并同时驱动报警器产生一个可闻或可视的警报。至于光纤通信系统的安全，IEC60825-2适用8检测8.1一般要求检测必须考虑测量过程中的所有误差、统计不确定度(见IEC61040)、发射的增加和辐射安全随时间推移的降低对于特殊使用要求可进行附加测试。用工作状态下的检测来确定产品的类别。同样应用工作、维护和检修期间的检测恰当确定对安全联锁、标记和用户说明的要求。这样的检测应分别在可合理预见的每一个单一故障条件下进行。可采用等效的检测方法或程序8.2确定激光辐射类别的测量 GB72471一2001根据s.1对激光产品分类时，需要对激光发射水平进行测量。当激光源的物理特性及局限性使得激光产品或激光设备明确归于某一类时，则无需进行测量测量必须在下列条件下进行:a)在可达发射水平达到最大的情况下和过程中，包括激光产品的启动、稳定发射及关闭。b)利用操作、维护及检修说明书中所列的所有控制和调节措施进行综合调节以获得辐射的最大可达发射水平。)在测量可达发射水平的操作过程中，人员可能接触的空间各点(例如，如果操作时要求移开防护罩的某些部分，且安全联锁失效的话，则必须在产品外壳内可能接触的那些部位进行测量)。在302.5nm-4000nm的波长范围内，测量窗口与表观光源的最小距离不小于100mm,8.2中的f)和h)情况例外。d)测量仪器的探测器相对激光产品的位置和方向，应使测量仪器测量到最大的辐射探测值。e)对激光产品而非激光系统来说，激光器必须与这样的激光能源相连，该激光能源由激光产品制造厂商指定、与激光器匹配，且可使产品产生的可达辐射达到最大。f)表观光源对向角a(在距离不小于100mm上测定)小于或等于1.5mrad，在400nm-1400nm波长范围内，通过一个直径为50mm圆形光阑测量可探测到的辐射功率(W)或辐射能量(J)(模拟光学仪器接收稳定激光束的情况)。注:表观光源所对的角a由人员接触的最近点确定，但是不能小于100mm的自由空气距离。任何大于断。的角都限制到a、二，任何小于1.5mrad的角都限制到1.5mrad,对波长在302.5nm-4000nm范围内的其他光源，这个窗口的直径适用于光源的任何对向角。在工程设计使得人员接触的最近点到表观光源(例如:凹光源)距离大于14mm的情况下，从表观光源到50mm光阑的距离应是从表观光源到人员接触最近点的距离的7.14倍(模拟在人员接触的最近点放鳖一个7mm的光阑)。然而，从人员接触表观光源的最近点到50mm光阑的距离应不大于2m.为了避免收集杂散的辐射，对准直后发散度小于5mrad的光束，该50mm的光阑应放置在距光束出口2m处。d)辐照度(W"m-s)或辐照量(J"m-i)表示其照射值根据表7列举的与眼睛相适应的限制孔径，用圆形光阑处加以平均。h)对向角a大于1.5mrad(在距离小于100mm处测定;见上述f)的注)且在400nm-1400nm波长范围内，当通过一个直径为7mm圆形测量孔径测量可探测到的辐射功率(W)或辐射能量(J)时，该测量孔径的位置与光源的距离r取决于对向角a(在最小a=1.5mrad和最大a=100mrad之间)表观光源到7mm测量孔径的距离r由下式确定:a+0.46mradr=100V口rax如果工程设计不允许测量光阑放在距离为r的位置(例如:凹光源)，则最小的测量距离应该在从光源到人员接触的最近点。作为选择，如果允许在距表观光源:以内放置一直径为7mm的圆形孔径光阑，则可用一个直径d在7mm-50mm之间的圆形孔径光阑进行测量,d取决于光源的对向角a(在最小-m,=1.5mrad和最大a.,,=100mrad之间)，该圆形孔径光阑应放置在距表观光源100mm处。测量孔径的直径由下式确定:众呻xd一7a耳二不百丽而admm对于对向角大于am且波长在400nm-1400nm范围内由多点组成的表观光源或线光源的激光 GB7247.1一2001辐射，必须对每一个单点或点的组合进行测量或评价，以保证其不超过每一局部区域的每一个可能的对向角a(an，镇a毛气。)对应的AEL对整个光源(所用接收角不大于气a、)也要进行类似的测量或评价。确定AEL值时，矩形光源或线光源对向角的值应由光源的两个角的算术平均值确定。任何一个大于at、或小于1.smrad的角都应在确定算术平均值之前各自限制到ama:或1.smrad。测量示意图如下;光涯圈形孔径光闹1)测量直径为7mm的固定的圆形孔径光阑内的杂散激光辐射(应将由此产生的被测辐射的短暂变化看作单脉冲或系列脉冲)。J)在302.snrn一400onm波长范围内接收角为am，，(olrad)。然而，为了测量一列中单个元素(见上述h)的激光辐射，接收角可小于a、、。k)必须采取适当措施以避免或消除伴随辐射对测量的影响9分类9.1引言由于激光束的波长、能量及脉冲特性可能涉及的范围很广，所以使用时危害程度很悬殊。不可能按共同的安全限值把激光产品定为一组。9，2激光器分类的规定1类:在合理可预见的工作条件下是安全的激光器。2类:发射波长为40nm~70nm可见光的激光器，通常可由包括眨眼反射在内的回避反应提供眼睛保护。3A类:用裸眼观察是安全的激光器。对发射波长为4。。nm~70nm的激光，由包括眨眼反射在内的回避反应提供保护。对于其他波长对裸眼的危害不大于1类激光器。用光学装置(如:双目镜、望远镜、显微镜)直接进行3A类的光束内视观察可能是危险的。3B类:直接光束内视是危险的激光器。观察漫反射一般是安全的(见12.5.Zc)的注)。4类:能产生危险的漫反射的激光器。它们可能引起皮肤灼伤、也可引起火灾。使用这类激光器要特别小心。9.3分类方法制造厂商或其代理商有责任对激光产品进行正确的分类。激光产品要在综合考虑其出厂后任何时间工作时可接触的全部辐射波长和输出功率的基础上进行分类，并将其划分到相应的最高类上1类、2类、3A类及3B类(按照危害增大的顺序排列)AEJ分别在表1~表4中给出。在表1一表4的注中给出了修正因子的值，它们是波长、发射持续时间、脉冲数量和对向角的函数。确定激光产品为某一特定类别的规则如下:a)单波长辐射定为某一类别的单波长激光产品，其通过窗口的激光辐射超过所有较低类AEL但不超过本类AEL。b)多波长辐射—发射的两个或两个以上波长落在表5所示的有叠加效应光谱范围内的激光产品的类别为:其 GB7247.1一2001通过窗口的激光辐射与相应波长的较低类AEI,之比的总和大于1，但对所规类别而言其总和不超过1.一发射的两个或两个以上波长没有表5所示叠加效应的激光产品的划分类别为:通过窗口的激光辐射中至少有一个波长超过所有较低类别AEL值，但所有波长的激光辐射均不超过本类别AEL,c)考虑到人员接触的分类:防护罩如果由于故障模式或将人体的某部分进人可能导致人体某一部分通过防护罩的任何孔隙受到激光辐射的照射，则必须根据此处存在的辐射及人体可能受到照射的部位对该激光产品进行分类、标记或其他处理。d)扩一展源的辐射表观光源的对应平面角a大于%In(不同于多数激光源)时的光源称为扩展光源。a=,;==1.5mradt<0.7sam;o=2t"."mrad0.7;镇t<10sa,,,,=11mradt妻10s对于扩展光源而言，测得的功率或能量必须低于所定类别的AEI.允许的相应功率和能量，在此AE.].是角a的函数。必须在距表观光源的最小距离上计算或测量a，但最小距离不小于100mm当光源对应的角小于或等于amp。时，AEI,和MPE与光源的对向角无关。e)时间基准本标准采用下列时间基准:一在400nm^700nm波长范围内，由表2和表3分别确定的2类和3A类激光辐射的时间基准为0.25“;除a)和c)中列举的情况外，对于波长大于400nm的激光辐射，时间基准为100s;-一对于波长小于或等于400nm的激光辐射和波长大于400nm且激光产品设计或功能本身要求有意识长期观察的激光辐射，时间基准为30000s.9.4重复脉冲激光器或调制激光器由于现有的重复脉冲照射判据的资料很有限，在评价重复脉冲辐射照射时必须慎重。为了确定适用于重复照射的AEI,必须采用下列方法。波长为400nm^-106nm的AEI,按下述a),b),c)中最严格的要求确定，其他波长的AEI.按a)和b)中最严格的要求确定。a)脉冲串中任一脉冲的照射量不超过单脉冲AELb)持续时间为T的一脉冲申的平均功率不得超过表1、表2、表3及表4中脉冲宽度为T的单脉冲AEI,所对应的功率。c)脉冲串中任一单脉冲的照射量不得超过单脉冲的AEL值与修正因子C,”的乘积:AEL,=AEL,XC,式中:AEL,,脉冲申中任一单脉冲的AEL值;AEL=一单脉冲的AEL值;CN一L/4N—相应时间基准内脉冲申的脉冲数。在有些情况下，这个值可降到在相同峰值功率用相同时间基准连续工作的AEL之下。在这些情况下，可用连续工作时的AEI.值。1)C只适用于脉宽小于o.25s的情况。 GB7247.12001沙0忧一卜︸考汉0一一导的0丫汁︻丫沙﹂多沐6心口切-0帅卜切洲甲6厂0tm窄‘劝州一沐f火0户以f一0甲)‘勺︹火︻愁0.卜卜只沙︻亘一一伏勺卜人920︿甲军邑1[一1闷渗只产。、︶0祠7一6︶1︻州闺下沐代。卜小称1O工﹃绷又K.的.切闪叮f~下6钾0[0的卜之[︵0只洲卜。1伪V~卜K己、f1。冬气O[ft卜七一之0一。弋︵味切1.0~X又11旧卜呼对︿f飞价.的苗价f口卜-﹃[瞪f，切0[缓一N切。留彰0一X冬气牟叔0Xf冬泊一价已故一哪。.七一.仍。O州火.工二O工︹工。洲烈︻NX气X只X[6畔寸胃月同.卜了卜叮子气甘之。乞、名工[名回哈XX留价旧00卜?哈囚囚恢一︻ff的代翁.0.0来洲火百拓作﹀八旧1弋米月倪豁Jes越韶粼oo洲[l拟Xx106叮囚一U.卜.寸又一1火0囚沈一粥比X邢tf优[。。f工工卜砂XX0︵切洲杯记切的只戈﹀曰下七fJO‘切工f叮X百卜一NO.工0州OX1f工Z冰。。名X2es.6ol·坦甲日三.卜X﹁。名粥田。21呼1辉日耀一0沐Z之0，渗李甲T代卜国沐毕渗李日之，o犯劲群书0划0l坦初，劝一葬乞乞呼O。.圳0母︻﹀X工工工淤以叶寸OOXXX兄N00的笑乙坦.N优哥伟N1+显围弓l一一-一日绷旧旧0辈0O0十物也影.囚1000旧05Og00乞国已0门0吹00[毒们。对旧卜1山1N寸2日水口的2之2。?"洲220堪代0.囚瞬000粥0000邓的010喷00000的门甲瞬卜帅的9泪1勺11N585 GB72471一20013足;3已Q3"-!3U、、a3;1afi辱-一x日x咔X,}a3已临一63属;已:户已X3日二一UXo幻，2口〕礴3Q，飞一Ct尸叫60辱x吹晰I一;一v已乓U众口，..，一三U1L曰UE了U4-,9-,仁咬叮二l的《二七勺卜卜已卜日洲已鸽价.eUXo七，飞产才叮护峪医口二0l翻l州澎o户叫‘臼七0尸州、裸x品X吕Xo0巴尸叫卜门口OQ.习洲窦‘莺亡门吸的必的月固属名一U’。二~E哈份.~松二、戈盯甲、一来或oU彭X“X足拟X,o户已NX0卜‘，侧一尸州呼们X20X，三的粥乓足户日户日WE于兰众O一尸叫门卜O荟三w三01买UU一。J显1于9’宁UUOCUUUUXUU9-,，已X匕t0Xi-C卜‘，划一买8g，才尸叫;，沪粥忿23日，飞显.-47.Iaa，卜兄甲已代VFp3:释甲眯UU已:窦，3岁二之嗽aJ色李毛a详.0aa.色a沙.3C}虽怪一乙C加目x，，U买3C喇V~Xo,门荟色xo蓉愁荟愁呀足N-医圈一)::Ot〕一一一一)一娜586G Gs72471一2001表43B类激光产品的可达发射极限，，妥ibZ襄，一A需/ttmAtV4R8`JIMt/s<10109-0.250.25-3X104180^-302.53.8X10"W3.8X10-"J1.5X10-"W302.5-315I.25X10"CzW1.25X10-,C,J5X10-"C,W315-4001.25X10"W0.125)0.5W400---7003X10"W0.03J(1<0.06s)0.5W0.5W(t>0.06s)700-10503X107C,W0.03C,J(1<0.06C4s)0.5W0.5W(t>0.06C,s)1050-14001.5X10aW0.15)0.5W1400^-10"1.25X10"W0.125)0.5W修正因子和单位见“表I一表4的注，’o表1一表4的注小于10-0s的照射作用的资料有限。该照射时间内的AEL值由使用于10"s的辐照度、或辐照功率导出2用下列表达式和图1-图8的图解确定表1一表4中的修正因子CL-C7及转效点T和T=参数光谱范围/nm图号C,=5.6X10"to.1s302.5^-40017’,=lOo.e,a-zss+X10-,55302.5--3152(`x0100zu-xss,302.5^-315311,一l0X1?---e550^7004C一W.---550^-7005C,=100.ooz,+-,oo700-10506C,=51050^-14006"C,-N一“‘二400^-10"7Ca=1.am=400--1400C,=11050-11508C,=10o.-1kV)的激光器和脉冲激光器特别危险，因为其电容器组储有能量。这类电路器件如阳极工作电压大于5kV的电子管，可能发射X射线，应进行适当屏蔽。11.4低温致冷剂低温液体可能引起灼伤因而需要特殊的处理措施。11.5材料加工用于加工材料的激光产品的技术规范可根据其用途而改变。用户如果希望加工制造厂商推荐之外的材料，则宜了解与这种材料加工有关的危险和危害的不同程度，并采取相应的防范措施，如:预防产生有毒气体、着火、爆炸或来自工件的反射激光辐射。11.6其他危害一些高功率激光系统工作期间，可能会发生电容器组或光泵系统的爆炸，在激光切割、打孔及焊接期间，靶标处可能发生颗粒飞溅。化学激光器反应剂或实验室内使用的其他气体也有可能发生爆炸反应。 GB7247.1一200112危害控制措施12.1一般要求在评估激光可能带来的危害，并采取措施时，需考虑激光器使用的三个方面:a)激光器或激光系统致伤人员的能力，其中包括人员接触主出射孔或附助窗口的情况;b)激光器的作业环境;c)操作激光器或可能受到激光照射的人员的培训水平。评估并控制激光辐射危害的实际方法是:根据激光器或激光系统相关的危害程度进行分类，再对每类激光产品制定出相应的控制措施。大多数情况下，用户在使用已分类的系统时不必再进行辐射测量。分类方案具体关系到激光装置发射的可达发射水平和建立在系统物理特性基础上的淮在危害。但是，环境因素及人员因素也与所需的控制措施有关，宜指派一名可靠人员作为激光安全员，在本标准中未列出的情况下负责提供有根据的判断.下述内容与激光产品的安全使用有关:-一在室外及施工场合下，管理控制通常是唯一合理的安全措施;—在实验室及车间里，工程控制最起作用;—在激光显示及演示环境中，预先计划，图示及出人口管理，通常是唯一切实可行的安全措施。12.2室外使用的3B类及4类激光产品的危害评估3B类及4类激光产品的潜在危害可扩展到相当的距离范围之外。激光辐照度或辐照量下降到相应的MPE时，对应的距离称为标称眼危害距离(NOHD)，光束辐照度或辐照量超过相应的MPE区域称为标称眼危害区(NOHA)，该区域由激光束横向、纵向限度及激光系统的精确方位所界定，并延伸到NOHD的限值或靶标与终止器的位置，精确的NOHA还取决于光路内各种材料的性质，如镜面反射器等。NOHD取决于激光输出特性、相应的MPE、使用的光学系统类型和大气对光束传输的响应。计算NOHD的公式和实例在附录A中给出。12.3个人防护应通过管理控制、工程设计及光束封闭等措施，使得激光作业对个人防护的要求降至最低。当工作人员可能受到具有危害的激光辐射(3B类及4类)照射时，应提供有效的个人防护措施。12.4激光演示、显示及展示在非监控区域内尽可能只用1类或2类激光产品供演示、显示或娱乐之用。若更高类别的激光产品用于这些用途，则激光产品的操作宜由有经验的、受过良好培训的操作者执行和/或采取措施使现场人员免受超过相应MPE水平的照射。供学校教学等使用的每个演示激光产品应满足1类或2类激光产品的所有相应要求。且不允许人员接近超过1类或2类可达发射极限的激光辐射。12.5实验室和车间内的激光设施12-5.12类和3A类激光产品对此类激光产品只需采取措施防止连续直视激光束。意外观看时，受到的瞬间(0.25s)照射不认为是有害的，但是激光束不宜有意指向人。对于3A类激光产品使用光学观察仪器(如双目镜)观看可能是有害的。对3A类激光产品的其他防护措施在12.6.2中给出。12.5-23B类激光产品无防护眼直视(光束内视)3B类激光束或其镜反射光束有潜在危害。为避免直视激光束和控制镜反射，宜采取下列防护措施:a)只能在受控区内操作激光产品;b)注意防止意外的镜反射; GB72471一2001c)尽可能使激光束在有用光路末端终止于漫反射材料，该材料的颜色和反射率应使得光束位置尽可能调准，且反射危害最小。注:观看313类可见激光漫反射的安全条件是:光屏到角膜的最短距离为13cm,最长观察时间为10s.其他观察条件需要将漫反射照射同MPE进行比较.d)如果有可能直接观看激光束或其镜反射，或观看不满足条件c)的漫反射时，需要配戴防护镜。e)3B类激光工作区的人口处宜贴有标准激光警告标志12.5.34类激光产品4类激光产品的出射光束或其镜反射以及漫反射都能引起损伤，而且可能造成火灾。为使这些危险降至最小，除采取12.5.2的措施外，还宜采取下列控制措施。a)光路宜封闭。在激光器运行期间，只允许配戴合适的激光防护镜并穿有防护衣的人员进人激光操作区。光路宜避开操作区，所安装的光路长管应做到热膨涨、振动和其他致动因素对形成光束的元件的调准无明显影响;b)对4类激光产品宜采用遥控操作，从而避免工作人员直接进人激光工作区;c)在需配戴激光防护镜的区域，一定要有良好的室内照明，浅色漫反射墙面有助于获得这种环境d)光学元件的热致畸变和激光束对固体靶标的熔化和蒸发，通过4类激光辐射均会诱发潜在的起火危险。应提供合适的光束终止器，最好选择充分冷却的金属或石墨靶标。很高功率密度的辐射可以通过多次反射吸收加以控制，每个反射面相对于人射辐射的倾斜角度应使激光功率分散在一个较大的区域。e)可采取特殊措施防止不必要的不可见远红外激光的反射，并且光束及靶标周围应由不透这种波长激光的材料环绕(对于波长10.6I}m的COz激光，甚至暗淡的金属表面也会形成高度的镜反射)。尽可能采用局部屏蔽以减少反射辐射的程度。f)4类激光光路中光学元器件的准直情况应进行初始检查和周期性检查。12.6室外及施工中的激光设施12-6.12类激光产品尽可能在激光有用光路末端予以终止，且激光不应指向人员(在头的高度)。12.6.2用于测量、准直、调平的3A类激光产品a)只有合格的且训练有素的工作人员，经激光安全员认可后才能安装、调整和操作激光设备。b)在激光作业场所，宜贴有标准的激光警告标志。c)尽可能采用机械或电子手段协助校准激光器。d)尽可能采取措施确保人员不直视激光束(长时间直视激光是有害的)。用光学仪器(经纬仪等)直接观看激光束可能有害，因而在没有得到激光安全员特许的情况下，不允许这样做。e)激光束宜在有用光路末端予以终止，且不论何种情况下，有害光路(至NOHD)一旦超出受控区都应被终止。幻激光光路宜设置在高于或低于人眼高度的位置。9)尽可能采取措施保证激光束不随意指向类似镜子一样的表面(最重要的是镜平面)。h)激光器不用时宜妥善保存在未经授权人员不能接触的地方。12-6.33B类及4类激光产品在室外及类似的环境使用3B类和4类激光产品，只能由对这种激光产品的使用接受过充分培训，并得到激光安全员许可的人员执行操作。为使可能的危害降至最小，除12.6.2给出的要求外还应采取以下措施:a)尽可能把人员控制在光束辐照度或辐照量大于MPE的光路之外，除非他们戴有合适的防护镜并穿有防护衣。尽可能采取诸如物理屏障，限制光束纵、横方位的联锁装置之类的工程控制措施，以加强 GB7247.1一2001管理控制一种可替换的解决办法是把操作人员安置在一局部围封内，该局部围封可以防护漂移光束，并且四周具有良好可见度b)尽可能禁止在标称眼危害距离内有意追踪非目标交通车辆或飞机。c)光路内宜清除可能产生意外反射的所有表面，这种反射具有潜在的危害或使有危害区相应扩大d)虽然直接光束内视3B类激光器通常是有害的，但在下列条件下通过漫反射器观看激光束是安全的:一一光屏至角膜的最短距离为13cm;—最长观看时间为10s,如果这两个条件中有一个不满足，则必须认真估算这种危害。12-6.4测绘、准直及调平用激光产品尽可能使用1类或2类激光产品作测绘、准直及调平之用。但在某些高背景光的环境中需要使用更高输出功率的激光器，如果使用3A类激光器，则应遵守12.6.2的要求。在必须使用3B类激光器的情况下应遵守12.6.3的要求。此外，不允许人员接触波长为400nm-700nm、辐射功率大于5X10-"W,发射时间超过3.8X10一‘s的激光辐射，也不允许人员接触任何超过1类AEL的其他发射时间和波长范围内的激光辐射。13最大允许照射It13一般要求最大允许照射量(MPE)是为用户提供的，其值低于已知的危害水平，它以现有的实验研究为基础MPE值是控制照射量的指南，而不是确定安全与危害水平的严格分界线。在任何情况下，激光辐射照射量都宜低若一台激光器同时发射波长相差很大的几种辐射或脉冲激光叠加在连续波激光上，危害计算可能很复杂。如果满足下述条件，则宜将几个不同波长的照射看作是按照表6和表8给出的MPE值按光谱效应比例叠加的结果n)脉冲宽度或照射时间在一个数量级内;b)有叠加效应的光谱效应在表5中列出。其中符号(0)表示对眼照射，用符号(s)表示对皮肤照射。表5不同谱段的辐射对眼(0)及皮肤(s)的叠加效应UV-C和UV-BUV-A可见光和IR-AIR-B和IR-C光谱范围’180nm-315nm315nm-400nm400nm-1400nm1400..-10"nmUV-C和UV-B180nm-315nm:UV-A315nm^-400nm:5:可见光和IRA400nm-1400nmS:S:S:无叠加效应的辐射波长，其危害应分开计算。对于有叠加效应的波长，当其脉宽或发射时间不在一 GB72471一2001个数量级内(例如同时受到脉冲辐射和连续波辐射的照射)时，需格外小心。13.2限制孔径应用一适当孔径供所有照射量值的测量和计算之用。这就是限制孔径且其定义为一个圆域的直径，辐照度或辐照量在该圆域平均。限制孔径在表7中给出。注:可见激光和近红外激光辐射对眼的这些照射量值是在7mm直径(瞳孔最大直径)上测量的。对于更小的瞳孔直径，将不修正MPE值。13.3重复脉冲激光器或调制激光器由于现有的有关多脉冲激光照射准则的数据有限，因此在评估重复脉冲辐射照射时必须谨慎。在确定用于重复照射的MPE时，宜采用下列方法。按下述a),b)和C中限制性最强的要求确定在波长400nm^-IO"nm的MPE值。对于其他波长，则按a)和b)中限制性最强的要求确定MPE值。按a)和b)中限制性最强的要求确定在其他波长对眼照射的MPE或对皮肤照射的MPEa)脉冲串中任一单脉冲的照射量不应超过单脉冲的MPE,b)持续时间为T的脉冲申的平均辐照度不应超过分别在表6和表8中脉宽为T的单脉冲的MPE,c)脉冲串中任一单个脉冲的照射量不得超过单脉冲的MPE值与修正因子C51，之积:MPE,=MPE,XCs式中:MPE,—脉冲串中任一单脉冲的照射量;MPE,单脉冲的MPE值;CN一V4N—照射时间内所预期的脉冲总数。在有些情况下，这个值可降到低于在相同峰值功率下用相同照射时间连续照射的MPE。在这些条件下可用连续照射的MPE,13.4测量条件为了估算实际照射量，应采用下列测量条件。13-4.1用辐照度或辐照量表示的值应在按照表7选用的一圆形限制孔径光阑上取平均。在400nm-1400nm的波长范围内，眼照射量应使用100mm的最小测量距离。13-4.2测量对向角a大于a}。且波长在400nm-1400nm之间的表观光源的辐照度或辐照量时，应采用直径为7mm，有效接收角为a的圆形测量孔径来估算眼睛的MPE。但是如果a>am..，则接收角等于a-..如果表观光源由多点组成，或者是对向角大于am=,的线光源，其波长范围为400nm-1400nm，则应对每个单光点或光点组进行测量或估算，应确保照射量不超过每个局部区域的任一可能对向角a的MPE值，这里al}m镇a,10a修正因子C。如下:Cs=la<+===(’=a/a,o,=a"m=,Gaa_注:对于熟悉辐射亮度这一辐射量值的读者，对向角大于。.l弧度(即a>‘二100mrad)的光源的MPE由下列等效的等式给出:LM,.e=8.5X10",r-"XMPE}t<0.7sL.,、一6.4t""X10"-"XMPE...0.7.镇t<10,LM.二=1.15X10"sr-"XMPE点光目t李10,表7用于测量激光辐照度和辐照量的孔径孔径光谱范围/nm持续时间/s眼睛/mm皮肤/m-180-400t<-3x10"11400-1400t蕊3X10"73.51400^-10"t簇3111400-10"t>33.53.5101-101t<3X10"1111表8激光辐照皮肤的最大允许照射量(MPE)"),2)Y}}c、一一蕊e}}1afI*-]t/s<10-110一，-10-710-"-1010--10"10"-3X10,180-302.530)·m-z302.5-3153X10"W·m-2，.一C霖,l"m-"忘(tT,)C2l·m2315-400C,l·m-10,)·mZlow..2400---7002X10"W·m-2200)·m-,1.1只lo,to2,l·m-22000W·m-,700-14002X10"C,W·m-"200C,J·m-21.1x10"C,t,"l·m-22000C,W·m-x1400-10"10"W·m-100)·m-,5600toesJ·m一2100ow·m-zapU修正因子和单位见“表1一表4的注”.‘2>小于10-"s的照射作用的资料有限。该照射时间内的MPE值由使用于10-1.的辐照度导出3)如果被照射皮肤面积大于。.1m"，则MPE减少到100w·m-z如果被照射皮肤面积在。-01me到。.1m`之间，则MPE的变化与被照射皮肤的面积成反比。596 GB7247.1一200110"..,.d0."xto"s10、刃loT",=r翻n〔一?=100.,aI"-(1=5.fiX10}(u,a10,Cxl0"10in1。一，1。一‘10lo,l。-,.1，lo-,lo-,lo0lo"r/,一3003053103153叨305310315孟/nm一2/nm一图1发射时间10-s,图2波长a=302.5nm-波长x二302.5n1T1-，门.s的修正因子C315Dm的转效点界M331.5nr门的修正因子GtC,=100川ux-ns0>了!一T,=10Xlo-“一“)ql10l0v10,记50055060o650700100l550600650700几/n爪一~~~~闷.卜之/nm-~‘~闷.卜图4波长a=550nm一波长a=550nm-700nm的转效点T}.7050n。的修正因子C。597 GB7247.1一2001!C闷=s已毕loo..-一90I7-0}-090010001100120013001400之/nm图6波长1=700nm-1400nm的修正因子C,!几众Cs=N一。筋0.0110100100010000100000胜冲盆N-图7N(脉冲数)在1^-100000之间的修正因子C_s598 GB7247.1一2001C了=8C7C了=10氏D吐日‘卜116。)C，件17o8o900DOO110012013001400孟/nm图8波长入二IOSOnm一140nm的修正因子公，0]0吐(，‘lojs!J}护价l一}月}健通.f护︺，/}}}、通—10-，(朝眨巨I{‘’01{/1{】}，了，-毕0]，门_厂1}}}}且波长完/nm一图ga对选定发射时间10一’5一10，5的紫外辐射直接对眼照射的八仔，E值l0尸尹.一一口.4=3]{2‘snm口扮尹护沪‘，口尸*一}一一!，一31}onm︵。编10洲州行尹声几=3(7.snm产口碑口沪一沪孟今3(snmr︶尸.声、洲一}}一1+一}*一}1。、泛(3o2’snm训蓝0/}早服射时间t/s一图gb对指定波长，照射时间为IQ一’5~10“5的紫外辐射直接对眼照射的M尸E值599 GB72471一2001见图10610"5曰厂厅II}I厂}}{{{}}1es}}}{{{}}}}】}}}}}{{}}一}口厂下二巨「}{一口}}}}}}1。0"25口叮下厂厂}「{{}}}}I}"I几”7.。2平I十+升井干洲州十二7堆一{7产,I7-=TI-11什什十钾分粉fI)、厂下O1}S1}s}zr厂}11一}牛}一}!}】1}一}{洲r一{/{1}一喇1。025}}{刁一}}一}J{曰}71}{}}{一}曰尹书1团}{崖毕1050人51150n今一{一}}}}口日门牙尸}}}}⋯1I。02"巨日=5X1"XC,J.m}"-l1.A-iI11-LI斗+粉目日甲神汗汗2一!11L‘100(几〔门}}}}尹冈口l0"二1一700nm共广}}}叼r-MpF,=5X116",M一L一月u尸1一口}}夕i}}日「厂}口了丁门}{II厂{{}}{1I。n2-}厂厂「}})}厂厂「}}}11「一厂{}!}}}}}101osInto"101010lo-,1010010"服射时间r/5一图10a对于单脉冲或单次照射，可见光(400nm(XG700nm)及选定的红外辐射(1050nm(XG1150nm)`〕的光束内视对眼照射的MPE值(C,=1)卜、、、口、、、、‘、、丈二肠、、二、、、!巨二一1050(几班妾115unm泛匕一」日日口~曰闷~-曰]尸-—}i}︵N巨二二二一孟=905nm-怡福之二!}.沙一日g~-曰厂一尸)I、勺之区二{二二rz泞750nm---I/(l侧睦闪、圈曰、、，、门之=700nmll脾冈曰曰人I7}冈闪口协)『l\孟=650n.、’卜，止-633.mf一冈日]rI冈闪口一。OOnn曰l阅400<-之<-5服盯盯leJ勺5一图lob对400nm-1150nm的选定波长，照射时间大于is时直接对眼照射(C6=1)的MPE值采用说明:1]原文有误原文为1050夏1150nm,应为1050)m二4.4km注公式(1)给出的精确解NOHD为4.3km例A5-4一台测量用的输出功率为3mW的氦一氖激光器(A=633nm),发射光束的起始直径为13mm,距离激光器50。处扩展为18mm,a)从激光器0"5m处直接观察，多长时间安全?6)对周期为3min的这种激光器直接观察，其最短安全距离?解答:。)输出功率尸。二3X10-sW，起始光束直径。二0.023mo因此光束的发散度为:0二OT01.8-0.013rad二1。一，"radDv在照射持续时间为功S-10"s的情况下。相应MPE在表6中给出。与转效点T:相关的照射时问，存在两种可能性:第一种情况:如果照射时间tT,:H。二101CC,J，m-2等效为:EMPE“101C,Ct-"W，m-2注:在表1-表今的注中列出了所有修正因子。辐照度表示式对所涉及间题的解答是一个更方便的形式这是点光源典型的观察条件;因此a成am*且Cs=1(应该强调指出，这种源的尺寸永远不是激光器输出光束的直径除非漫射器或激光阵列是输出光孔)。照射时间转效点T,，依赖于波长且由下式给出:T3二10X100..(x--5508二10X10o_MM-5s}s=457s这部分问题的求解是使上述给出的辐照度MPE与距离:处的辐照度(即等式1)相等，解出照射时间t,那么，假设第一种情况有效(PPt<1X.81X4.510-"一。55卜-一这个结果是负的那么根据平均辐照度，仪器在任何距离用裸眼观察都是安全的。因此，对应这台仪器的NOHD是零，这里只是用裸眼观察。b)双目镜观察条件这台仪器的出瞳直径是50/8mm=6.25mm,因为它小于7mm,所以假定全部辐射进人眼晴。由下式给出眼睛处的辐照度比仪器物镜处的辐照度增加量:iD行L=I—}5.0X10-一m、7X10{一“(了X10“mI式中假定通过仪器光学系统无衰减。由于在这种情况下，单脉冲的估计给出对r最严格的条件，因此，必须用减小单脉冲的MPE(E,,·,,*)来确定NOHD,在物镜处最大允许辐照度被因子C-a缩小。Em-(双目镜)=GzXE.(裸眼)二1.96X10-2X4.84X10"=949W-m-"在激光单脉冲辐照度降至949W"m""处的距离由下式给出:rNOt。一.101X4X30一。.055{。一，4。。介X949因此，通过这架双目镜在小于14.6m距离内观察这台激光器是有害的口这个示例用来阐明与在开扩区使用不可见辐射激光有关的危害。因为分类要求会聚光学元件的直径为50mm，上述激光产品应是3B类。例AS一6:一台钦玻璃Q开关激光测距仪有如下特性:波长1060nm;脉冲峰值功率P。二1.5niW;每个脉冲能量朽mJ;脉冲重复率12/min;采用说明」原文有误.原文为4.82应为4.840 Gs72471一2001出射孔光束直径10mm;光束发射角Imrad,根据单脉冲阑值求出有效NOHD是多少?a)对裸眼的照射量,b)通过直径50mm的光学器件进行光束内视。(在这些计算中光束衰减效应或由大气传输引起的折射聚焦忽略不计。)解答:a)对裸眼条件由1.5X10"WXtp=45X10-"J能计算出脉宽tp，给出tp=30ns(即10-,SGt,GSX10-s)脉冲重复频率F=12/60一0.2Hz这是光束内视条件，那么C,=1，如果不是有意观察，所用照射时间为100s;在此期间的脉冲数为:N=FXt一0.2HzX100s=20单脉冲的评估从表6查出，这台激光器单脉冲照射的MPE是:H,，二二5X10-2C,C,J·m一2式中:C,=1和C7=I.多脉冲的估计用修正因子N-""=4.73X10-计算Hu,..*(见13.3)HMPS.Y=HMPF=SXl0-2J.m，和Hmre,s=H“m，v‘e潭.aN一i"4=5X10-2X4.73X10-=2.36X10-2J·m-2从Hmrv,s值，可以导出相应的辐照度值:H-,2.36X102E_m=W·m-2=7.87X10"W。m-a30X10，要根据多脉冲的估计，求出超出阐值的距离，用上例中的距离公式:、1TNOH。一食‘4尸。rEMPE.b1，5尸札m4X1.5X106m一一.a人.rrvo,。一101-3X一0.01eses盯X7.87X105r平均照射量评估查表6,100s照射时间对应的MPE是:Hmre=90Xto""SC,C,1·m-式中:CE=1和C,=1,用辐照度表示的MPE由下式给出:90X1000"0)·m-iE,vr,ya,HtNPE=28.5W.m一2100s脉冲串的平均功率是:Pf.,y=P,Xt,XF二1.5X10"WX30X10-"sX0.2Hz=9X10-_,W因此，平均照射的NOHD由下式给出:1、--一岭沐4尸平均aJxEM尸E.平均4X9X10一。，Ollm=10.05m,rX28.5测距仪的NOHD是已计算的两个;、)、值中的最大值在这个例子中，最大的二、I"ll)值由多脉冲估计值给出，因此，NOHD=1.55km. GB7247.1一2001如果在这台仪器的输出孔配置一个10%的透射滤光片，就减小了NOHD。在这种情况下，由于必须考虑最严格的条件，所以必须用单脉冲估计公式计算NOHD。考虑到10%的滤光片的作用，必须用插人因子0.1修正峰值功率。因此，修改后的NOHD由下式给出:NOHD一洽X4X0.1X1.5只10,斤X7.87义105-0.01}m一483mb)双11镜观察条件当这台激光器的光束内视通过直径50mm的聚光器件时，NOHD因最大允许辐照度的增益因子的减小而增加。增益因子:‘z一{7mm1“一1.96X10:O0rrlm/对多脉冲估计的等式，通过插人增益因子1.96X10-进行修改，给出NOHD女口下NOHD一洽X4X1.5义10,aX1.96X10-X7.87X105一。，01IM一12km因此，由于这台激光器的脉冲持续时间很短，当使用望远镜系统时，即使眼睛受激光最短时间照射，在距离激光器小于11.12kin时也是有害的。A6发散光束、点光源的可达发射极限简介:耳当不满足扩展光源的观察条件，即每当表观光源(例如高发散光束的束腰)以角a在视网膜上成像，而该角a不大于在测量距离(不小于100mm)处确定的极限对向角am}}时，则是处于光束内视状态作为这种光源的例子有激光束(平行的或聚焦的)、穿过一个小孔的光束、光纤末端或半导体激光器的发射表面。在这一部分所有的例子均假定从点光源发射的光束是发散的(即非平行光)且远场光束分布是高斯型。作为对许多发散光束源(例如光学纤维)的一种保守估计，高斯近似简化计算且工作良好。另外，所有例子均假定有意观察不是所述光源设计功能的固有要求，因此，时间基准为100s(见9.3中的e)),发散光束的直径:需要距表观光源二处的发散光束的直径峨3，以进行包括窗口的AEL和MPE计算。多数发散光源的制造厂商用数值孔径或NA注释发散性。点光源NA的定义为输出光束以5%的峰值辐照度点测量的发散角is一半的正弦。即:、月__:_娇‘，n一。，，，2普-一‘NA)对于高斯光束，对应5%峰值辐照度点的直径包括总功率或能量的95%。距表观光源二处的光束直径dg由下式给出:笋扩dg,=a+2rtana十2rtan(arcsin(NA))由于‘，a”是几十个pm的量级，在多数情况下可以忽略。另外，用于安全计算的光束直径是用总功率(或能IR)630o的点而不是95%的点。高斯光束的转换因子是1.7(即dss}dsa);因此，光束直径可近似为:试。2r，.、，、、2rNA““=厂下一1万tankarcsmltvit))=.厂7““”“‘’““”’‘’““‘’“‘(1)个单模光纤是点光源的特殊情况。单模光纤的发散度用光纤模场直径xa。和光源的波长义规定在距离:处，单模光纤的光束直径可近似为: GB7247.1一20012万rad63···。。。···············。。··⋯(2)兀w=式中，波长几和模场直径。)。用同样的单位表示。通过窗口的功率:多数分类方法要求测量通过位于距表观光源特定距离的特定窗口的功率(或能量)。对高斯光束，通过位于距离:处，直径d=圆孔的总功率(或能量)中的部分，可以用一个祸合参数表示::一，一e-("s})···.·。··········。·。。····一(3)式中:战3是光束直径，由该窗口距离处63%的点(即高斯光束1/，的点)确定。通过窗口的总功率(或能量)为:尸。=护。或Q。=闷o···············⋯⋯(4)式中:尸(Qo)为从表观光源发射的总功率(总能量)。例A6-1:一个光纤发送器，数值孔径。.3，从100pm芯径的多模光纤中发射出波长为850mm的光。如果发送器工作在连续波运转状态，1类AEL允许的最大总功率是多少?解答:1类系统用的时间基准是100s。表1表明在1.8X10-`s^-1000s时间内，在波长范围700nm^1050nm内发射的AEI,用下式表示:QA-=7X10一‘t0’‘(,0i式中C,-100.002G-700C。一1(点光源)注:所有的修正因子都列于表1~表4的注中pAEL=QtAEL因此，对于这个例子，AEL是:PAEL=7X10-0X100-"zs·(10a-20.10-voo))W=2.2X10-`X(2.00)W=0.44mW在8.2给出的分类测量规范表明，PAE:必须与通过距光源100mm处的50mm光阑孔收集的功率对比，在这个示例中测量距离处的光束直径为:2rNA2又100只0.3a,,=石不厂mn〕二二二35mm1.7通过测量光阑孔的整个发射功率的部分为:P}="JP。一「1一。一(之}"]P。一〔1一。}ss)"}P。一。.87Po用尸。与了)，。相等，得到最大1类输出功率:_尸』，=0.51mWr.,-一常一0.8447对于连续工作，这是最大总输出功率值，在这种占空比为50%的数字发送情况下，脉冲序列中一单个脉冲的功率可提高到上述导出的连续波功率的两倍(取决于脉冲序列的特性，见9.4，重复脉冲激光器或调制激光器)。例A6-2:一个光纤发送器以780nm发射用于数字数据传输，传输速率为125Mbits/so所用传输代码是平衡码(即在二个或三个字节长的任何组内，0码和1码的数目相等)，因而发射的平均功率与数据无关。已确定产品的发送器出口的数值孔径在。.16-0-18范围内。3A类AEL所允许的最大平均功率是多少?解答:由于是调制发射，必须考虑9.4中对重复脉冲和调制激光器的要求。高数据速率(即短脉冲时间)导62门 GB72471一2001致9.4中，种要求最严格的一种要求“b)”。在这种情况下，视发送器发射平均功率为连续波光源的功率。3A类在表3中规定既有功率(或能量)的AEI.又有幅照度(或辐照量)的AEI.，两者最严格的情况是用于产品的极限。另外，产品最坏情况的NA(即，最小值)是必须用于安全计算的值。总功率的3A类AEI.表示为:Q，。=35X10”to75C,C6J_QI,AELPA-一t式中:C;和Cfi在表1~表4的注中给出。时间基准为100s，求得的AEL值为:PI.AEL=3.5X10-5X100-"z5(10o.002c7e0-700)W=1.1X10-X1.45W=1.6mw由于源的NA小，发射功率100%将通过距源100mm的一个50mm光阑孔收集，无需为光阑孔修正(即PI.--PI.AEL/o辐照度AEI.表示式为:Hz.AELI3=18to"(",CIE2ser.2:二H=18X100--0.asX10o.oo....o-2oo1X1.0W.m-2=5.7X1.45W·m一2=8.3W·m2通过借助计算表7中规定的圆形孔径光阑收集的功率，这个辐照度AEI.值可与总功率值相关。对这个例子，眼睛的光阑直径为7mm，由辐照度和孔径面积而求得光阑功叫率:扣P2,AEL-E2，一二[2」一8.3[晋(0=8.3X3.85X10-sW=0.32mW通过式〔3)和(4)定义的藕合参数I，光孔功率与总发射功率相关.在100mm处测量的光源束径为:2TNA2X100X0.16d,,mm=19mm1.71.7因此，辐照度AEI,值允许的最大平均功率为:P2q.AEL一PzsELL1一。(之)2〕一’一0.32[1一。一(19)x〕一’一0.32/0.1:一:5MW由于从总功率AEL求得的最大平均功率小于从辐照度AEL求得的最大平均功率，它成为本例所述产品的极限功率。因此，P}ev.}}a,=P.、二二1.6mW,例A6一3:一台以1300nm发射的光纤发送器，用于进行数字数据传输，传输速率为630Mbits/s。所用传输代码是平衡码，因而发射的平均功率与数据无关。发送器的组件与具有模场直径10pm的单模光纤相连接。a)3A类AEI,允许的最大平均功率是多少?b)如果波长是1550nm,3A类AEI.允许的最大平均输出功率是多少?解答正如例A6-2一样，由于高数据传输率和平衡码，其输出可当作处理连续波发射处理，功率水平等于平均发射功率。另外，必须满足表3所列的两个AEL条件:一个是对总发射功率，另一个是对辐照度a)波长1300nm时，AEI,对总发射功率的表达式为:采用说明;t〕原文有误.原文为R,,t,，应为H}.ne,.2]原文有误，原文为尸.、。.应为艺，。。 GB72471一2001，卜1.8x10-2t0"sc5c,}}Lmrvx-t}LAEL=—=1.8X10-"X100-0.2vX1X8mW=46mW式中时间基准t=100s,Cs=1(点光源)和C,二8(1300。由于单模光纤的窄光束散射度，发射功率的100写被祸合到距光源100mm的50mm光阑孔中。niNmk)，光阑孔祸合参数刀是1而且总功率条件下的最大平均功率可等于AEL值情况(即P,P，二:)。由辐照度条件求得AEL为:--90t,"I一C,C,一一一2:E-El"90X100XIX8W·M-=230W·m-z正如例A6-2一样，这个辐照度值可与最大发射功率值相关。首先，由辐照度乘以测量光阑孔(a径7mm)的面积得到光阑孔功率。凡二:一E:2.可AE6[4nd`2」一230X3.85X‘。一W一8.9mW然后，光阑孔用藕合参数抓在公式(3)中定义)祸合损耗修正之后光阑孔功率以获得辐照度AEL条件的最大发射功率水平。藕合参数取决于位于光源一定距离(100mm)光阑孔处的光束直径。在这个对单模光纤的例子中，光束直径由公式(2)给出:2,厅rA2Y2X100X1.3dE.,mm=12mm兀空之。nX100这样，由下式得出辐照度条件下的最大平均功率:P2.AELP.。。I一Pz.A。一〔1一。一(d}x]一’一8.9[1一。一(轰)’」一’一31mw由于从辐照度条件获得的最大平均功率小于从总功率条件获得的最大平均功率，在本例中，它变成1300nm激光产品的极限值。因此，P*rn.m..=P-.=31mWob)同一系统工作在1550nm时，计算过程相同，只是其中所用的AEL表达式和光阑孔与1550nm波长有关。第1个条件源于通过距光源100mm处的50mm光阑孔的总功率为:P".m.、一尸A-=50mw第2个条件源于通过距光源100mm处的3.5mm光阑孔(见表7)的辐照度为邻月月尸乳.、=E,AELL:一。一(d2‘。。。「晋‘。·0035)]今~-下二.不万一1一e一(14)9.6X10-W=157mW0.061式中，d,,=14mm，由公式(2)获得。在该情况下，最大平均功率发射限值确定总功率条件，那么，PT,},.二=P,,m..=50mw. GB7247.1一2001附录B(提示的附录)医学原理B1眼的解剖(见图B1)图川(A)为左眼的外部结构图。睑裂限制了眼的可见区域，使眼呈杏仁状。眼前部的主要结构被标出，虚线和箭头指出眼睛的各部位。图B1(B)为左眼的水平切面图。眼睛分为两部分，前部或以角膜、虹膜、晶状体为界的前房;后部或以视网膜为界和含有凝胶状玻璃体的眼杯。图B1(C)为检眼镜下所见的正常左眼眼底。检眼镜的光束通过瞳孔直接照亮内部，所见到的图像是眼底。眼底是微红色，可清晰地看到较大的视网膜血管，其他突出的结构是白色的视盘和黄斑。黄斑是视网膜表面的一个凹陷，色素较周围视网膜的多，是视觉最敏锐区。图B1(n)是剖面图，图B1(B)中所见到的视网膜结构，但是它比活体放大了约320倍。视网膜由一组神经细胞层组成，最上面是感光的杆体和锥体细胞，即光射到视网膜表面，必须通过神经细胞层，才能到达感光细胞。锥体、杆体细胞层的下面是色素上皮层，它含有黑褐色的黑色素。色素上皮层下面是微细毛细血管层，即脉络膜毛细管层。脉络是主要的吸收层，它既含有色素细胞，又含有血管。图B1(E)是放大约150倍的黄斑区结构，黄斑区仅有锥体细胞。神经细胞径向移动而远离视力最敏锐区。黄斑部的色素位于Henle纤维层内，它对400nm-500nm的光吸收力最强。吸值眼眺血管(A)视杆、视锥细胞)色素上皮层视盘感光细胞(E)视阿膜动脉图BI眼的解剖 GB7247.1一2001B2激光辐射对生物组织的影响激光辐照引起损伤的机理，对于所有的生物系统来说都是相似的。可以包括热反应、热声瞬变和光化学相互作用的过程。卜述任何一种机理引起损伤的程度均与辐照源的某些固有物理参数有关，其中最重要的是波长、脉宽、聚焦尺寸、辐照度和辐照量。概括地讲，在超闭值照射中，主要的损伤机理与照射的持续时间有关。随着脉冲持续时间的逐渐延长，在如下的时间范围内，起主要作用的损伤机理是:照射时间为纳秒和亚纳秒时，主要是声瞬变效应;照射时间为100ms至数秒时，为热效应;照射时间超过100s时，为光化学效应。激光辐照，其光束准直性与许多其他已知的辐照类型不同，所加光辐照初期含有高能量，使得过多的能量传导到生物组织中。各种激光辐照时对生物器官的损伤主要是由于该器官对辐照的吸收所致。吸收发生在原子与分子水平上，是一种波长特有的过程。因此，波长决定了一台特定的激光器引起的那种组织损伤。当一个系统吸收了足够的辐照能量时，其组成分子的振动增加，这是一种热容量的增加。多数激光损伤是由于部位的组织受热而致。这种热损伤通常局限在激光能量吸收部位的边缘区与辐照光束内。此区域内的细胞明显地烧伤。组织的损伤主要是由于蛋白质变性引起。以上所述表明，激光二次损伤的发生可能与组织受热反应的时间有关，反应的时间又直接地与激光的脉宽有关(图B2),如果一台连续波或长脉冲激光装置直接照射组织，由于传导而使受照射组织区的温度逐渐增高。当越来越多细胞的温升超过他们所耐受的温度时，这种热扩散就可导致损伤面积的增加。由于传导是光斑聚焦大小的函数，它决定了周边扩散的程度及最初组织受热区的温度，因此，对于损伤来说，光斑(光束影像)大小也是非常重要的。这种类型的热损伤在连续照射和长脉冲激光照射中常常可以见到。另一方面，损伤效应也可能是特殊分子吸收了所给定光的直接结果。这一过程是由于给定光能的吸收而产生，而不是能量的释放。然而，这种反应是分子激发态的一种独特的化学反应，此反应是低剂量照射损伤的主要原因。短脉冲、高峰值功率(即Q开关或锁模)激光器，通过不同损伤机理的联合作用，可加重组织损伤能量在极短的时间内释放到生物靶标上，受照射部位产生很高的辐照度。靶标组织受到如此快的温度升高，致使组织细胞由液态变为汽态。在多数情况下.这些相变极快，可使组织爆裂，细胞崩解。由此产生的压力瞬变，在烧伤中心的外周缘产生一个环状的爆破带。相似的压力瞬变亦可由热膨胀引起，以L两种压力瞬变均可由于部分组织的移位，而导致远隔吸收层部位的组织出现切割状损伤。中等剂量，长时间照射可引起某些生物组织，如皮肤、眼的水晶体，尤其是视网膜的不可逆改变。这种变化是由于分子获得光子而被激活，产生光化学反应的结果。如果辐照时间太长，或虽是短时间照射，但重复照射的时间太长，那么这种光化学导致的变化就可引起器官的损伤。激光作用于视网膜时，上述的所有损伤机理均已被见到。 GB7247.1一2001叭(({{一!)一/‘__』斤梦声奋奋}{、、、、色}oa)组织吸收激光能量。6)所吸收能量传导到周围的组织上使其受热‘。)长脉冲或连续激光所导致的热界面的扩大使损伤区域逐渐扩大。d)短脉冲高蜂值功率激光导致细胞崩解、组织姗裂的损伤。图B2激光辐射对生物组织损伤的示素图B2.1对眼的危害在第B1章中，重点叙述了眼的解剖。眼特别适合于接收和传导光辐照，眼对于不同波长辐照光的吸收特性见图B2,因过量照射引起的有关病理学变化概括于表B1中.紫外和远红外激光辐射致使角膜损伤然而可见光与近红外辐射将被透射到视网膜上。可见光和近红外激光对眼的损伤是特殊的，因为服球能有效地透射光辐射，这一特性使得含色素较多的组织受到较强的辐照。从角膜到视网膜辐照度的增大近似地为瞳孔面积与其在视网膜的像面积之比。辐照度增大的原因，是因为进人瞳孔的光在视网膜上聚焦成一个“点”。瞳孔是一个可变的孔径，对年青人的眼睛而言，其直径最大可扩张至7mm，对应于这样一个瞳孔的视网膜影像，直径可在10pm-20pm之间。此时，角膜与视网腆之间的辐照度增加72X105--5X10‘倍。假如增加了5X10,，那么在角膜上为50W/m2的光束到视网膜上将变为2.5X10"W/m,。在本标准中，认为7mm的瞳孔是最坏条件下的限制孔径此值是对年青人最坏情况下的瞳孔直径进行测量而得到的。如果一束强激光聚焦到视网膜上，仅有一小部分光(5%以上)被视杆和视锥细胞中的视色素所吸 GB7247、一2001收。而绝大部分光将被色素上皮中的黑色素所吸收(在黄斑区，波长为400nm-500nm范围内的部分能量将被黄斑色素吸收)。能量的吸收导致局部发热，并灼伤色素上皮和邻近的光敏感视杆细胞和视锥细胞。这种烧伤或损伤可能导致视力的丧失。这种视力丧失是否是永久性的，取决于照射的强度。视力的下降通常不能发现，只有当黄斑中央部或中心凹损伤时，受到照射的人才会感觉到视力的减退。中心凹是黄斑中央的一个小凹陷，它是视网膜最R要的部分，是视觉最敏锐区。它是视网膜上感受强光(看光照下的物体)的部分。中心凹所对的视角大约相当于月亮所张的角。倘若此区受伤，可出现视野缺损，早期在视觉中央区域出现一个模糊的白点，两周内或更长的时间，白点变为黑斑。最后，患者可能在正常视觉中不会再查觉到这个盲点然而、当在注视象一张空白纸样的视场时，盲点就可立即显露出来。视网膜的周边只有在发生严重损伤时，病人才会有主观感觉。小的周边损伤不会引人注意，甚至可能在系统的眼科检查中也尚未发现过。在400nm-1400nm波长范围内，最大的危害是视网膜损伤。该波长范围内的辐射可以透过角膜，房水，晶状体和玻璃体对于良好的平行光束，因为假设其视网膜像是个直径约为10ym的衍射极限光斑，所以其危害实际上与辐射源和眼之间的距离无关。在这种情况下，假定达到热平衡，则对视网膜的危害决定于最小对向角0.-对于扩展源，因为视网膜的辐照度只依赖于该光源的辐射亮度及眼球水晶体的特性，所以其危害实际上也与辐射源和眼之间的距离无关。对于点型的发散光束光源，其危害随着其束腰和眼之间距离的减少而增加。理由是，随着距离的减少，其收集的功率增加，而视网膜像的大小可假设保持在衍射极限量级(由于眼的调节能力)。最大的危害出现在最短的调节距离上。随着距离的进一步减小，其危害也减少，这是由于视网膜像迅速变大而辐照度相应减小，即使收集到更大的功率也是如此对本标准来说，在400nm-1400nm范围内的所有波长上，人眼调节的最短距离定为100mm。选择这样一个折衷方案是因为除年轻人和极少近视眼之外，其他人员不能把眼的近距离调节到100mm以下。这个距离可以用来测量光束内视情况下的辐照度(见8.2中的B>)o对于小于400nm或大于1400nm的波长，最大的危害是眼球水晶体或角膜的损伤。光辐射是被角膜或水晶体优先吸收或者是全部吸收，取决于光辐射的波长(见表B1)。对于这些波长的发散光束源(扩展源或点源)，应该避免使光源和眼的距离太短。B2.2皮肤损伤一般来说，皮肤比眼更能耐受大量的激光辐照。由可见光(400nm-700nm)和红外(700nm^1060nm)光谱范围的激光辐射，可使皮肤出现轻度红斑，继而发展成水疙。在极短脉冲、高峰值大功率激光辐照后，表面吸收力较强的组织可出现碳化，而不出现红斑。极强的辐射可造成皮肤的色素沉着、溃疡、疲痕形成和皮下组织的损伤。但激光辐射的潜在效应或累积效应还未被普遍地发现。然而一些边缘的研究表明，在特殊条件下，人体组织的小区域可能对反复的局部照射敏感.从而改变了最轻反应的照射剂量，因此在低剂量照射时组织的反应非常严重。 GB7247.1一2001表BI过量光照的病理效应一览表CIE光谱范围气眼睛皮紫外辐射C红斑〔阳光灼伤、(180nn:-^280nm)加速皮肤的老化过程萦外辐射B色素沉着(280nm^-315nm)紫外辐射A光化学反映一(315nm-400nm)一{暗色光敏感作用{可见光光化学和热效应所致的j(400nm^-780am)视网膜损伤‘﹄1皮肤灼伤卫;红外辐射A白内障.视网膜灼伤IJ.‘(780.m-1400nm)t..!1，红外辐射B白内障、水分燕发.....〔14”m~30PM)角膜灼伤1..‘、毛红外辐射C仅为角膜灼伤(3.0tsm--1mm)爷使用C珑中定义的光谱范围描绘生物效应，可能与MPE表中光谱波段的划分有所不同附录C(提示的附录)参考文献EssentialsofLasersI。Allen(PergamonPress)激光基础LasersinIndustryS.S.Charschan(VanNostrandReinhold)工业用激光器NewYork,1972IntroductiontolaserphysicsB.A.Len"yel(J.Wiley)激光物理学导论LaserPhysicsA.MaitlandandM.H.Dunn激光物理学(NorthHollandPublishingCo)FundamentalsofOpticsF.A.JenkinsandM.E.White光学基础(McGraw-Hill),1950GeometricalandPhysicalOpticsRS.Longhurst(Longman)几何光学和物理光学LasersandLightReadingsfromScientificAmerican激光和光(W.H.FreemanandCol.，I969)627 GB72471一2001LaserapplicationsinMedicineandM.L.Wolbarsht(PlenumPress)Biology,Volumes1,11andIIINewYork.1971.1974.1977激光在医学和生物学中的应用I,II,III卷I}hirdConferenceontheLaserL.Goldman,Editor(NewYorkAcademyof第三届激光会议Sciences)AnnalsoftheNYAcademyofScience,Vol.267,1976LasersinMedicineL.GoldmanandR.J.Rockwell(Gordonand医用激光器Breich),NewYork,1971SafetywithLasersandOtherD.SlineyandM.Wolbarsht(PlenumPress)OpticalSourcesNewYork,1980激光器和其他光源的安全IntroductionLasersD.C.O"Shea,traduitpar八ranslatedby激光器导论A.Blanc(Eyrolles)Paris,1980LeslasersF.Chabannes(E.N.S.T.A.)Paris,1980激光器LeslasersetleursapplicationsA.Orszag-E.Hepner(Masson)Paris,1980激光器及其应用LeslasersenOphtalmologieH.Haut.S.Limon,M.Massin,G.Perdiel,眼科激光器Societefrancaised"ophhtalmologie(Masson)Paris,1981BiologicalBasesforandOtherF.A.Andersen,USDHHSPublication(FDA)AspectsofaPerformanceStandard80-9092.October.1969forLaserProducts激光产品的生物学基础和激光产品的执行标准的其他方面 GB72471一2001附录D(提示的附录)附表表Dl本标准中所有物理量一览表本表概括了本标准所涉及的物理量，且给出了每个物理量所用的单位(以及单位的符号)Si基本单位的定义引自GB3100，单位和符号引自GB3102物理址单位名称单位符号定义米是光在真空中(1/299792458)s时间间隔内所经路径米n1的长度长度毫米mm10-"m微米Ym100m纳米flln10-1-面积平方米m2Im"质量千克kg千克是质量单位，它等于国际千克原器的质量秒是艳133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对时间秒S应的辐射的919263177。个周期的持续时间频率赫[兹]Hz周期性运动现象为每秒一周的频率等干1Hz弧度是一圆内两条半径之间的平面角，这两条半径在圆弧度rad平面角周上所截取的弧长与半径相等毫弧度mrad10-"rad球面度是一立体角，其顶点位于球心，而它的球面上所立体角球面度Sr截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积力牛〔顿〕Nlm·kg.,-能焦[耳〕11N·m辐照量焦耳每平方米1·m-s11·m-"总辐亮度焦耳每平方米每球面度1·m,·sr-,11·m-·sr’瓦[特〕WI1·5一，功率毫瓦mw10-"W辐照度瓦特每平方米W·m-1W·m-辐亮度瓦特每平方米每球面度w·m-:·sr"1W·--l·sr"注:为了方便，单位的倍数和分数单位列于相应处。629 GB72471一2001表D2制造厂商要求一览表，，蕊某丽一5}}1类2类3A类3B类4类与2类相同，通在可合理预见低功率:由回避过光学仪器直直接光束内视高功率漫反射危害类别的说明，.2的情况下是安反应提供正常接进行光束内可能是有害的可能是有害的全的的眼保护视有害防护罩4.2每台激光产品都要求;为了执行产品的功能，限制必要的进入防护罩上的安全联锁4.3设计用于防止挡板移动，除非可达发射值低于指定类别的AEI.对激光产品设备可以容易地遥控装置4.4无要求附加外部联锁当取下钥匙时，激光器不能使钥匙控制装置4.5无要求用当激光器打开或脉冲激光器发射替告装里4.6无要求电容器组充电时，给出可闻或可视警告给出除“通/断”开关之外的暂衰减器4.7无要求时切断光路措施调节定位后的控制装置位于无高无1或2类定位控制装置4.8无要求AEI.的危险照射的位置光学观察仪器4.9通过所有光学系统的辐射必须低于1类的AEL扫描4.10扫描失效不会导致激光产品产生超过其自身类别的辐射分类标记5.1-5.6要求文字图14和15及规定文字窗口标记5.7无要求要求规定的文字检修入口标记5.9要求与可达辐射的类别相对应取消功能联锁标记5.9.2要求在确定的条件下与所有激光照射的类别相对应用户资料6.1操作手册必须包括安全使用说明未购及检修说明6.2推销小册子必须带有分类标记;检修手册必须包括安全说明医用产品7.1要求专门的校准说明、测试手要求专门的校准说明(参考IEC601-2-22)段和靶标指示器光学纤维7.2若断开接点使防护罩不封闭，并会接触1类以上的激光辐射，则必须用工具才(参考IEC60825-2)能断开光缆检修接头‘在400nm^700nm波长范围内，AEL值不超过2类激光产品5倍的3B类激光产品，对摇控联锁连接器、钥匙开关、发射警告和衰减器的要求与对3A类激光产品的要求相同。注:本表提供一个方便的要求一览表，完整的要求见标准正文。630 GB7247.1一2001表D3防护措施一览表赢w37Z+4a一`5}}共1类2类3A类3B类4类遥控联锁10.2无要求连接房间和门窗钥匙开关10.3无要求不用时拔出钥匙光束衰减器10.4无要求使用过程中防止意外照射发射指示器无要求指示激光器处于激励状态警告标志10.5无要求在警告标志上提出警告，光路10.6无要求在有用光路的末端终止光束镜反射10.7无要求防止无意反射若工程设计及管理措施不现实且超过MPE.眼保护10.8无要求则需要眼防护防护服10.9无要求有时需要一特另。必要培训10.10无要求对所有操作人员及检修人员要求怪在400nm-700nm波长范围内，AEL值不超过2类激光产品5倍的3B类激光产品，对摇控联锁连接器、钥匙开关、发射苦告和衰减器的要求与对3A类激光产品的要求相同。注:本表提供一个方便的防护措施一览表，完整的防护措施见标准正文。附录E(提示的附录)专用于材料加工的激光产品的高功率激光器E1一般考虑高功率激光辐射具有通过发热而改变激光束穿透或被反射的光学元件的形状、反射率、透射或折射率的潜在能力。因而能够畸变、反射和/或偏折激光辐射，且可永久损坏光学元件。此外，足够高功率辐射通过熔融、蒸发防护罩外壳材料，具有足以穿透该防护罩外壳的能力。其阑值依赖于激光的波长、峰值功率、照射时间及被照射材料的热变形和光学性质。环境因素，特别是空中灰尘，可增大激光辐射的吸收。原则上.任何4类激光器都能产生这样的效应。安全方面遇到的一些效应为:l高功率激光辐射用熔化、蒸发、烧蚀，或其他方式穿透防护罩和/或产生有毒烟尘。2)通过反射和传输光束的元件从高功率激光束吸收的有效能量，引起反射和传输光束改变性能(和由此产生漂移光束)的理由如下:a)元件变形;b)元件的总折射率和吸收系数引起的变化，热透镜是由a)和/或b)引起的效应;c)元件表面吸收和/或反射引起的变化，尤其是多层电介质涂层容易被激光损坏;d)严重损坏，即穿透(烧穿)不透明元件(例如镜子)或破坏透光元件(例如透镜)。3)非线性效应，如倍频和受激布里渊散射。E2漂移激光辐射E2.1激光产品正常工作产生的漂移辐射包括光路元件的二次反射。然而，在正常工作、检修和维护 GB7247.1一2001中，某些故障条件可引起产生比较强的漂移光束。这些情况包括:一由激光辐射、环境或由机械碰撞对光束路径元件的损坏;一一光束路径元件未对准或位移(如由于振动、自动定位装置失效或控制软件失效)一激光辐射在加工时穿透工件或不规则(强烈或再聚焦)的工件反射;(检修后)光路元件未对准，或更换的光路元件或辐射挡屏失效。E2.2在所有上述条件下，建造能防止人员接触漂移激光辐射的防护罩不总是实际的或可取的。但为限制或防止E2.1所述的有些情况的发生，有许多工程设计方法可用。措施包括:控制光路元件所处的环境(尤其是防止颗粒物和/或聚积在激光照射光路元件表面的颗粒物和/或凝结物);一保证安装的光路元件其光学表面的机械变形最小，适当隔绝热应力和机械应力。—限制元件支架不必要的自由移动;—安装备用的机械制动器或限位开关，以防在防护罩内由于相对运动引起各部分之间相互碰撞;一在防护罩内固定光路元件、元件的支架及任何挡屏，只有用工具才能移动它们;—安装联锁装置以确保光路元件〔特别是机械控制的部件，如光束开关)在工作前到位;监视激光功率的整个传输过程或从规定的激光束光路上的偏离;—监视激光加工的某些方面，如光发射;用机械的方法限制接近激光加工区(如用一个屏板隔绝外部物体)。E2.3除r_述工程特征外，说明书中必须限定产品的指定用途，例如，防止加工使镜反射强度大增或产生辐射聚焦的材料或表面曲率的工件。例如，限定使用未抛光的平面材料。所有限制都相应地在用户和产品信息中明确标出。E3防护策的设计E3.1包含漂移激光辐射的防护罩可由被动和/或主动防护屏组成。被动防护屏依赖其构成材料防御耐激光辐射穿透的内在能力。主动防护屏结构用探测器或其他装置限制有害漂移辐射危害可能存在于防护罩内的时间能持久起防护罩的作用。主动保护不包括人在时监测和手动关闭激光器。E3.2被动防护屏在熔融、切割和钻孔的激光产品中，对于正常工作和故障状态下，因激光辐射高度发射而在激光聚焦光学系统外产生的漂移辐射，非冷却的薄壁防护屏提供适宜的被动保护。局部围封(如环绕激光束的管子或环绕工件加工区的档板)和处于重要位置的光阑(如工件下面和光束转动镜)能够加强防护罩提供的被动保护。采用局部围封之处，工作时应通过联锁或者保证其到位(需用工具才能移动)确保局部围封起作用。如果工作期间能确保其存在的话(如用近距离传感器)，则任何不在规定光路的固体工件表面可以视为防护罩内光束围封的一部分。E3.3主动防护屏在安全地超出电子(或其他)装置探测漂移激光辐射和使激光源关闭所需最长时间的时间内，主动防护屏必须能够承受人射到其表面的漂移激光辐射。这包括，例如:-一构成防护屏固有部分的探测器，依靠罩体被部分穿透而工作(例如，封装在双层表壁内的液体过压监测器);—直接或通过温升等二次效应感测漂移激光辐射的探测器。E4光束终止器光束终止器应该这样设计，使其工作在失效保护模式下和通过工程设计，防止在最大激光功率下完全穿透。后者可通过使用低挥发性/高导热性的结构材料，一个大吸收表面面积和/或安装与安全系统联 GB7247.1一2001锁的热传感器而达到。E5其他条件E5.1应当关注激光产品产生的激光辐射对防护罩的完整性和与激光产品安全有关的所有信号或效用的连续性的影响(例如，防护罩内自动操作设备工作的电气或气动电缆)，以及这些元件受激光照射引起燃烧和烟雾在内的相关危害。E5.2应当关注有关气体(例如用于促使激光靶子相互作用的氧气)和产生的烟雾等伴随危害。这些危害包括爆炸、起火、中毒和缺氧。附录F(提示的附录)相关标准本附录列出了与机械和电气安全有关的其他文件，这些文件适用于激光器或发光二极管而且与本标准关联。GB8898---1997电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求(idtIEC60065:1985)GB4793.1-1995测量、控制和试验室用电气设备的安全要求一、一第1部分:通用要求(idtIEC61010-1:1990)GB4943---1995信息技术设备(包括电气事务设备)的安全(IEC60950:1991)IEC60204-1:1992工业机械的电气设备第1部分:通用要求IEC60601-1-22:1992医用电气设备第2部分:诊断和治疗用激光设备安全的特殊要求'