Beispielberechnung im sichtbaren Bereich: Scanner
Grundlage: IEC 60 825-1 Amendment 2:2001-1
Systemdaten:
Die Strahlung wird durch einen Dauerstrichlaser erzeugt, aber durch einen bewegten
Spiegel im Raum verteilt. Dadurch kommt es zu wiederholter Bestrahlung (einen
"Impulszug").
In den meisten Fällen ist dabei das "reduzierte Einzelimpuls-Kriterium" das entscheidende,
ob eine Bestrahlung zulässig ist oder nicht.
Die Wellenlänge(n) liegen im sichtbaren Bereich.
Zeitbasis:
, da Beobachtung nicht erforderlich.
Erforderliche Angaben:
Optische Ausgangsleistung:
Wellenlänge:
Frequenz der Spiegelbewegung:
Durchmesser der Figur in 10 m Abstand:
Strahldurchmesser am Scanner:
Strahldurchmesser in 10m Abstand:
Abstand vom Scanner zum nächsten Zuschauer:
Strahltaille (Herstellerangabe f.d. Laser):
Geometrische Berechnungen:
Divergenz:
Strahldurchmesser beim nächsten Zuschauer:
Die Dauer des ungünstigsten Einzelimpulses ergibt sich aus der Lichtfleckstellung dz/2 vor dem Auge bis dz/2 danach. Dies wird wie folgt aus der cos-Funktion der Lichtfleckbewegung berechnet:
Berücksichtigung der Quell-Größe:
Energie-Berechnungen:
Energie des Einzelimpulses:
Es wird die "TOTP-Methode" (total-on-time-pulse) angewendet. Alle Impulse werden zusammen gerechnet und ihre Zeiten innerhalb der Emissionsdauer oder T2, was immer die kleinere Zeit ist, addiert. Die Gesamt-Energie darf den für die Gesamtdauer geltenden maximal zulässigen Bestrahlungswert (MZB) nicht überschreiten.
Es kann davon ausgegangen werden, dass T2 die kleinere Dauer ist. Daher wird TOTP in T2 berechnet.
Anzahl in T2:
Gesamt-Energie:
Diese Energie ist auf die Querschnittsfläche des Strahles zu beziehen, wobei die lichtschwächeren Randbereiche ausgelassen werden (Faktor 0.5):
Berechnung der Maximal zulässigen Bestrahlung (MZB):
Wellenlänge:
Die Bestrahlung H ist mit MZBa zu vergleichen. Offensichtlich wird die maximal zulässige Bestrahlung im vorliegenden Fall erheblich überschritten.
Die Frage ist nun, wie groß muss der Abstand zum nächsten Zuschauer sein, damit an der Anlage selbst nichts geändert werden muss?
Berechnung des Sicherheitsabstandes (NOHD):
(NOHD = nominal ocular hazard distance)
Dazu wird die o.g. Berechnung komplett für verschiedene Abstände durchgerechnet. Der kleinste Wert für den Zuschauerabstand, der eben noch die Bedingungen erfüllt gilt als Sicherheitsabstand.
Zuschauer-
abstand [m]
Bestrahlung
[J/m^2]
6
1170
(ursprüngliches Beispiel)
10
421
12
292
14
215
15
187
Danach beträgt der Mindestabstand für den nächsten Zuschauer 15 m.
Optische Hilfsmittel, wie z.B. Operngläser sind nicht erlaubt.
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