Laser - Schul-Physik

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I – 10
Tätigkeiten mit künstlicher optischer Strahlung
I – 10 Tätigkeiten mit künstlicher optischer Strahlung
I – 10.1
Begriffsbestimmungen
I – 10.1.1 Optische Strahlung
Optische Strahlung ist jede elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von
100 Nanometer bis 1 Millimeter. Das Spektrum der optischen Strahlung wird unterteilt in
ultraviolette Strahlung, sichtbare Strahlung und Infrarotstrahlung:
• Ultraviolette Strahlung ist die optische Strahlung im Wellenlängenbereich von 100 bis
400 Nanometer (UV-Strahlung);
• sichtbare Strahlung ist die optische Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 bis 780
Nanometer. Sichtbare Laserstrahlung ist von 400 bis 700 nm definiert.
• Infrarotstrahlung ist die optische Strahlung im Wellenlängenbereich von 780 Nanometer
bis 1 Millimeter (IR-Strahlung)
I – 10.1.2 Künstliche optische Strahlung
Künstliche optische Strahlung im Sinne der Verordnung über künstliche optische
Strahlung (OStrV) ist jede optische Strahlung, die von künstlichen Strahlungsquellen
ausgeht. Dazu gehört auch gebündeltes Sonnenlicht.
I – 10.1.3 Laserstrahlung
Laserstrahlung ist durch einen Laser erzeugte kohärente optische Strahlung. Laser sind
Geräte oder Einrichtungen zur Erzeugung und Verstärkung von kohärenter optischer
Strahlung.
I – 10.1.4 Inkohärente künstliche optische Strahlung
Inkohärente künstliche optische Strahlung ist jede künstliche optische Strahlung außer
Laserstrahlung.
I – 10.1.5 Expositionsgrenzwerte
Expositionsgrenzwerte sind maximal zulässige Werte bei Exposition der Augen oder der
Haut durch künstliche optische Strahlung. Je nach Strahlungsart sind die Expositionsgrenzwerte
nach § 6 OStrV (siehe auch Anhang I und II der Richtlinie 2006/25/EG)
einzuhalten und in der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen (siehe auch II –
4.3.2).
I – 10.2
Umgang mit Lasern
Für Laser gelten die Bestimmungen der Unfallverhütungsvorschrift Laserstrahlung
(BGV/GUV-V B2). Die schulrelevanten Bestimmungen dieser UVV sind im folgenden
ausgeführt.
In Schulen dürfen nur Laser der Klassen 1, 1M, 2 und 2M nach DIN EN 60 825 8 oder 3A
nach DIN EN 60 825-1 bis Ausgabe März 1997 eingesetzt werden. Zur Definition der
Laserklassen siehe III – 5.
Laser der Klassen 1M, 2, 2M und 3A dürfen nur unter Verschluss aufbewahrt werden.
Vor Aufbau und Durchführung von Experimenten mit Lasern der Klasse 1M, 2, 2M und 3A
sind die beteiligten und die beobachtenden Schülerinnen und Schüler über die
Gefährdung der Augen durch das Laserlicht zu unterrichten. Diese Laser dürfen nur unter
Aufsicht der Lehrerin oder des Lehrers betrieben werden.
8 Der Umgang mit Lasern in der Schule ist grundsätzlich in § 15 der UVV Laserstrahlung (GUV-V B2) geregelt, die DIN EN
60 825 wurde berücksichtigt,

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Der Versuchsbereich, in dem mit Lasern der Klassen 1M, 2, 2M und 3A experimentiert
wird, ist während des Betriebs mit einem Laserwarnschild 9 zu kennzeichnen.
Der Laserbereich von Versuchsaufbauten ist durch Abgrenzung gegen unbeabsichtigtes
Betreten zu sichern.
Aufbau und Durchführung von Experimenten mit Lasern der Klasse 1M, 2 10 , 2M und 3A
sind so zu gestalten, dass der Blick in den direkten Laserstrahl bzw. in den reflektierten
Strahl vermieden wird, z. B. durch Abschirmung.
Beim Einsatz der Laser der Klassen 1M, 2M und 3A darf der Strahlenquerschnitt nicht
verkleinert werden, d. h. sie dürfen nicht mit optisch sammelnden Komponenten (z. B.
Lupen, Sammellinsen) verwendet werden.
I – 10.3
Gefährdungsbeurteilung
Vor Aufnahme einer Tätigkeit mit künstlicher optischer Strahlung ist eine
Gefährdungsbeurteilung durchzuführen (siehe auch I – 0). Entsprechend dem Ergebnis
der Gefährdungsbeurteilung hat die Schulleiterin oder der Schulleiter die erforderlichen
Schutzmaßnahmen nach dem Stand der Technik festzulegen (siehe I – 0). Die
Gefährdungsbeurteilung ist regelmäßig zu überprüfen und gegebenenfalls zu
aktualisieren. Diese Forderung gilt insbesondere bei maßgeblichen Veränderungen der
Arbeitsbedingungen. Die entsprechenden Schutzmaßnahmen sind gegebenenfalls
anzupassen.
9
Warnung vor Laserstrahlen W 10
UVV Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung
am Arbeitsplatz (GUV-V A8 bisher GUV 0.7)
Abb. 8:
10 Gaslaser der Klasse 2 sind im Dauerstrichbetrieb i.d.R. auf 1 mW begrenzt. Ausnahme sind gepulste Laser, hier müssen alle
entsprechenden Kriterien (Einzelimpulsleistung, reduzierte Impulsenergie und die mittlere Leistung eingehalten sein; z. B.
P(EI) 5 mW, T EI 1 µs; Impulsfolge F =5 HZ; P mittel < 0,1 mW.

III – 5 Künstliche optische Strahlung Seite | 217
III – 4
Umgang mit radioaktiven Stoffen und Schulröntgeneinrichtungen
Beim Umgang mit radioaktiven Stoffen und Schulröntgeneinrichtungen muss der
Strahlenschutz an der Schule organisiert werden. Zur Orientierung dienen die im Anhang
„Strahlenschutz“ vorliegenden Formulare.
III – 5
Künstliche optische Strahlung
Laser
Die Einstufung und Kennzeichnung der Laser erfolgt in Laserklassen gemäß der Norm
DIN EN 60 825-1.(Ausgabe März 1997 bzw. Oktober 2003). Die neue Norm DIN EN 60
825-1 (VDE 0837 Teil 1), Ausgabe Oktober 2003, enthält eine geänderte Klassifizierung
mit den Klassen 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B und 4. Dabei bleiben die Klassen 1, 2, 3B und 4
gegenüber der bisherigen Norm DIN EN 60825-1 Ausgabe März 1997 weitgehend
unverändert. Neu sind die Klassen 1M und 2M statt der bisherigen Klasse 3A und die
Klasse 3R als Unterklasse der bisherigen Klasse 3B. Zurzeit gibt es Laser, die nach der
bisherigen DIN EN 60 825-1 (VDE 0837 Teil 1) Ausgabe März 1997 in die Laserklassen 1,
2, 3A, 3B und 4 klassifiziert wurden und zunehmend neue Laser, die nach der DIN EN 60
825-1 (VDE 0837 Teil 1) Ausgabe Oktober 2003 in die Laserklassen 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B
und 4 klassifiziert werden. Spätestens seit 1. Januar 2004 müssen jedoch Laser-
Einrichtungen, die neu in Verkehr gebracht werden, nach der aktuell gültigen Norm DIN
EN 60 825-1 (VDE 0837 Teil 1) klassifiziert werden. Eine Pflicht zur Klassifizierung nach
den neuen Laserklassen für vorhandene Lasereinrichtungen und solche, die bis zum 31.
Dezember 2003 in Betrieb genommen worden sind, besteht nicht.
Im Folgenden sind die Definitionen aller Laserklassen aufgeführt:
Klasse 1:
Die zugängliche Laserstrahlung ist unter vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen
ungefährlich.
Anmerkung:
Die „vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen“ sind beim bestimmungsgemäßen
Betrieb eingehalten.
Bei Lasereinrichtungen der Klasse 1 können im oberen Leistungsbereich z. B. Blendung,
Beeinträchtigung des Farbsehens und Belästigungen nicht ausgeschlossen werden.
Klasse 1M:
Die zugängliche Laserstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 4 000 nm.
Die zugängliche Laserstrahlung ist für das Auge ungefährlich, solange der Strahlquerschnitt
nicht durch optische Instrumente, z. B. Lupen, Linsen, Teleskope verkleinert wird.
Anmerkung:
Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlquerschnitt
verkleinern, besteht bei Lasereinrichtungen der Klasse 1M eine vergleichbare Gefährdung
wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 1.
Bei Einsatz optisch sammelnder Instrumente können vergleichbare Gefährdungen wie bei
Klasse 3R oder 3B auftreten.
Klasse 2:
Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm).
Sie ist bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) auch für das Auge ungefährlich.
Zusätzliche Strahlungsanteile außerhalb des Wellenlängenbereiches von 400 nm bis 700
nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1.
Anmerkung:
Bei Lasereinrichtungen der Klasse 2 ist das Auge bei zufälliger, kurzzeitiger Einwirkung
der Laserstrahlung, d. h. bei Einwirkungsdauer bis 0,25 s nicht gefährdet. Lasereinrichtungen
der Klasse 2 dürfen deshalb ohne weitere Schutzmaßnahmen eingesetzt
werden, wenn sichergestellt ist, dass weder ein absichtliches Hineinschauen für die
Anwendung über längere Zeit als 0,25 s, noch wiederholtes Hineinschauen in die

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III – 5 Künstliche optische Strahlung
Laserstrahlung bzw. spiegelnd reflektierte Laserstrahlung erforderlich ist. Von dem
Vorhandensein des Lidschlussreflexes oder von anderen Abwendungsreaktionen zum
Schutz der Augen darf in der Regel nicht ausgegangen werden.
Daher sollte man, falls Laserstrahlung der Klasse 2 ins Auge trifft, bewusst die Augen
schließen und sich sofort abwenden. (siehe auch BGI 5092) Für kontinuierlich strahlende
Laser der Klasse 2 beträgt der Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS) Pgrenz = 1
mW (bei C 6 = 1).
Klasse 2M:
Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich von 400 nm bis 700
nm. Sie ist bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) für das Auge ungefährlich,
solange der Strahlquerschnitt nicht durch optische Instrumente, z. B. Lupen, Linsen,
Teleskope, verkleinert wird. Zusätzliche Strahlungsanteile außerhalb des Wellenlängenbereiches
von 400 nm bis 700 nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1M.
Anmerkung:
Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlquerschnitt
verkleinern, besteht bei Lasereinrichtungen der Klasse 2M eine vergleichbare Gefährdung
wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 2.
Bei Einsatz optisch sammelnder Instrumente können vergleichbare Gefährdungen wie bei
Klasse 3R oder 3B auftreten.
Klasse 3A:
Die zugängliche Laserstrahlung wird für das Auge gefährlich, wenn der Strahlquerschnitt
durch optische Instrumente, z. B. Lupen, Linsen, Teleskope, verkleinert wird. Ist dies
nicht der Fall, ist die ausgesandte Laserstrahlung im sichtbaren Spektralbereich (400 nm
bis 700 nm) bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s), in den anderen
Spektralbereichen auch bei Langzeitbestrahlung, ungefährlich.
Anmerkung:
Bei Lasereinrichtungen der Klasse 3A handelt es sich um Laser, die nach der Norm/DIN
EN 60825-1:1997 oder früher klassifiziert worden sind. Lasereinrichtungen der Klasse 3A,
die nur im sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren, können behandelt werden wie
solche der Klasse 2M. Lasereinrichtungen der Klasse 3A, die nur im nicht sichtbaren
Spektralbereich emittieren, können behandelt werden wie solche der Klasse 1M. Sofern
keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlquerschnitt verkleinern,
besteht bei Lasereinrichtungen der Klasse 3A, die nur im sichtbaren Spektralbereich
emittieren, eine vergleichbare Gefährdung wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 2. Bei
Lasereinrichtungen der Klasse 3A, die nur im nicht sichtbaren Spektralbereich emittieren,
besteht eine vergleichbare Gefährdung wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 1.
Klasse 3R:
Die zugängliche Laserstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 10 6 nm
und ist gefährlich für das Auge. Die Leistung bzw. die Energie beträgt maximal das
Fünffache des Grenzwertes der zugänglichen Strahlung der Klasse 2 im Wellenlängenbereich
von 400 nm bis 700 nm und das Fünffache des Grenzwertes der Klasse 1
für andere Wellenlängen.
Anmerkung:
Lasereinrichtungen der Klasse 3R sind für das Auge potenziell gefährlich wie
Lasereinrichtungen der Klasse 3B. Das Risiko eines Augenschadens wird dadurch
verringert, dass der Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS) im sichtbaren
Wellenlängenbereich auf das Fünffache des Grenzwertes der zugänglichen Strahlung
(GZS) für Klasse 2, in den übrigen Wellenlängenbereichen auf das Fünffache des
Grenzwertes der zugänglichen Strahlung (GZS) für Klasse 1 begrenzt ist.
Für kontinuierlich strahlende Laser der Klasse 3R beträgt der Grenzwert der zugänglichen
Strahlung (GZS) Pgrenz = 5 mW (bei C 6 = 1) im Wellenlängenbereich 400 nm bis 700
nm.
Klasse 3B:
Die zugängliche Laserstrahlung ist gefährlich für das Auge, häufig auch für die Haut.

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Anmerkung:
Das direkte Blicken in den Strahl bei Lasern der Klasse 3B ist gefährlich. Ein Strahlbündel
kann üblicherweise sicher über einen idealeren diffusen Reflektor betrachtet werden,
wenn folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:
• Der minimale Beobachtungsabstand zwischen diffusem Reflektor und Hornhaut des
Auges beträgt 13 cm,
• die maximale Beobachtungsdauer beträgt 10 s,
• keine gerichteten Strahlanteile können ins Auge treffen.
• Bei vielen Diffusoren ist mit gerichteten Strahlanteilen zu rechnen. Eine Gefährdung
der Haut durch die zugängliche Laserstrahlung besteht bei Lasereinrichtungen der
Klasse 3B, wenn die Werte der maximal zulässigen Bestrahlung (MZB) der Haut nach
Anhang 2 überschritten werden.
Klasse 4:
Die zugängliche Laserstrahlung ist sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die
Haut. Auch diffus gestreute Strahlung kann gefährlich sein. Die Laserstrahlung kann
Brand- und Explosionsgefahr verursachen.
Anmerkung:
Lasereinrichtungen der Klasse 4 sind Hochleistungslaser, deren Ausgangsleistungen bzw.
-energien die Grenzwerte der zugänglichen Strahlung (GZS) für Klasse 3B übertreffen.
Die Laserstrahlung von Lasereinrichtungen der Klasse 4 ist so intensiv, dass bei jeglicher
Art von Exposition der Augen oder der Haut mit Schädigungen zu rechnen ist. Außerdem
muss bei der Anwendung von Lasereinrichtungen der Klasse 4 immer geprüft werden, ob
ausreichende Maßnahmen gegen Brand- und Explosionsgefahren getroffen sind; siehe
auch §§ 10 und 16.