Правила классификации

Для целей правил классификации следует использовать следующее ранжирование по классам (в порядке повышения уровня опасности): класс 1, класс 1М, класс 2, класс 2М, класс 3R, класс 3В, класс 4.

Примечание - Для классификации лазерной аппаратуры класса 1М или 2М используют апертуру по условию 3, которая ограничивает количество излучения в пучке большего диаметра или при широко раскрытых пучках. Например, если измерения проводят при соответствующих условиях, аппаратура классов 1М и 2М может иметь большую измеренную полную энергию или мощность, чем класс 2 или 3R. Для такой лазерной аппаратуры применима классификация 1М и 2М.

ДПИ для классов 1 и 1М, классов 2 и 2М, классов 3R и 3В указаны в таблицах 4 - 9. Значения используемых поправочных коэффициентов даны в таблице 10, как функции длины волны, длительности эмиссии, числа импульсов и угла стягивания:

a) излучение на одной длине волны:

лазерное изделие, излучающее на одной длине волны, относится к определенному классу, если его излучение, измеренное при условиях, соответствующих данному классу, превышает ДПИ для всех более низких классов, но не превышает ДПИ для класса, к которому его отнесли;

b) излучение на многих длинах волн:

1) лазерное изделие, излучающее на двух или более длинах волн в спектральных диапазонах, которые показаны как аддитивные в таблице 2, относится к определенному классу (излучение, измеренное при условиях, соответствующих данному классу) ДПИ на этих длинах волн больше, чем для всех низших классов, но не превышает отнесенного класса,

2) лазерное изделие, излучающее на двух или более длинах волн, не показанных в качестве дополнительных в таблице 2, относится к классу, где допустимое лазерное излучение, измеренное при условии данного класса, превышает ДПИ для всех более низких классов на одни длине волны, но не превышает ДПИ для выбранного класса на любой длине волны;

c) излучение от протяженных источников:

окулярная опасность от лазерного источника в диапазоне длин волн от 400 до 1400 нм зависит от угла, стягиваемого видимым источником a.

Примечание - Протяженным является источник, когда стягиваемый им угол больше a_min (a_min= 1, 5 мрад). Термическую опасность для сетчатки глаза оценивают в диапазоне длин волн от 400 до 1400 нм. ДПИ для протяженного источника изменяется прямо пропорционально стягиваемому углу. Фотохимическую опасность для сетчатки глаза оценивают в диапазоне длин волн от 400 до 1400 нм. При экспозиции более 1 с ДПИ для протяженного источника не изменяется прямо пропорционально стягиваемому углу, но зависит от длительности экспозиции [см. 9.3, перечисления в) и и)]. Предельный угол приема g_r ³ 11 мрад используют для измерений, а его отношения к стягиваемому источником углу a может влиять на результат измерения.

Для источников с углом стягивания не более a_min значения ДПИ и МВЭ не зависят от угла стягивания видимого источник a.

Таблица 2 - Аддитивные эффекты воздействия излучения на глаза и кожу в различных спектральных диапазонах

Для протяженного источника измеренное значение энергетической характеристики должно быть ниже пределов допуска для ДПИ мощности или энергии в зависимости от угла стягивания a для конкретного класса.

Примечание 1 - Источник считают протяженным источником, если угол стягивания источника больше, чем a_min (a_min= 1, 5 мрад). У большинства лазерных источников угол стягивания a меньше, чем a_min, и они имеют вид «точечного источника» (малого источника), когда наблюдаются изнутри пучка (внутрипучковое наблюдение). Действительно круглый лазерный пучок не может быть параллельным с расхождением меньше, чем 1, 5 мрад, как у протяженного источника. Таким образом, любой лазер, у которого расхождение пучка не более 1, 5 мрад не может быть классифицирован как протяженный источник.

Примечание 2 - Для оценки ретинальной тепловой опасности (400 - 1400 нм) значения ДПИ для протяженного источника пропорциональны углу стягивания источника. Для оценки ретинальной фотохимической опасности (400 - 600 нм) при экспозиции больше, чем 1 с, значения ДПИ не пропорциональны углу стягивания источника. В зависимости от длительности эмиссии [см. 9.3.3, перечисление b), 1)] для измерения используют предельный угол приемника g_ph ³ 11 мрад, а отношение предельного угла приемника g_ph к углу стягивания a видимого источника оказывает влияние на измеренное значение.

Примечание 3 - При условии устранения неисправностей, когда С ₆ = 1, упрощенная таблица 4 показывает обеспечение классов 1 и 1М.

Для источников с углом стягивания не более a_min значения ДПИ и МВЭ не зависят от угла стягивания a видимого источника.

Для классификации лазерной аппаратуры, когда применяют условие 1 (см. 9.3.3), увеличение в 7^´ угла стягивания a видимого источника можно применить для определения С ₆, так как С ₆ = 7a/a_min. Выражение 7a ограничивает a_mах перед вычислением С ₆. Увеличение a в 7^´ следует использовать для определения Т ₂таблицы 10.

Примечание - Для случая, когда a < 1, 5 мрад, но 7a > 1, 5 мрад, ограничение для a > 1, 5 мрад применяется таблицами 5 и 8.

d) неоднородная энергетическая освещенность сетчатки, некруговые и многоэлементные источники. По сравнению с тепловыми ретинальными пределами диапазон длин волн 400 - 1400 нм и ДПИ зависят от С ₆, здесь энергетическая освещенность изображения на сетчатке неравномерная или изображение на сетчатке состоит из многих точек, тогда измерения и расчеты должны быть сделаны для каждого из следующих условий (сценариев):

- для каждой отдельной точки,

- для различной совокупности точек,

- для парциальных (неполных) площадей.

Это необходимо для того, чтобы была уверенность, что ДПИ не увеличивается в каждом возможном угле стягивания в каждом сценарии. Для расчета совокупности точек или неполных площадей угол приемника должен быть между a_min и a_mах, т.е. a_min < g < a_mах, чтобы определить неполную доступную эмиссию, связанную с соответствующим сценарием. Для сравнения этого уровня неполной доступной эмиссии с соответствующим ДПИ значение угла a устанавливается равным значению угла g.

Классификация должна базироваться на случае, когда отношение между неполной доступной эмиссией внутри неполной площади выше угла стягивания ос и соответствующим ДПИ максимальное.

Угол стягивания прямоугольного или линейного источника определяют среднеарифметическим значением двух угловых размеров источника. Любой угол, измеренное значение которого больше a_mах или меньше a_min, лимитируется как a_mах или a_min соответственно и таким принимается в расчетах.

Фотохимические пределы (400 - 600 нм) не зависят от угла стягивания источника, и источник рассматривается с предельным углом приемника, указанным в 9.3.3, перечисление b).

Для источников, превышающим предельный угол приемника, допустимую эмиссию определяют для неполного видимого источника, который производит максимальную эмиссию;

e) временные базы

Для классификации в стандарте используют следующие временные базы:

1) 0, 25 с для лазерного излучения классов 2, 2М и 3R в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм;

2) 100 с для лазерного излучения на длинах волн более 400 нм, за исключением случаев, оговоренных в перечислениях 1) и 3),

3) 30000 с для лазерного излучения на всех длинах волн не более 400 нм и для лазерного излучения на длинах волн более 400 нм, если конструкция или назначение лазерной аппаратуры допускает длительное наблюдение.

Каждая возможная длительность эмиссии внутри временной базы должна быть рассчитана при определении классификации аппаратуры. Это означает, что уровень эмиссии одиночного импульса должен сравниваться с ДПИ, применяемым к длительности импульса и т.д. Недостаточно только усреднять уровень эмиссии по длительности при классификации или только при выполнении расчетов временной базы без учета коротких длительностей эмиссии.

Примечание - Для многоволновой эмиссии лазерная аппаратура, излучающая в видимой и невидимой частях спектра, где эмиссия обозначается как аддитивная (см. таблицу 2) и где видимая часть классифицируется классом 2 или 2М, или 3R, а невидимая часть классифицируется классом 1 или классом 1М, временная база ограничена аддитивной эмиссией 0, 25 с даже для невидимой части;

f) повторяющиеся импульсы или модулированные лазеры

Следующие методы должны быть использованы для определения класса лазерной продукции применительно к лазерам с повторяющимися импульсами или к модулированным лазерам.

Для всех длин волн следует применять ограничения перечислений 1) и 2). Дополнительно для длин волн от 400 до 10⁶ нм требования перечисления 3) должны также ограничиваться сравнением с тепловыми пределами. Требования перечисления 3) не нуждаются в ограничении при сравнении с фотохимическими пределами.

Класс (см. таблицы 4 - 9) обусловливается применением ограничений перечислений 1), 2) и, где необходимо, перечисления 3):

1) облученность от одного импульса из последовательности не должна превышать ДПИ для одного импульса,

2) средняя мощность для цуга импульсов с длительностью эмиссии Т ДПИ _Т - не должна превышать мощность соответствующего ДПИ для одного импульса длительности Т.

Примечание - Для сравнения предела одиночного импульса ДПИ_{одиночн.} или предела последовательности импульсов ДПИ_{последн.} предел цуга импульсов должен делиться на N, и ему присвоено обозначение ДПИ_{последн. Т}

3) а) для постоянной импульсной энергии и длительности импульса:

энергия импульса импульсов не должна превышать ДПИ одиночного импульса, умноженного на поправочный коэффициент С ₅:

ДПИ_{последн.} = ДПИ_{одиночн.} × С ₅,

где ДПИ_{последн.} - ДПИ одного импульса в последовательности импульсов;

ДПИ_{одиночн.} -ДПИ одного отдельного импульса (см. таблицы 4 - 9);

N - эффективное число импульсов в цуге импульсов, ограниченное длительностью эмиссии [когда импульсы находятся вблизи T_i (см. таблицу 3), N меньше числа действительных импульсов, см. ниже]. Максимальную длительность эмиссии необходимо ограничивать для длин волн от 400 до 1400 нм значением Т ₂(см. таблицу 10) или применяемой временной базой, какой угодно короткой. Для длин волн более 1400 нм максимальную длительность считают 10 с.

С ₅ = N ^{-0, 25}.

С ₅- применяется исключительно к длительности импульсов короче, чем 0, 25 с.

Если имеется множество импульсов в пределах периода T_i (см. таблицу 3), то при определении N и энергии их считают одиночным импульсом, которые суммируют, чтобы сравнивать с ДПИ по T_i.

Энергия любой группы импульсов (или подгруппы импульсов в последовательности импульсов), полученная за любое определенное время, не должна превышать ДПИ за это время.

Таблица 3 - Отрезки времени, в которых группы импульсов суммируются

3) b) для импульсов различной ширины и разных интервалов между импульсами необходимо использовать метод полновременных импульсов (ТОТР). ДПИ определяется длительностью ТОТР, которая есть сумма длительностей всех импульсов внутри длительности излучения или длительности, которая меньше Т ₂. Импульсы с длительностью менее чем T_i принимаются за импульсы с длительностью T_i. Если оказывается два или больше импульсов в длительности T_i, то длительность такой группы импульсов принимается за длительность T_i. Для сравнения с ДПИ, соответствующей длительности, все отдельные импульсы устройств складываются.