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文档简介
BSEN60825-1:2014\t"/85/_blank"激光产品的安全第1部分:设备分类和要求前言...........................................目录.............................................激光产品的安全—第一部分:设备分类和要求1范围和客体/对象IEC60825-1适用于在180nm至1mm波长范围内发射激光辐射的激光产品的安全性。虽然存在发射波长小于180nm(在真空紫外线中)内的激光器,但是这些不包含在标准范围内,因为激光束通常必须封闭在抽真空的外壳中,且,因此潜在的光辐射危害本质上是最小的。激光产品可能由带有或不带有单独电源的单个激光器组成,或者在复杂的光学、电气或机械系统中可能包含一个或多个激光器。通常,激光产品用于演示物理和光学现象、材料处理、数据的读取和存储、信息的传输和显示等。这些系统已被发现用于工业、商业、娱乐、研究、教育、医药和消费品。用于后续销售,卖给其他制造商用作任何系统组件的激光产品不受IEC60825-1的制约,因为最终产品本身将受该标准的制约。用作为最终产品维修零件的,由最终产品制造商卖出或为其卖出的激光产品也不受IEC60825-1的约束。然而,当从最终产品中取出时,如果激光产品中的激光系统是可运作的,则该第一部分的要求适用于可移动式激光系统。注1:可运作设备的准备运行不需要工具。任何激光产品豁免于第1部分的所有其他要求,如果由该产品制造商按照第4条和第5条分类显示:在运行、维护、服务和故障的所有情形下,发射电平都不会超过第1类的AEL(可接受发射极限)。这种激光产品可以被称为可豁免激光产品。注2:上述豁免是为了确保固有安全的激光产品能豁免于第6、7、8和9条。除了可能由暴露于激光辐射导致的不利影响之外,一些激光设备还可能具有其他相关危险,如电力、化学品和高温或低温。激光辐射可能会引起暂时的视力损伤,如眩晕和眩光。这些影响取决于作业和周围环境的照明等级,并且超出了此第一部分的范围。本标准的分类和其他要求仅用于解决对眼睛和皮肤的激光辐射危害。其他危害不包含在其范围里。第1部分描述了最低要求。符合第1部分要求可能不足以达到产品安全所要求的级别。激光产品可能也需要符合其他可适用的产品安全标准的可适用性能和试验要求。注3:其他标准可能包含附加要求。例如,3B类或4类激光产品可能不宜用作消费品。对于构成符合其他IEC产品安全标准的设备的一部分的激光设备,例如用于医疗设备(IEC60601-2-22)、IT设备(IEC60950系列)、音频和视频设备(IEC60065)、音像和IT设备(IEC62368-1)、用于危险环境的设备(IEC60079)或电动玩具(IEC62115)。本第一部分将依照IEC指南1042)的规定适用于激光辐射造成的危险。如果没有可适用的产品安全标准,则可使用IEC61010-1。对于眼科仪器,为了确保患者的安全,应查阅ISO15004-2,并将其中规定的限制原则应用于激光辐射(另见附录C和D)。在之前的版本里,发光二极管(LED)包括在IEC60825-1的范围内,而它们可能仍包含在IEC60825系列的其他部分中。然而,随着灯具安全标准的发展,LED的光辐射安全性一般可以更合适用灯具安全标准解决。从第一部分的范围中移除LED并不防止其他标准在提及激光时包括LED。IEC62471可用于确定一个LED或包含一个或多个LED灯的产品的风险组,一些其他(垂直)标准可能需要将本标准(IEC60825-1)的测量、分类、工程规范和标签要求应用于LED产品。可接受辐射低于4.4规定的标准的激光产品,其设计用作传统光源,且满足4.4规定的要求,或作为选择可在IEC62471系列标准“灯和灯系统的光生物安全性”下进行评估。这种产品仍然在IEC60825的这一部分范围中,除了上述光辐射发射不需要考虑分类。附件A中提供的MPE值(最大允许照射量)是为激光辐射而开发的,不适用于伴随辐射。然而,如果存在可接近的伴随辐射可能是危险的这样的顾虑,则可以应用激光MPE值来保守评估此潜在危险,或者应查阅IEC62471中的曝光极限值。附件A中的MPE值不适用于目的为医疗或整容/美容治疗的人为有意暴露于激光辐射。注4:资料性附录A至G已被列入一般性指导,并说明许多典型案例。然而,附录不被视作为定义性或全面性。本部分IEC60825的目的如下:•为了协助评估危害和帮助用户确定控制措施,依据光辐射危害程度,引入在180nm至1mm的波长范围内发射辐射的激光和激光产品的分类系统;•为提供信息应为制造商设立要求,以便可以采取适当的预防措施;•通过标签和指示,以确保对个人的充分警告,其源自于激光产品可接近辐射的相关危险;•通过最小化不必要的可接近辐射以减少受伤的可能性,并通过保护特征以提高对激光辐射危害的控制。2规范性引用以下文件的全部或部分被本文件规范引用,对其实用性不可或缺。对于标注日期的引用文件,仅适用引用的版本。对于未注明日期的引用文件,适用引用文件的最新版本(包括任何修订)。IEC60050(所有部分),国际电工词汇(可见于)IEC62471(所有部分),灯和灯系统的光生物安全性3术语和定义为了本文档的目的,适用IEC60050-845中给出的定义和以下定义。注:在此为了方便起见,这些定义已按英文字母顺序排列。违背IEC60050-845被指出是故意的,在这种情况下,请参考括号之间并提及“修改”的IEC60050第845部分的定义。3.1罩板保护壳的一部分,当被移除或移位时可提供接近激光辐射的途径3.2可接受的发射在一个位置确定的辐射电平,且具有如第5条描述的孔径光阑(当AEL以瓦特或焦耳为单位给出时)或限制孔径(当AEL以W·m-2或J·m-2为单位给出时)。词条注1:正如定义3.40的规定,在考虑人员进出的地方确定可接受辐射。将可接受辐射(在运行期间确定)与可接受的发射极限(词条3.3)进行对比,用以确定激光产品的类别。在本标准体系中,无论何时使用了术语“辐射电平”,应将其理解为可接受辐射。词条注2:当光束大于孔径光阑时,以瓦特或焦耳为单位给出的可接受辐射小于激光产品的总发射功率或能量。当光束小于限制孔径时,以W⋅m-2或J⋅m-2为单位给出的可接受辐射(即作为限制光阑上的平均辐照度或辐射曝光)小于光束的实际辐照度或辐射度曝光。另见孔径光阑(3.9)和限制孔径(3.55)。3.3可接受发射极限/AEL在一特定类别里,允许的可接受辐射的最大值词条注1:任何地方的文字提及“不超过AEL的辐射电平”或类似的措词,则暗示是按照第5条规定的测量标准确定的可接受辐射。3.4行政管理非工程类安全措施,如:重点监督、人员安全培训、警告通知、倒计时程序、和范围内安全控制词条注1:可以由制造商指定(见第8条)。3.5接收角/γ平面角,检测器将在其范围内响应光辐射,通常用弧度测量词条注1:接收角可以由检测器前方的孔径或光学元件控制(见图1和图2)。接收角有时也被称为视场。词条注2:SI单位:弧度。词条注3:接收角不应与源的对向角或光束发散混淆。3.6对向角圆弧对向的、如同圆弧长度与圆弧半径的比值的平面角词条注1:SI单位:弧度。词条注2:对于小的角,通过线的长度除以距离来计算给定距离处的线的对向角。对于大的角,需要考虑作为弦的线条和弧线之间的差异。3.7表观光源的对向角/α如图1所示,当从空间中的一个点观察到的表观光源所对的角词条注1:对于表观光源图像的高斯辐照度分布图,例如对于TEM00光束的漫反射,α用d63光束直径定义(见3.13)确定。对于不均匀的辐照度形状或多个源,α根据4.3d)确定。词条注2:SI单位:弧度。词条注3:表观光源的位置和对向角取决于光束中的观察位置(见3.10)。词条注4:表观光源的对向角仅在400nm至1400nm的波长范围内适用于本部分1,视网膜危险区域。词条注5:激光源的对向角不应与光束发散相混淆。激光源的对向角不能大于光束的发散度,但通常小于光束发散度。3.8孔径在激光产品的保护外壳上的任何开口,激光辐射能通过此开口发射出来,从而允许人类接近这种辐射词条注1:也可参见限制孔径(3.55)。3.9孔径光阑用于限定测量辐射的区域的开口词条注1:也可参见限制孔径(3.55)。3.10表观光源??对于一个给定的视网膜危险评估位置,形成最小可能的视网膜图像的真实或虚拟对象(考虑到人眼的适应性调节范围)词条注1:假定眼睛的调节范围从100mm到无穷大变化。光束中给定观察位置的表观光源的位置是眼睛可容纳能产生最危险的视网膜辐照度条件的位置。词条注2:对于一个给定的评估位置,该定义用于确定400nm至1400nm波长范围内的激光辐射的明显起源点的位置。在发散度消失的限制下,即对于高准直光束,表观光源的位置趋向于无穷。词条注3:对于具有高斯分布的视网膜上的扩展源的圆形图像,可以使用d63定义以确定表观光源的对向角α。3.11光束可以通过方向,发散,直径或扫描规格来表征的激光辐射词条注1:非镜面反射的散射辐射不被认为是光束。3.12光束衰减器能使激光辐射降低到或低于规定电平或特定分数的装置3.13光束直径/光束宽度/du包含u%的总激光功率(或能量)的最小圆的直径词条注1:为了本标准的目的,使用d63。词条注2:光束束腰是光束直径最小的位置。词条注3:SI单位:米。词条注4:光束直径的定义一般不用于确定表观光源对向角α,因为定义不同。然而,对于表观光源高斯辐照度轮廓图的情况,d63可以用于确定表观光源的对向角α。对于表观光源对向角的非高斯辐照度分布图,将使用4.3d)中描述的方法。词条注5:至于高斯光束,d63对应的点的辐照度(辐射曝光)降到其中心峰值的1/e。词条注6:第二个力矩直径定义(如ISO11146-1中定义)不适合用于具有中心高辐射峰值和低电平背景的波束轮廓,例如由远场中不稳定的谐振器产生的:当使用第二个力矩、并且使用假设高斯波束分布计算功率时,通过大大地低估通过孔径的功率。3.14光束发散由光束直径限定的锥体的远场平面角词条注1:如果光束直径(见3.13)上由距离r分开的两个点为d63和d'63,则可由下式算出发散度:词条注2:SI单位:弧度。词条注3:第二个力矩发散定义(ISO11146-1)不适合用于具有中心高辐射峰值和低电平背景的波束轮廓,例如由远场中不稳定谐振器产生的,或由孔径引起的、显示出衍射图的光束轮廓。3.15光束扩展器能加大激光束直径的光学元件的组合3.16光束路径元件位于限定的光束路径上的光学元件示例:光束控向镜面,聚焦透镜或漫射器。3.17光束停止器能够终止激光束路径的装置3.181类激光产品在运作期间不允许人类接触到超过可适用波长和发射持续时间(见5.3和4.3e))的1类AEL的激光辐射(可接受辐射,见3.2)的任何激光产品词条注1:另参见附件C中分类方案的限制。词条注2:因为产品分类的确定试验仅限于在运行期间进行测试,对于嵌入式激光产品,则可能是这种情况:当检修面板的联锁装置被覆盖或者产品被打开或拆卸时,在维护(见6.2.1)或检修期间其在1类产品AEL之上的激光辐射能变成可接近的。3.191C类激光产品任何被明确设计用于接触皮肤或非眼组织的激光产品,以及:—在运行期间,通过工程手段防止眼睛危害,即当激光器/敷贴器移开接触的皮肤或非眼组织时,可接近辐射将被停止或减小到低于1类产品的可接受的发射极限,—手术期间,当与皮肤或非眼组织接触时,辐照度或曝辐量电平可能会超过皮肤MPE(最大允许照射),是为了预期治疗程序所必需的,且—激光产品符合适用的垂直标准词条注1:仅依据IEC60825-1将一个产品分类为1C类,而不考虑可适用的垂直产品安全标准中规定的要求是不充分的。另见附录C中分类方案的限制。词条注2:由于发射的辐射可能超过适用皮肤的MPE,1C级激光器的输出可能会对靶组织有潜在的危害。在接触情况下的可接触辐射的合适限制的定义超出了本标准的范围,例如与眼睑的可能接触,规定在适用的垂直标准中。词条注3:因为产品分类的确定试验仅限于在运行期间进行测试,则对于嵌入式激光产品,可能是这种情况(具体取决于产品):当检修面板的联锁装置被覆盖或者产品被打开或被拆卸时,在维护(见6.2.1)或检修期间其超过1类产品AEL的辐射能变成可接近的。3.201M类激光产品波长范围为302.5nm至4000nm的任何激光产品,且在运行过程中,不允许人类接触到超过可适用波长、发射期间(见4.3e))的1类AEL的激光辐射(可接受辐射,见3.2),其中按照5.3a)规定测量辐射电平词条注1:参见附录C中分类方案的限制。词条注2:当使用看得远的光学器件如望远镜或双筒望远镜(见5.3a)观察时,1M类激光产品的输出具有潜在的危害。词条注3:因为产品分类的确定试验仅限于在运行期间进行测试,则对于嵌入式激光产品,可能是这种情况(具体取决于产品):当检修面板的联锁装置被覆盖或者产品被打开或被拆卸时,在维护(见6.2.1)或检修期间其超过本类产品AEL的辐射能变成可接近的。3.212类激光产品在400nm到700nm的波长范围内的任何激光产品,且在运行期间,不允许人类接触到超过可适用波长、发射期间(见5.3c))的2类的AEL的激光辐射(可接受辐射,见3.2)词条注1:参见附录C中分类方案的限制。词条注2:因为产品分类的确定试验仅限于在运行期间进行测试,则嵌入式激光产品的情况可能是(取决于产品):当检修面板的联锁装置被覆盖或者产品被打开或被拆卸时,在维护(见6.2.1)或检修期间其超过本类产品AEL的辐射能变成可接近的。3.222M类激光产品在400nm至700nm波长范围内的任何激光产品,且在操作期间不允许人类接触到超过可适用的波长和发射持续时间(见4.3e))的2类AEL的激光辐射(可接受辐射,见3.2),其中辐射电平根据5.3c)进行测量词条注1:参见附录C中分类方案的限制。词条注2:当使用看得远的光学器件如望远镜或双筒望远镜(见5.3c))进行观察时,2M类激光产品的输出功率是潜在危险。词条注3:因为产品分类的确定试验仅限于在运行期间进行测试,则嵌入式激光产品的情况可能是(取决于产品):当检修面板的联锁装置被覆盖或者产品被打开或被拆卸时,在维护(见6.2.1)或检修期间,其高于该类产品AEL的辐射能变成可接近的。3.233R类和3B类激光产品在运行期间的允许人类接触到超过1类和2类的可接受的发射极限的激光辐射(可接受辐射,见3.2)任何激光产品,若适用,但不允许人类接触到超过各种任何发射持续时间和波长(见5.3d)和5.3e))的3R类和3B类的AEL的激光辐射词条注1:参见附录C中分类方案的限制。词条注2:根据其光学特性,1M类和2M类激光产品的输出功率可能高于或低于3R类AEL。词条注3:因为产品分类的确定试验仅限于在运行中试验,则对于嵌入式激光产品,其情况可能是(取决于产品):当检修面板的联锁装置被覆盖或产品打开或拆卸时,高于该类产品的AEL的辐射在服务期间能变成可接近的。3.244类激光产品允许人类进入超过3B类AEL(见5.3f))的激光辐射(可接受辐射,见3.2)的任何激光产品词条注1:参见附录C中分类方案的限制。3.25伴随辐射除激光辐射之外的,波长范围为180nm至1mm之间,作为激光器运行结果或物理上必需的由激光产品发射的任何电磁辐射3.26准直光束发散或辐合的角度非常小的辐射光束3.27接触模式激光产品的应用,其中光束投射系统能与预期目标紧密接触词条注1:光束投射系统不需要有“物理”接触。例如,只要有足够的工程控制措施到位,那么它就可以接近预期目标。词条注2:该定义与被分为1C类的产品相关。3.28连续波/CW激光器以连续输出方式运行,且持续时间等于或大于0.25s词条注1:本说明仅适用于法语。3.29既定光束路径激光束在激光产品内的预期路径3.30演示激光产品为了演示、娱乐、广告、展示或艺术作品而设计,制造,计划或推广的任何激光产品词条注1:“演示激光产品”一词不适用于为了其他应用而设计和准备的激光产品,尽管它们可用于演示这些应用。3.31漫反射借由一个表面或介质向多个方向散射以改变辐射光束的空间分布词条注1:一个完美的漫射器可以清除入射方向和显现的辐射之间的所有关联。【来源:IEC60050-845:1987,845-04-47,已修改—定义已经完全改写。】3.32嵌入式激光产品在本第1部分中,由于工程特征限制了可接近辐射,其分类号低于所构成的激光器的固有能力分类的一种激光产品词条注1:包含了嵌入式激光产品的激光产品被称做封闭式激光产品或封闭式激光系统。3.33辐射持续时间作为激光产品的运行、维护或检修结果,在人类进入激光辐射期间可能发生的脉冲、脉冲串或脉冲序列、或连续运作的短暂持续时间注1:对于单个脉冲,这是指前沿的半峰值功率点和后沿上的相应点之间的持续时间。对于脉冲串(或脉冲串的分段),这是前导脉冲的第一个半峰值功率点与后续脉冲的最后一个半峰值功率点之间的持续时间。3.34漂移激光辐射指偏离了限定的或预期的光束路径的激光辐射词条注1:这种辐射包括来自光束路径组件不必要的反射,和来自不对准或已损坏部件的偏离辐射。3.35曝光持续时间照射到人体上的激光辐射的一个脉冲、或脉冲序列、或脉冲串、或连续辐射的持续时间词条注1:对于单个脉冲,这是指前沿的半峰值功率点和后沿上的相应点之间的持续时间。对于脉冲串(或脉冲串的分段),这是指前导脉冲的第一个半峰值功率点与后续脉冲的最后一个半峰值功率点之间的持续时间。3.36扩展源视图观察条件,借此在100mm或更大的距离处的表观光源对着眼睛的角度应大于最小对向角(αmin)词条注1:当考虑到视网膜热损伤危害,在本标准考虑了两个扩展源条件:中间源和大源。借助表观光源的对向角α,它们被用于区分光源,α在αmin和αmax之间(为中间光源),大于αmax(为大光源)。另见3.82。词条注2:因子C6(4.3c)和表9)能大于1的示例包括一些扩散激光源、漫反射、有的线激光器和一些激光二极管阵列的观察。3.37人眼安全低于1类AEL的可接受辐射或低于给定暴露持续时间内的眼睛的MPE(最大允许照射)的曝光值词条注1:该术语被错误地用于一些激光辐射的波长范围超过1400nm的广告材料中,相对于视网膜危害范围,在此波长范围中该术语是以更高的曝光极限值为基础。术语“人眼安全激光器”只能用于描述1类激光产品。即使1类可以被称作人眼安全,但若是可见辐射,短视觉干扰如炫目的“闪光视盲”和后像可能仍由直射光束的观察产生的。词条注2:术语“人眼安全激光器”不能仅依据输出波长大于1400nm来描述激光器,因为有足够输出功率的任何波长的激光器都可能造成伤害。3.38故障保护在组件故障时不会增加危险的设计考虑词条注1:进入故障模式时,系统不工作或者危险不会增加。3.39失效保护安全联锁在故障模式下,联锁作用不会失效的联锁装置词条注1:例如,一旦开始打开铰接盖、或在移走可拆卸盖子之前,联锁装置将明确移至OFF位置;并且一定被保持在OFF位置,直到铰链盖关闭或可拆卸盖被锁定在关闭位置。词条注2:为了第1部分的目的,在OFF位置的安全联锁会终止光束或将输出降低到要求电平。如果使用的电气、电子和可编程组件,则可以使用IEC61508或ISO13849来评估联锁装置的可靠性。3.40人类访问a)人体满足激光产品发射的激光辐射的能力,即能在保护机壳外部被截获的辐射,或b)直径为100mm、长度为100mm的圆柱形探针能够拦截3B类及以下的辐射电平的能力,或c)人手或手臂拦截3B类AEL以上的辐射电平的能力,d)同样,对于保护机壳内的相当于3B类或4类的辐射电平,人体的任何部位都有接触到危险激光辐射的能力,这些辐射可以借助引入的任何平面通过防护机壳上的任何开口从产品内部被直接反射出来。词条注1:对于提供了步行通道的激光产品,必须考虑防护机壳内部和外部的辐射以确定人员进入。可通过诸如自动检测系统的工程控制防止人员进入保护机壳。3.41积累辐射?/辐射剂量/Lt在给定照射期间内的辐射整体,表示为在每单位辐射面积的每单位辐射立体角的辐射能词条注1:在ICNIRP指南中,该数量也被称为辐射剂量,并使用符号D.词条注2:SI单位:焦耳每平方米每球面度(J·m-2·sr-1)。3.42束内观察与如漫反射观察相比,眼睛暴露于直接的或镜面反射的激光束的全部观察状态3.43辐照度/E入射到表面元件上的辐射通量dΦ除以该元件面积dA的商词条注1:SI单位:瓦特每平方米(W·m-2)。3.44激光器主要通过控制受激发射过程,可做成能产生或放大波长范围为180nm至1mm的电磁辐射的任何装置【来源:IEC60050-845:1987,845-04-39,已修改—定义已被完全改写。】3.45激光受控区域为了防止激光辐射危害,在其中的人员的停留和活动受到控制和监督的区域3.46激光能量源打算与激光器结合使用以提供可激发电子、离子或分子能量的任何装置词条注1:不认为常规能量源如电力供电网或电池构成了激光能源。3.47激光危险区域指眼睛和/或皮肤的照射超过了相应的最大允许照射值(MPEs)的区域;见标称眼睛受害区域(3.64)词条注1:为避免歧义,应添加危险区域是基于眼睛还是基于皮肤的MPEs信息。3.48激光产品构成、结合或打算并入激光器或激光系统元件的任何产品或组件3.49激光辐射由激光产品在180nm和1mm之间发射的所有电磁辐射,且其是由受控的受激发射产生的3.50激光安全员一个对激光危害的评估和控制有丰富知识的人,并负责监管控制激光危害3.51激光系统激光器与一个具有或不具有其他组成部件的合适的激光能量源的组合3.52发光二极管/LED通过半导体内辐射复合,能在180nm至1mm的波长范围内产生电磁辐射的任何半导体p-n结器件注1:光辐射主要是通过自发发射的过程产生的,但是可能存在一些受激发射。3.53用于评估视网膜光化学危害的限制接受角/γph能检测到辐射的平面角,并用于确定可接受辐射或对照视网膜光化学限制的照射电平词条注1:角γph与眼睛的动作有关,不取决于光源的对向角。如果源的对向角大于规定的限制接受角γph,则接受角γ被限制为γph,且扫描光源中的热点。如果接受角γ不被限制到规定水平,则可能会高估危害。词条注2:如果表观光源的对向角小于规定的限制接受角,则测量仪器的实际接受角不会影响到测量值也不必被受到限制,即可以使用接受辐射计设置的一个常规的“打开“角度。词条注3:SI单位:弧度。3.54用于评估热危害的限制接受角/γth用于评估视网膜热危害的最大对向角注1:接受角γ的值可以在αmin和αmax之间变化(见4.3d)和5.4.3b)2))。注2:SI单位:弧度。3.55限制孔径圆形区域,可以计算出在其上面的辐照度和曝辐量的平均值3.56维护由制造商随激光产品一起提供的用户信息中规定的那些性能调整或程序,这些由用户执行以以保障产品的预期性能词条注1:其不包括操作或服务。3.57最大对向角/αmax表观光源对向角的值,在该值上MPE和AEL与光源尺寸无关词条注1:根据发射持续时间(见表9),αmax的值可以在5毫弧度(mrad)到100毫弧度(mrad)之间变化。词条注2:SI单位:弧度。3.58最大输出(量)用于确定激光产品类别的最大可接受辐射词条注1:因为除了其他情形,确定可接受辐射还需考虑单一故障情形(见5.1),所以最大输出可能超过正常运行时的最高输出。3.59最大允许照射量/MPE在一般情况下,可能会照射到人身上而不会遭受不利影响的激光辐射电平词条注1:MPE电平代表了眼睛或皮肤能被照射到的最大电平,且不会立即有或长时间之后有间接伤害;其与激光辐射波长、脉冲持续时间或照射持续时间、处于风险中的组织和视网膜图像的大小(对于400nm至1100nm范围内的可见的和近的红外激光器辐射)有关。最大允许照射电平(在现有知识状态下)规定在附录A中.词条注2:附录A中给出的MPE值是资料性的,提供MPE值以便制造商可以计算NOHD(标称眼危害距离),进行风险分析并告知用户有关产品的安全使用。在许多国家,公众和工作场所中员工的眼睛和皮肤的照射限值被规定在国家法律中。这些受法律约束力的国家照射限值可能与资料性附录A中提供的MPE不同。3.60医用激光产品为用于人体任何部位的诊断、手术、美容或治疗的激光照射而设计、制造、计划或推广的任何激光产品3.61最小对向角/αmin表观光源的对向角的值,超过该值光源被认为是扩展源注1:对于小于αmin的对向角,MPE和AEL与光源大小无关。注2:SI单位:弧度。注3:αmin=1.5mrad。3.62锁模激光谐振器内的常规机制或现象,产生非常短(例如亚纳秒)脉冲串注1:虽然这可能是一个蓄意的功能,但也可以自发地产生为“自锁模”。所产生的峰值功率可能明显大于平均功率。3.63最大限制位置光束中,可接受辐射与AEL比值最大值的位置词条注1:可接受辐射和AEL可能都取决于有关光束的评估位置。另见3.36。3.64标称眼睛受害区域/NOHA光束辐照度和辐射照量超过适当角膜的最大允许照射量(MPE)的区域,包括激光束意外误导的可能性词条注1:如果NOHA包含了借助光学仪器观察的可能性,则其被定义为“扩展NOHA”。3.65标称眼睛受害距离/NOHD指距输出孔径的距离;超过该距离时,光束辐照度和辐照量将维持在适当角膜的最大允许照射量(MPE)之下词条注1:如果NOHD包含了借助光学设备观察的可能性,则其被定义为“扩展标称眼睛受害距离/扩展NOHD(ENOHD)”。3.66运行激光产品在其预期功能全部范围内的行为表现词条注1:其不包括维护或检修。3.67光化学危害极限为了保护人们免受不利的光化学影响而推断出的MPE或者AEL注1:在紫外线波长范围中,光化学危害极限可以防止对角膜和晶状体的不利影响;然而波长范围界定在400nm至600nm的视网膜光化学危害限制可以防止光照性视网膜炎—辐射照射引起的光化学视网膜损伤。3.68保护性机壳为了防止人类进入到超过规定AEL的激光辐射,而设计的激光产品(包括包含了嵌入式激光器的产品)的那些部分(通常由制造商安装或组装)词条注1:关于试验要求参见5.1,其为评估预防人员进入的保护性机壳的符合性。3.69脉冲持续时间在脉冲的前沿和后沿的半峰值功率点之间测量到的时间增量3.70脉冲激光器激光器以单个脉冲或一连串脉冲的形式传递能量词条注1:在本第1部分中,脉冲的持续时间小于0.25秒。3.71辐射量/L该数量由公式界定其中dΦ是通过穿过给定点的原光束传输出的辐射通量,并在包含给定方向的立体角dΩ中传播;dA是包含给定点的光束的区域面积;Θ是该区域的法线和光束的方向之间的角词条注1:此定义是IEV845-01-34的简化版本,足以满足本第1部分的目的。如有疑问,应遵循IEV的定义。词条注2:SI单位:瓦特每平方米每球面度(W·m-2·sr-1)。【来源:IEC60050-845:1987,845-01-34,已修改-定义已被简化。】3.72辐射能/Q在给定的持续时间Δt下的辐射通量Φ的时间积分注1:SI单位:焦耳(J)。[来源:IEC60050-845:1987,845-01-27,已修改-定义已被简化。]3.73曝辐量/H在表面上的某点处,入射到表面一元素上的辐射能除以该元素的面积注1:SI单位:焦耳每平方米(J·m-2)。3.74辐射功率/辐射通量/Φ,P以辐射的形式发射,转移或接收到的功率注1:SI单位:瓦特(W)。[来源:IEC60050-845:1987,845-01-24]3.75反射率/ρ在给定条件下,反射辐射功率与入射辐射功率的比值词条注1:SI单位:无量纲比值。【来源:IEC60050-845:1987,845-04-58,为指辐射功率而不是辐射通量已做修改。】3.76遥控联锁连接器能允许被分开放置的外部控制器与激光产品其他部件相连接的连接器注1:见6.4。3.77安全联锁(装置)与激光产品防护机壳的每个部分相关联的自动装置,当防护机壳的该部分被移走、被打开或被移位时,能防止人们进入3R类、3B类或4类激光辐射词条注1:见6.3。3.78扫描激光器辐射相对于固定参照系,具有时变方向、传播的来源或图案的激光辐射3.79维修执行在制造商维修说明书中描述的那些步骤或调节,其可能会影响到产品性能的任何方面词条注1:不包括维护或运行。3.80检修面板便于维修,被设计成能移除或移位的罩板3.81单一故障状况产品中可能发生的任何单一故障,以及该故障的直接后果3.82小(光)源对向角α小于或等于最小的对向角αmin的光源3.83镜面反射来自表平面的反射光可以被认为是一束光(见3.11),包括来自装有镜子表面的反射注1:该定义旨在识别到一些反射面,如抛物面反射器,可能会增加入射光束的危害。3.84热危险极限无论是MPE还是AEL是为了保护人们免受不利热影响,而不是光化学损伤3.85时间基准激光产品分类时,考虑的辐射持续时间注1:参见4.3e)。3.86工具螺丝刀,六角扳手或可用于操作螺钉或类似固定装置的其他物件3.87透过率/τ在给定条件下,透射辐射通量与入射通量的比值词条注1:SI单位:无量纲比。【来源:IEC60050-845:1987,845-04-59,已修改】3.88投射密度/光密度/D以10为底的透过率τ的倒数的对数[来源:IEC60050-845:1987,845-04-66]3.89可见光辐射/光能够直接引起视觉感受的任何光学辐射注1:在本第1部分中,这意味着单色光分量的波长为400nm和700nm之间的电磁辐射。[来源:IEC60050-845:1987,845-01-03,已修改-已替换原始定义中的注释。]3.90工件打算由激光辐射加工处理的物件4分类原理4.1概述激光产品的分类是以可接受辐射电平的确定(根据第5条规定的规则确定)为基础,并将该电平与每个类别相关的可接受发射极限(AEL)进行比较。对于1类、1M类、2类、2M类和3R类,可能必须执行其他测量来确定是否需要附加警告(见第7章)。适用于一产品分类的特殊规则(例如:对于1C类参见5.3b),对于某些辐射扩展源产品参见4.4)。由于激光束可能的波长、能量含量和脉冲特性的范围广泛,且其使用过程中产生的潜在危害差别很大;因此不可能将激光器当做可应用共同安全限制的单一组。附录C更详细地描述了与等级和可能限制相关的危害(例如,可能由光学辅助观察产生的)。4.2分类职责制造商有责任提供激光产品的正确分类。(然而,更多见6.1)4.3分类规则在生产后任何时间的运作期间,产品分类应以全部可能范围内的可接受辐射(激光辐射)的输出功率和波长的组合为基础,从而将其分划归到适合的最高等级。评估应包含考虑运行期间任何合理可预见的单一故障情况(为确定合理可预见的单一故障,有关风险分析原理的应用见5.1)。当一个激光产品满足本第1部分该类的所有要求时,只能被归类到特殊类;例如,用户的工程控制、标签和信息。对于发射单个波长的CW/连续波的激光束的激光产品,其激光束是非常平直的或被认为来自于小源,则可以简化分类程序且不需要考虑以下条款:4.3b),4.3c),4.3d),4.3f)。为了分类规则,应使用以下等级(按照眼睛危害增加的顺序)排列:1类,1C类,1M类,2类,2M类,3R类,3B类,4类。注1:1C类被认为不是眼睛危害(类似于1类),如果不恰当地使用,其可能代表了皮肤危害(另见5.3b)。注2:对于分类为1M类或2M类的激光产品,使用如情况3规定的孔径限制由眼睛瞳孔收集的来自大直径光束的辐射量。当在情况1下测量时,1M类和2M类产品的能量或功率电平可能高于2类或3R类的AEL。对于这种激光产品,分类为1M或2M是合适的。1类和1M类、2类和2M类、3R类和3B类的可接受辐射限值(AEL)见表3至8中。所用校正因子的值在表9中给出作为波长、辐射持续时间、脉冲数量和对向角的函数。a)单个波长的辐射对于发射线的光谱范围足够窄以至不会改变AEL的单个波长的激光产品,当在适合于该类的条件下测量到的可接受激光辐射超过所有较低类的AEL、但不超过被分配的类别时,其应被归类到这类。b)多个波长的辐射1)在光谱区域中发射两种或更多波长、对眼睛的辐射在表1中显示为累加的激光产品,当这些波长的可接受激光辐射(在适合于该类的条件下测量)与AEL的比值总和大于所有较低类的联合/个体但不超过被分配的那类时,则该激光产品应被分类到此类。此规则也适用于波长在400nm至1100nm之间的同时发生在视网膜上的,或者在其他波长范围内同时发生在孔径光阑上的非激光辐射。因为是根据IEC60825的这一部分进行分类,所以非激光辐射应包括在其中。2)发射两个或更多波长、在表1中对眼睛不显示为累加的激光产品,在适合于该类的条件下测量到的可接受激光辐射中至少有一个波长的超过了所有较低等级的AEL,但其任何波长均不超过应分类等级的AEL,则该产品应被分到该类。表1-不同光谱区域辐射对眼睛和皮肤的影响的相加性cc)来自扩展源的辐射来自波长范围为400nm到1400nm的激光源的眼睛危害取决于表观光源对向角α。在适用的AEL值中通过因子C6(见表9),而在确定可接受辐射的规则中借由一个指定的接收角表示这种依赖性。注3:当源的对向角大于αmin时,其中αmin=1.5mrad,则这个源被认为是一个扩展源。大多数激光源的对向角α小于αmin,当从光束内观察时(束内观察),其表现为一个明显的“点源”(小源)。实际上,如果是扩展源的圆形激光束,则不能将该激光束准直到小于1.5mrad的发散度,因此规定光束发散度小于或等于1.5mrad的任何激光器不能被视作扩展源。对于小源,设定α为αmin=1.5mrad,C6=1。注4:对于视网膜热危害评估(400nm至1400nm),扩展源的可接受的发射极限/AELs直接随源的对向角变化。对于视网膜光化学危害评估(400nm至600nm),对于大于1s的照射,AEL不会随源的对向角直接变化。使用等于或大于11mrad的限制接收角来测量光化学危害,其取决于辐射持续时间(见5.4.3b)1),且表观光源的限制接受角度γph与对向角α的关系也会影响被测值。注5:对于C6=1的默认条件,为1、1M类的AEL提供了简化的表3,为3R类的AEL提供了简化表6。对于源对的角小于或等于αmin,AEL和MPE和表观光源对向角α无关。对于在最大限制位置进行激光产品分类的,适用情况1(见5.4.3),可以使用放大7倍的(7×)表观光源对向角α来确定C6,即C6=7×α/αmin。在计算C6之前,表达式(7×α)应限制到αmax。7×α的值应用于确定表9中的T2。注6:对于α<1.5mrad、但7×α>1.5mrad的情况,适用表4和表7中α>1.5mrad的限值。d)不均匀,非圆形或多个表观光源(的辐射)为了与热(辐射)视网膜极限进行比较,如果:-波长范围为400nm至1100nm;和-AEL取决于C6然后如果:-表观光源的图像不具有一个均匀的辐照度轮廓;或-表观光源的图像由多个点组成,那么对于如下每个场景,都应进行测量或评估:-对于每一个点;和-对于点的各种不同的集合;和-对于局部区域。对于在每种场景下的每个可能对向角α,这是必须的以确保AEL不会超标。对于点的集合或部分区域的评估,接收角γ在αmin和αmax之间的每个维度上都是变化的,即αmin<γ<αmax,以确定与相应场景相关的局部的可接受辐射。为了将这些局部可接受辐射电平与相应的AEL进行比较,α的值被设置为等于与表观光源的部分图像相关的对向角。分类是基于比例在如下之间的情况:-在该区域对向角α之上的部分区域内的局部可接受辐射;和-相应的AEL是取的最大值。矩形或线性光源的对向角由源的两个角度尺寸的算术平均值确定。在计算平均值之前,大于αmax或小于αmin的任何角度尺寸都应分别限制到αmax或αmin。为了确定情况1下的一个被放大的非圆形源的对向角,在确定算术平均值之前,应该在每个轴上独立地应用c)所述的7倍放大。光化学极限(400nm至600nm)不取决于源的对向角,并使用5.4.3b)规定的限制接收角进行分析。对于大于限制接收角的源,必须在会产生最大发射值的局部表观光源上确定可接受辐射。e)时间基准本标准中使用以下时间基准进行分类:1)波长范围为400nm至700nm的2类、2M类和3R类激光辐射的时间基准为0.25s;2)除了1)和3)中所列情况以外,所有大于400nm波长的激光辐射的基准为100s;3)对于小于或等于400nm的所有波长的激光辐射,和激光辐射波长大于400nm的激光产品其固有设计或功能是有意长期观察,时间基准为30000s。在确定产品分类时,应考虑在时间基准范围内的每个可能辐射持续时间。这意味着单个脉冲的辐射电平应被比作适用于脉冲持续期间的AEL。仅在分类时基的持续时间内平均辐射电平,或不考虑更短的辐射持续时间仅仅来在时基值上进行评估,这是不足够的。注7:在可见光和不可见光的部分光谱中,对于多个辐射波长同时和空间重叠发射的激光产品,其中作为叠加性评估辐射(见表1),其中在其可见光部分被分类为2类或2M类或3R类,其中在其不可见光部分被分类为1类或1M类,则评估不可见光辐射的时间基准可为0.25s。f)重复脉冲或调制激光器应使用如下方法来确定应用重复脉冲或调制发射的激光产品的类别。作为通用要求,在任何给定时间内释放的任何一组脉冲(或序列中的子脉冲群)的可接受辐射不应超过该给定时间的AEL(关于考虑每个可能发射持续时间参见4.3e))。对于所有波长,应评估要求1)和2)。此外,对于波长为400nm至1400nm的,为对比热极限进行还要评估要求3)。为对比光化学限值不需要评估要求3),为确定3B类的AEL也不需要评估。通过应用最严格的1)、2)和在可适用地方3)来确定类别(见表3至8)。1)脉冲串中任何单个脉冲的照射不得超过单个脉冲的AEL(AELsingle)。为了确定扩展源的可接受辐射,使用脉冲持续时间来确定αmax和接收角γth(见5.4.3b)和表9)。2)辐射持续时间T脉冲串的平均功率不应超过单个脉冲持续时间T对应的AEL(AELT),发射持续时间T的脉冲序列的平均功率不应超过对应于AEL的功率。对于确定扩展源的可接受辐射,使用辐射持续时间T来确定αmax和接收角γth(见5.4.3b)和表9)。对于无规律的脉冲模式(包括变化的脉冲能量),T必须在Ti(见表2)和时基之间变化。对于规律的脉冲模式,在时基上平均化就足够了(T设置为等于时基)。注8:为了将AELT与AELsingle或AELs.p.train进行比较,以确定哪个标准是最严格的,AELT表示为能量或曝辐量,其除以N所得的被称为AELs.p.T。3)每个脉冲的能量不得超过单个脉冲的AEL乘以校正因子C5。其中AELs.p.train是脉冲序列中单个脉冲的AEL;AELsingle是单个脉冲的AEL(表3至8);N是在评估的辐射持续时间内脉冲串中脉冲的有效数量(当脉冲发生在Ti(见表2)内时,N小于实际脉冲数,见下文)。需要考虑的最大辐射持续时间是T2(见表9)或适用时基,以较短者为准。C5仅适用于等于或小于0.25s的单个脉冲持续时间。如果脉冲持续时间t≤Ti,则:对于小于或等于0.25秒的时基,C5=1.0对于时间基准大于0.25秒的如果N≤600,则C5=1.0如果N>600,则,且最小的C5=0.4。如果脉冲持续时间t>Ti,则:对于α≤5mrad:C5=1.0对于5mrad<α≤αmax:N≦40时,C5=N-0.25N>40时,C5=0.4对于α>αmax:N≤625时,C5=N>625,C5=0.2除非α>100mrad,其中C5=1.0。如果在Ti(见表2)的周期内出现多个脉冲,则将它们计算为单个脉冲以确定N,并且将各个脉冲能量相加以与Ti的AEL进行比较。在某些情况下,AELs.p.train的计算值可能会低于适用于使用同一时基的同一峰值功率下连续波运行的AEL。在这种情况下,应使用连续波的AEL。表2-低于如下时间的脉冲群应相加注9:附录B给出了计算实例。4.4设计用作传统灯具的激光产品对于激光产品,除玩具外,其设计用作传统灯具和从距离200mm以大于5mrad的对向角α发射出可见近红外光辐射(400nm至1400nm)的扩展源,并且在运行和合理可预见的单一故障情况下,用5mrad接收角平均的全部(400nm至1400nm)未加权峰值辐射电平不超过LT,其中发射可以交替使用IEC62471系列标准“灯具和灯具系统的光生物学安全性”进行评估。为了计算LT,对向角α用弧度表示,且在距离人员接近的最近点200mm处确定。在LT的表达式中α值被限制在0,005rad和0.1rad之间,以至于对于对向角为0.005rad的光源,其可适用辐射标准等于200MW·m-2·sr-1,而对于大于0.1rad的光源适用辐射标准等于10MW·m-2·sr-1。注1:上述辐射值不是照射限值或辐射限值,而是当发射辐射可以根据IEC62471系列标准进行评估时建立的标准。注2:从激光分类中排除的光辐射可能是单色的。除了在正常运行、合理可预见的单一故障条件下不需要考虑用于分类的上述光辐射发射(即上述光辐射发射在正常运行期间不被认为是可接受激光辐射)之外,这种产品需要符合并按照IEC60825的第1部分进行分类。在维护或维修期间,任何激光辐射是可接近的产品应符合IEC60825-1的要求。注3:除了依据IEC62471评估的上述产品之外,如果在运行期间,任一产品没有发出可接受激光辐射,则它可以被认为是1类激光产品。这此类产品根据IEC62471系列标准应被分类到风险组,并应包含一个标签说明风险组、激光产品分类(若适用包括1类)和适用的警告。在IEC60825本部分的产品分类中,应考虑波长低于400nm或波长高于1400nm的可接受激光辐射。5可接受辐射电平和产品分类的确定5.1测试测试应考虑到测量过程中的所有错误和统计不确定性,因老化造成的发射增加、辐射安全降级。具体的用户要求可能会进行额外的测试。有关测量的其他指导,请参阅IEC/TR60825-13。应使用运行期间的测试确定产品分类。在运行、维护和服务期间的测试也适当用于确定用户的安全联锁、标签和信息要求。上述试验应在每个合理可预见的单一故障条件下进行。然而,在没有合理可预见的人员进入期间,如果通过自动抑制/还原将辐射降至低于AEL的电平,则不需要考虑这种故障。使辐射电平维持在给定等级的自动抑制(装置)的所需的可靠性,可以根据风险分析的原则来评估;例如,如规定了安全完整性等级(SIL)的IEC61508中所述。另外,为了规定SIL等级,还需要定义故障反应时间以设计自动抑制;目标反应时间也可基于风险。不需要根据IEC61508或IEC61508应用的完整分析。风险分析可用于帮助确定合理可预见的单一故障情形。为了确定一个单一故障情况是否被认为是合理可预见的,故障的概率(频率)以及伤害风险(暴露到一个电平下可能会引起伤害和严重伤害的可能性)都应该考虑。给定故障造成的伤害风险越低,故障(将引起一个给定辐射电平)“越频繁”可以被容忍,且不被考虑用于分类。一个可接受的关于故障的风险和概率分析模式是FMEA(故障模式影响分析)及IEC61508中描述的程序。注1:自动抑制包括辐射的物理限制到一个安全状态,例如元件或系统失效。它不包括辐射的手动复位或终止。注2:例如,在故障状态下,扫描安全保护装置的反应速度可能不足够快以防止高于AEL的辐射;然而,根据风险分析的结果,这可能是可以接受的。注3:在运行期间确定分类,维护的限制然后取决于产品分类。注4:单一故障状况可以通过其他方式评估,而不是物理性地诱导试验错误。在评估用于防止人类进入到等同于4类能量电平的防护性外壳的适用性时,应考虑所有合理可预见的光束方向改变的单一故障事件。分析应包括单一故障事件是否会产生足够的能量能使保护性外壳退化或损坏。例如,当在运行或单一故障状态期间,引入遥控技术或其他光束操纵机制,或使用光学或工件将导致能量被引导到保护壳的表面上,将发生如下之一:-通过工程手段消除单一故障;或-保护壳的材质能抵挡住该能量,而不会降低其保护性能,其足以让激光能引起有害照射;或-在退化发生之前,应检测到该故障,并防止激光辐射通过保护壳发射出来。IEC60825-4规定的小于30000s的保护外壳评估时间不适用于产品分类。注5:这是因为在不考虑人为干预(见6.2.1)情况下确定等级,因此不会考虑由用户检查保护外壳。注6:考虑人员检查或人为干预的保护壳评估可用于建立安全等级,或对于由合理可预见的故障事件、多个故障事件引起的保护壳潜在退化的检测与产品分类无关。光放大器应使用最大可接近总输出功率或能量进行分类,其中可包含最大额定输入功率或能量。在没有明确的输出功率或能量限制的情况下,应使用由放大器增加的最大功率或能量加上为达到该条件所必需的输入信号功率或能量。等同于第5条规定的测试和程序是可接受的。5.2激光辐射的测量为了依照5.1对激光产品进行分类,测量激光辐射电平可能是必需的。当激光源的物理特性和限制将激光产品或激光设备明确地置于一个特定类别时(然而a)至f)中所给出的原理需要考虑),测量是不必需的。任何测量应在以下情况和程序下进行:a)使可接受辐射电平最大化的状况和程序,包括激光产品的起动、稳定辐射和关闭。b)将列于运行、维护和维修说明书中的所有控制和设置结合调整,以使辐射达到最大可接受电平。测量也要求同附件使用一起进行,该附件可增加辐射危害(例如,准直光学器),由制造商供应或提供的以便与产品一起使用,并且可以在没有工具的情况下增加或移除。注:这包括产品的任何配置,可以在不使用工具或不破坏联锁的情况下获得,包括包含警告的操作和维护说明书的配置和设置。例如,当激光束光路中的光学元件如滤光器、扩散器或透镜可以在没有工具的情况下被移除时,产品必须在可导致最高危险电平的配置中进行试验。制造商的指示不去除光学元件不能将其调整为一个低的等级。分类是基于产品的工程设计,不能基于用户的适当行为。c)对于除激光系统之外的激光产品,具有可耦合到此类型激光能量源的激光器,其被激光产品厂家规定为可兼容的,并且产生来自产品的可接受辐射的最大辐射值。d)在测量可接受辐射电平的运行期间,人员可能进入的空间点(例如,如果运行可能需要拆除保护性壳的一部分并且破坏安全联锁装置,则应在产品构造中可接近点处进行测量)。e)测量仪器检测器相对于激光产品如此定位、朝向,从而使仪器能够最大程度地探测辐射。f)应作出适当规定,以避免或消除伴随辐射对测量的影响。5.3激光产品类别的确定1类和1M类的AEL在表3和表4中列出,2类的AEL在表5中,3R类的AEL见表6和7中,3B类的AEL在表8里。表3-表8中使用的校正因子C1至C7和分界点T1和T2限定在表9中。a)1类和1M类1级适用于180nm至1mm的波长范围。1M级适用于302.5nm至4000nm的波长范围。为了在条件1和条件3下确定可接受辐射,见表10。对于小于302.5nm和大于4000nm的波长,如果可接受辐射在条件3下小于或等于1类的AEL,则该激光产品被分配到1类。对于在302.5nm和4000nm之间的波长:如果可接受辐射是:-条件1和条件3下,小于或等于1类AEL,那么激光产品被分类到1类。如果可接受辐射是:-条件1下大于1类的AEL;和-条件1下小于3B类的AEL;和-条件3下小于或等于1类的AEL,那么激光产品被分配到1M类。注1:验证3B类AEL的原因是在受到来自1M类激光产品的光束照射的情况下,为了限制通过光学仪器的最大功率。如果可接受辐射超过了将一直径为3.5mm的孔径放置在距人员进入最近处确定的3B类AEL,则应给出关于潜在的皮肤危害和/或角膜/虹膜危害的额外警告(见7.13)。注2:具有高度发散光束的1类激光产品可能在源(例如,光纤尖)附近或与其接触时产生足够高的辐照度,以至皮肤或虹膜可能受伤。在这些条件下,对于波长长于1000nm的,角膜也有可能损伤。b)1C类当激光辐射打算应用于接触预期目标,且具有防止超过1类AEL的激光辐射泄漏的防护措施时,则适用1C类。只要其也符合一系列可在适用的IEC垂直标准中找到的1C类激光产品的安全要求,则该激光产品也可归到1C类。只要使用了包含一组用于1C类激光产品的安全要求的、IEC60601或IEC60335系列中的标准,且其打算用于人类皮肤和非眼部组织的接触模式的激光产品应被归类到1C类。这种1C类激光产品应包含工程控制,以确保激光辐射对眼睛的照射不是合理预见的。只有存在一个适用的IEC标准时,才允许分为1C类,该标准制定了阻止辐射到周围空间或眼睛的工程控制,并将对预期靶组织的照射量限制到适合预期应用的电平。对于杂散光或辐射泄漏试验,在条件3下将敷贴器置于操作距离或与白色扩散面接触处,不得超过1类的AEL。注3:典型的1C类激光产品包括那些用于脱毛、皮肤祛皱和祛痤疮的产品,包括这类家用产品。c)2类和2M类2类和2M类适用于400nm至700nm的波长范围。为了确定条件1和条件3下的可接受辐射,见表10。如果可接受辐射超出了1类和1M类(见上文a)项)所要求的限值,并且是:-小于或等于条件1和条件3下的2类AEL,那么激光产品被分到2类。如果可接受辐射超出了1类和1M类(见上文a)项)所要求的限值,并且是:-大于条件1下的2类AEL;和-小于条件1下的3B类AEL;和-小于或等于条件3下的2类AEL,那么激光产品被分到2M类。注4:验证3B类AEL的原因是为了在来自2M类激光产品光束照射的情况下,限制通过光学仪器的最大功率。如果可接受辐射超过了在距人员进入最近点用直径3.5mm的孔径确定的3B类AEL,则应给出有关的潜在皮肤危害和/或角膜/虹膜危害的额外警告(见7.13)。注5:具有高度发散光束的2类激光产品可能在源(例如,光纤尖)的附近或与源接触时产生足够高的辐照度,以至皮肤或虹膜可能受伤。在400nm至700nm的波长范围外,2类激光器的任何额外发射应低于1类AEL(参见4.3e)的时间基准)。另外,如果波长对于眼睛(的作用)是相加的(见表1),则可接受可见光对2类AEL比值和可接受可见光对1类AEL比值的总和应小于1。d)3R类根据5.4确定,如果条件1和条件3下的可接受辐射是:-小于或等于3R类AEL,且-根据条件3确定的可接受辐射超过了1类和2类的AEL,如果适用的话那么激光产品被分到3R类。如果可接受辐射超过了在距人员进入最近点用直径为3.5mm的孔径确定的3B类AEL,则应给出有关的潜在皮肤危害和/或角膜/虹膜危害的额外警告(见7.13)。注6:具有高度发散光束的3R类激光产品,可能在源(例如,光纤尖)的附近或与其接触时产生足够高的辐照度以至皮肤或虹膜可能受伤。在这些条件下,对于波长长于1000nm的,角膜也有可能损伤。e)3B类依照5.4确定,如果可接受辐射:-小于或等于在条件1和条件3下的3B类AEL,以及-超过在条件1或条件3下的3R类AEL,以及-超过条件3下的1类和2类的AEL那么激光产品被分到3B类。f)4类按照5.4确定,如果可接受辐射在条件1或条件3下超过了3B类AEL,则该产品应被分到4类。表3—1类和1M类激光产品的可接受辐射极限,C6=1a,b表4—波长范围为400nm至1400nm(视网膜危险区域)的1类和1M类激光产品的可接受激光极限:扩展源a,b,c,d,e,f表5—2类和2M类激光产品的可接受发射极限波长λnm辐射持续时间ts2类AEL400-700t<0,25t≥0,25和1类AEL相同C6×10-3Wa注:当与具有大于表10(见附件C)中规定的孔径的观察光学元件一起使用时,满足测量条件1的符合2类分类要求的激光产品可能是危险的。a对于校正因子和单位,见表9。表6—3R类激光产品的可接受的辐射极限,C6=1a,b,c表7-波长范围为400nm至1400nm(视网膜危险区域)的3R类激光产品的可接受的发射极限:扩展源a,b表8—3B类激光产品的可接受的辐射极限a表3至表8中使用的校正因子C1-C7和分界点T1和T2限定在表9中表9-用于AEL和MPE评估的校正因子和分界点αmin=1.5mrad对于t<625μs,αmax=5mrad对于625μs≤t≤0,25s,αmax=200t0.5mrad对于t>0.25s,αmax=100mradN是在适用持续时间(4.3f)和第A.3条)中包含的脉冲数量。注1:对于小于400nm和大于1400nm的波长、少于10-9s的照射时间,只有有限的效果证据。对于这些辐射持续时间和波长的AEL,是通过对来自小于400nm和大于1400nm的波长应用10-9s照射得到的辐射功率或辐射照射计算同等辐射功率或辐照度得出的。注2:关于孔径光阑参见表10,限制孔径参见表A.4。注3:在表3至表8和这些注释里的公式中,波长以纳米为单位表示,辐射持续时间t单位为秒,α单位为毫弧度。注4:对于表3至表8中降至单元格边界值(例如10s)的辐射持续时间,应适用更低的限值。在单元格边界(即不应用于显式方程)中,使用符号“<”,这意味着小于或等于。当已指定波长范围,则波长范围λ1至λ2表示λ1≤λ<λ2。aC5仅适用于小于0.25s的脉冲持续时间。参见4.3f)中确定C5的规则。bC6仅适用于视网膜热危害限制。c最大限制接收角γth应等于αmax(但其他见4.3c))。5.4测量几何学5.4.1概述两个测量条件都用于确定可接受辐射。条件1适用于通过伸缩光学望远镜辅助观察准直光束可能增加其危害的波长。条件3适用于肉眼。对于扫描式激光辐射的功率和能量测量,只能使用条件3。对于专门用于室内的激光产品的分类,且需借助如双筒望远镜的光学望远镜进行束内观察不是合理可预见的,则不需要应用条件1。注1:测量条件3还包括使用低功率放大镜对可观察辐射进行评估。通过更高功率的放大光学器件观察如同可能发生在光纤系统的涵盖在IEC60825-2中。分类方案的限制在第C.3条中进行讨论,提出额外的风险分析和警告可能适合的情况。条件2在本第1部分之前的版本中被用作“放大镜”条件。指定以下两个评估方案。简化(默认)方法,在相对通常可以轻易识别的参考点以固定距离(见表10)进行分类测试(见表11)。对于这种简化评估,不需要确定表观光源的对向角,因为C6(见表9)被设置为等于1。对于波长在400nm至1400nm的视网膜危害区域的辐射,当扩展源的AEL以大于1的参数C6增加时,必需在光束中最大限制位置处评估产品的类别(即以便将可接受辐射值同相应AEL进行比较)。第二种方法比上述a)中的默认评估更为复杂,但是对于扩展源,它可以允许更高的可接受辐射值。注2:在许多情况下,最大限制位置不是在距用于基本评估的参考点100mm处,而是更远的地方。在距离参考点100mm处确定表观光源的对向角,在那些场合将导致所测AEL超过在最大限制位置确定的AEL。如果简化(默认)评估能产生想要的分类,则不需要对扩展源执行完整的评估(见5.4.3),即使实际源可能已被扩展,实际因子C6可能大于1,并且最大限制位置不同于表10中给出的位置。注3:如果源是一个裸露激光二极管,或如果它发出非常准直的激光束,则通常适用简化(默认)评估,即产生与5.4.3中所述的扩展源方法相同的结果。5.4.2默认(简化)评估表10中的默认简化测量距离适用:-对于波长小于400nm和大于1400nm的光源,或-如果因子C6被设置为等于1,或-当接收角测量不受限制(即至少应与表观光源的对向角一样大)时,对于时间基准长于100s的视网膜光化学极限,-对于既不是光化学的也不是热的(即不取决于C6)视网膜极限的其他限制(例如3B类的AEL)。表10中规定的距离被定义为距表11所列的参考点的距离。表10-默认(简化)评估的测量孔径直径和测量距离条件1应用于准直光束,如望远镜或双筒望远镜可能会增加其危害a条件2适用于光纤通信系统,见IEC60825-2条件3应用于确定与肉眼、低功率放大镜和扫描光束相关的辐射波长nm孔径光阑mm距离mm孔径光阑/限制孔径mm距离mm小于302.5--10大于等于302.5至400720001100大于等于400至1400502000见5.4.1的注17100大于等于1400至40007×条件32000见5.4.1的注1t≤0.35s,为10.35s<t<10s,为10s≤t,为3.5(t单位为s)100大于等于4000至--t≤0.35s,为10.35s<t<10s,为10s≤t,为3.5(t单位为s)0大于等于至--110注:“条件”标题下面的描述是仅供参考的典型案例,不具有独有性。a条件1不适用于专门用于室内的激光产品的分类,并且其中具有诸如双目望远镜的望远镜的镜片观察是不合理可预见的。表11-条件3的参考点产品类型参考点半导体发射器(例如激光二极管,超辐射发光二极管)发射芯片的物理位置扫描辐射(包括扫描线性激光器)扫描顶点(扫描光束的旋转点)线性激光器线的焦点(出光扇角的顶点)光纤输出光纤尖完全扩散源扩散器表面其他光束腰对于在条件3下的测量,如果参考点位于防护壳内(即不可进入),距人员进出最近的点的距离远于表10中规定的测量距离,则测量应在人员进出的最近点处进行。对于条件1,不管源的位置如何,应至少在距人员进出最近点2m处进行测量。5.4.3扩展源的评估条件对于在视网膜危险范围(400nm至1400nm)内的波长,用于分类的可接受辐射和AEL应在最(具)限制性位置确定:-当大于1的C6的值被考虑用于确定AEL时,或者-为了和光化学视网膜极限进行比较,当一个有限的接收角被考虑用于确定可接受辐射时。在光束内的不同位置可一起确定可接受辐射和AEL(C6)(即它们是配对值),并且使用为最限制性位置获得的值来确定产品的类别。这意味着对于光束内同一位置确定的可接受辐射(与AEL相比较)和AEL,即在用于确定可接受辐射的孔径光阑的位置确定表观光源(和因此C6)的对向角α。对于测量条件3,测量位置从不会近于距参考点的默认测量距离;对于条件1,测量位置距人员进入产品最近点从不近于2m,且距小源测量参考点从不近于2m。在激光束的发散小于1.5mrad的情况下,表观光源的对向角α小于αmin,并且可以在5.4.2规定的情形下进行可接受辐射的确定。注1:如果源是扩射的,例如激光束照射在透射扩散板上,则扩散板可以被当做表观光源的位置,并且扩散板上的辐射图形用于确定表观光源的对向角(不均匀模式的评估方法见4.3d))。注2:在有多个源或多个焦点的一些更复杂的布置中,使用一个更详尽的技术可能更合适,例如光线跟踪。注3:对于发射扫描光束的激光产品,根据用于表观光源成像的视觉调节条件,扫描光束能产生在视网膜上扫描的表观光源的图形,产生一个移动的表观光源。如果在分类中有移动的表观光源,则该产品的分类基于这里描述的用于扩展源的评估方法(与简单分析相比,其中小源被假定是静止的)。移动表观光源应按4.3中所述的进行评估,d)应充分考虑用相应接收角确定的可接受辐射的重复脉冲性质。a)孔径对于条件1和条件3,为了确定可接近辐射以及表观光源的对向角(两者都要在光束中最限制位置处确定),应使用表10中规定的孔径和最小测量距离(见图1和图2)。图1-通过将表观光源成像到视场光阑平面来限制接收角的测量设置注:当表观光源是不可接近时,这种设置不合适。图2-通过在表观光源附近放置一个圆形孔径或蔽光框(用作视场光阑)来限制接收角的测量设置b)接收角接收角是视场光阑直径距图1中透镜中心点所对的角(针对小的角度),或是视场光阑的直径比与光源到检测器距离所对的角(图2)。必须考虑到透镜造成的损失。对于条件3,用于确定可接受辐射电平的接收角如下文1)和2)所述。对于条件1,接收角通过将1)和2)中给出的值除以因子7来确定。1)光化学视网膜限值对于要根据光化学极限(400nm至600nm)评估光源的测量,限制接收角γph在表12中给出。表12-限制接收角γph如果源的对向角α大于规定的限制接收角γph,则接收角不应大于γph所规定的值。如果源的对向角α小于规定的限制接收角γph,接受角度应完全涵盖所考虑的源,但不需要,否则应被明确界定(即接受角度不需要限制至γph)。注5对于α<γph的单一源的测量,不需要用特定的、明确定义的接收角进行测量。为了获得一个明确定义的接收角,可以通过将源设想为视场光阑或通过遮蔽掉源来定义接收角-分别参见图1和图2。2)所有其他视网膜极限为了测量与光化学限值之外的视网膜限值进行比较的辐射,接收角度应完全涵盖研究的源(即接收角应至少与源的对向角α一样大)。然而,如果α>αmax,则限制接收角为αmax。在400nm至1100nm的波长范围内,用于评估表观光源图像(源的辐射轮廓)为不规则辐照度分布的一个表观光源,例如其由多个点组成,接收角必须在αmin≤γ≤αmax的范围内变化(见4.3d))。6工程规格6.1一般性意见和修改激光产品需要一定的内置安全功能,具体取决于制造商对其归类的类别。这些要求在6.2至6.13中给出。制造商应确保负责激光产品和系统分类的人员已接受了适当培训,使其能够了解分类方案的全部意义。如果之前已分类的激光产品所做的修改会在本标准范围内影响产品性能或预期功能的任何方面,则执行任何此类修改的人员或组织负责确保激光产品的重新分类和重新贴签。注该术语“修改”被理解为仅限于那些改变分类或改变与本标准一致性的修改。6.2防护壳6.2.1总则每个激光产品应具有一个防护壳,当放置在适当位置时,其能防止人类进入到超过1类AEL的激光辐射(包括漂移激光辐射),除了为了产品功能的性能的人员进入是必需的。当一个激光产品的分类是基于防止人类进入相当于4类的能量电平(例如激光加工机器)时,防护性外壳应在合理可预见的单一故障情况下抵抗住(辐射)照射(见5.1),而无需人为干预。如果防护壳的大小是允许人员进入的,请参阅6.13。1类,1C类,1M类,2类,2M类或3R类激光产品的维护不得允许人类进入到3B类或4类的激光辐射电平。3B类激光产品的维护不允许人类进入到4类激光辐射电平。6.2.2检修激光产品(包括嵌入式激光产品)防护壳的任何部件,可被移除或移开以进行检修,并将允许进入到超过指定AEL的激光辐射,且不互锁(见6.3);零部件的移除或移开需要使用到工具,并以这种方式使其固定。6.2.3可移动激光系统如果一个激光系统可以从其防护壳中取出并通过简单地插入电源或电池来运作,则激光系统应符合适用于其类别的第6和第7条的制造要求。6.3检修面板和安全联锁6.3.1当符合以下两个条件时,应为防护壳的检修面板提供安全联锁:a)在维护或运行期间,检修面板将被移除或移开,以及b)面板的拆卸或移动将准许进入到下表13中由“X”指定的激光辐射电平。安全联锁的适用性由下表13中的(X)标明。表13-安全联锁的要求产品类别
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