arbetsmiljo.regelverk.org

Bilaga 9

Risker i arbetsmiljön (AFS 2023:10), Bilaga 9.

1.Lagtext#

Artificiell optisk strålning från laser

Inledning#

Denna bilaga innehåller gränsvärden för laserstrålning och hör till 12 kap. 5 §.

Optisk strålning från laser#

De biofysiskt relevanta värdena för exponering för optisk strålning kan fastställas med hjälp av nedanstående formler.

Vilka tabeller som ska användas beror på våglängdsområde, påverkat organ samt skaderisk, se tabell 17. Vilka formler som ska användas beror på våglängden och durationen av den strålning som sänds ut från strålkällan, och resultaten bör jämföras med motsvarande gränsvärden för exponering som anges i tabellerna 18–20. Mer än ett värde för exponering och motsvarande gränsvärde för exponering kan vara tillämpligt för en given källa för optisk strålning från laser.

Koefficienter som används för beräkningarna i tabellerna 18–20 anges i tabellerna 21–23.

Definitioner#

Begrepp
Betydelse
CA–CE
Korrektionsfaktorer för diverse beräkningar.
dP
Effekt: uttryckt i watt [W].
dA
Yta: uttryckt i kvadratmeter [m2].
E (t), E
Irradians eller effekttäthet: effekten av den infallande strålningen på en yta per areaenhet, vanligen uttryckt i watt per kvadratmeter [W/m2]. Värdena på E(t), E kommer från mätningar eller kan tillhandahållas av tillverkaren av utrustningen.
E = dP/dA [W/m2]
G
Integrerad radians: integralen av radiansen över en given exponeringstid uttryckt som strålningsenergi per ytenhet av en strålande yta per rymdvinkelenhet, uttryckt i joule per kvadratmeter per steradian [J/(m2 · sr)].
H
Strålningsexponering: integralen av irradiansen över tiden, uttryckt i joule per kvadratmeter [J/m2].
t
Tid, duration av exponeringen: uttryckt i sekunder [s].
λ
Våglängd: uttryckt i nanometer [nm].
γ
Begränsande konvinkel för synfält: uttryckt i milliradianer [mrad].
γm
Synfält: uttryckt i milliradianer [mrad].
α
Infallsvinkel: för en källa uttryckt i milliradianer [mrad].
αmin
För alla termiska effekter är αmin = 1,5 mrad.
αmax
För alla termiska effekter är αmax = 100 mrad.
Apertur, mätapertur
Cirkulär yta inom vilken genomsnittlig exponering för irradians och strålning beräknas.
Tabell 17. Strålningsrisker
Våglängd [nm]
Strålningsområde
Påverkat organ
Risk
Tabell över gränsvärden för exponering
180–400
UV
Öga
fotokemisk skada och termisk skada
18, 19
180–400
UV
Hud
Erytem
20
400–700
synligt
Öga
skada på näthinnan
18
400–600
synligt
Öga
fotokemisk skada
19
400–700
synligt
Hud
termisk skada
20
700–1 400
IRA
Öga
termisk skada
18, 19
700–1 400
IRA
Hud
termisk skada
20
1 400–2 600
IRB
Öga
termisk skada
18
2 600–106
IRC
Öga
termisk skada
18
1 400–106
IRB, IRC
Öga
termisk skada
19
1 400–106
IRB, IRC
Hud
termisk skada
20
Våglängd a
[nm]
Mätaperturens b
diameter [mm]
Exponeringstid c
10-13–10-9 s
Exponeringstid
10-9–10 s
180 – 302
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 30 [J/m2]
303
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 40 [J/m2]
Se not d, e
304
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 60 [J/m2]
Se not d, e
305
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 100 [J/m2]
Se not d, e
306
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 160 [J/m2]
Se not d, e
307
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 250 [J/m2]
Se not d, e
308
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 400 [J/m2]
Se not d, e
309
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 630 [J/m2]
Se not d, e
310
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 1 000 [J/m2]
Se not d, e
311
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 1 600 [J/m2]
Se not d, e
312
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 2 500 [J/m2]
Se not d, e
313
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 4 000 [J/m2]
Se not d, e
314
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 6 300 [J/m2]
Se not d, e
315 – 400
1
E = 3·1010 [W/m2]
H = 5 600 · t0,25
[J/m2]
400 – 700
7
H = 2,7·104 · t0,75· CE [J/m2]
Se not f
H = 5 · 10-3 · CE
[J/m2]
Se not i
700 – 1 050
7
H = 2,7·104 · t0,75 · CA · CE [J/m2]
Se not g
H = 5 · 10-3 · CA · CE [J/m2]
Se not j
1 050 – 1 400
7
H = 2,7·105 · t0,75· CC · CE [J/m2]
Se not h
H = 5 · 10-2 · CC · CE [J/m2]
Se not k
1 400 – 1 500
1
E = 1012 [W/m2]
H = 1 000 [J/m2]
Se not l
1 500 – 1 800
1
E = 1013 [W/m2]
H = 10 000 [J/m2]
1 800 – 2 600
1
E = 1012 [W/m2]
H = 1 000 [J/m2]
Se not l
2 600 – 105
1
E = 1011 [W/m2]
H = 100 [J/m2]
Se not m
105 – 106
11
E = 1011 [W/m2]
H = 100 [J/m2]
Se not m

Om laserns våglängd omfattas av två gränsvärden ska det mest restriktiva tillämpas.

Använd diameter = 1,5 · t0,375 [mm] för exponeringstider i intervallet 0,3–10 s inom våglängdsområdena 180–400 nm eller 1 400–105 nm.

På grund av bristande data för dessa pulslängder rekommenderar ICNIRP användning av 1 ns som gränsvärde för irradians utanför våglängdsområdet 400–1 400 nm.

Tabellen ger värden för enstaka laserpulser. Om laserpulserna är flera, måste laserpulsdurationen för pulser inom ett intervall Tmin (förteckning i tabell 21) läggas ihop och det resulterande tidsvärdet fyllas i för t i formeln: H = 5 600 · t0,25 [J/m2].

Använd H = 5 600 · t0,25 [J/m2] om det resulterar i ett mer restriktivt gränsvärde.

Använd H = 1,5·10-4 · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 10-13–10-11 s.

Använd H = 1,5·10-4 · CA · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 10-13–10-11 s.

Använd H = 1,5·10-3 · CC · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 10-13–10-11 s.

Använd H = 18 · t0,75 · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 1,8·10-5–10 s.

Använd H = 18 · t0,75 · CA · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 1,8·10-5–10 s.

Använd H = 90 · t0,75 · CC · CE [J/m2] för exponeringstider i intervallet 5,0·10-5–10 s.

Använd H = 5 600 · t0,25 [J/m2] för exponeringstider i intervallet 10-3–10 s.

Använd H = 5 600 · t0,25 [J/m2] för exponeringstider i intervallet 10-7–10 s.


Våglängda [nm]
Apertur
Duration [s]
10–100
100–10 000
10 000–30 000
UVC
180–280
3,5 mm
H = 30 [J/m2]
UVB
280–302
303
H = 40 [J/m2]
304
H = 60 [J/m2]
305
H = 100 [J/m2]
306
H = 160 [J/m2]
307
H = 250 [J/m2]
308
H = 400 [J/m2]
309
H = 630 [J/m2]
310
H = 1,0 · 103 [J/m2]
311
H = 1,6 · 103 [J/m2]
312
H = 2,5 · 103 [J/m2]
313
H = 4,0 · 103 [J/m2]
314
H = 6,3 · 103 [J/m2]
UVA
315–400
H = 104 [J/m2]
Synligt
400–700
400–600
Foto-
kemiskb
skada på näthinnan
7 mm
H = 100  CB [J/m2]
(γ = 11 mrad)d
E = CB [W/m2]; (γ = 1,1 ·  t0,5mrad)d
E = CB [W/m2]
(γ = 110 mrad)d
400–700
Termisk b
skada på näthinnan
om α < 1,5 mrad så är E = 10 [W/m2]
om α > 1,5 mrad och t ≤ T2 så är H = 18 · CE · t0,75 [J/m2]
om α > 1,5 mrad och t > T2 så är E = 18 ·  CE · T2-0,25 [W/m2]
IRA
700–1 400
om α < 1,5 mrad så är E = 10 ·  CA · CC [W/m2]
om α > 1,5 mrad och t ≤ T2 så är H = 18 ·  CA · CC · CE · t0,75 [J/m2]
om α > 1,5 mrad och t > T2 så är E = 18 ·  CA · CC · CE · T2-0,25 [W/m2]
(E får inte överstiga 1 000 W/m2 )
IRB
och IRC
1 400–106
Se not c
E = 1 000 [W/m2]

a) Om våglängden eller något annat villkor för lasern omfattas av två gränsvärden ska det mest restriktiva tillämpas.

b) För små källor med en infallsvinkel på högst 1,5 mrad minskas de dubbla gränsvärdena E för synlig strålning på 400 nm–600 nm till de termiska gränsvärdena för 10 s ≤ t < T1 och till de fotokemiska gränsvärdena för längre tidsperioder. För T1 och T2 se tabell 21 och 22. Gränsvärdet för fotokemiska skador på näthinnan kan också uttryckas som tidsintegrerad radians G = 106 CB [J/(m2 · sr)] för t > 10 s upp till t = 10 000 s och L = 100 CB [W/(m2 · sr)] för t > 10 000 s. För mätningen av G och L ska γm användas som genomsnittligt synfält. Den officiella gränsen mellan synligt ljus och infraröd strålning är 780 nm enligt CIE:s definition. Kolumnen med beteckningar på våglängdsband är bara avsedd för att ge användaren en bättre överblick. Beteckningen G används av CEN; beteckningen Lt används av CIE; beteckningen LP används av IEC och CENELEC.

c) För våglängden 1 400–105 nm: aperturdiameter = 3,5 mm; för våglängden 105–106 nm: aperturdiameter = 11 mm.

d) För mätning av värdet för exponering ska γ definieras på följande sätt: Om α (en källas infallsvinkel) > γ (begränsande konvinkel, anges inom parentes i motsvarande kolumn) så bör mätningssynfältet γm ges värdet på γ. Om ett större mätningssynfält används kommer då risken att överskattas. Om α < γ ska synfältet γm vara tillräckligt stort för att fullständigt innesluta källan men begränsas inte för övrigt och får vara större än γ.

Tabell 20. Gränsvärden för laserexponering av hud (apertur 3,5 mm)
Våglängda [nm]
Duration [s]
< 10-9
10-9–10-7
10-7–10-3
10-3–101
101–103
103–3·104
UV (A, B, C)
180–400
E = 3 · 1010 [W/m2]
Samma gränsvärden som för exponering av ögat
Synligt och IRA
400–700
E = 2 · 1011 [W/m2]
H=200 CA
[J/m2]
H = 1,1 · 104 CA t 0,25 [J/m2]
E = 2 · 103 CA [W/m2]
700–1 400
E = 2 · 1011 CA [W/m2]
IRB och IRC
1400–1 500
E = 1012 [W/m2]
Samma gränsvärden som för exponering av ögat
1500–1 800
E = 1013 [W/m2]
1 800–2 600
E = 1012 [W/m2]
2 600–106
E = 1011 [W/m2]

a) Om våglängden eller något annat villkor för lasern omfattas av två gränsvärden ska det mest restriktiva tillämpas.

Våglängd
λ [nm]
CA
CB
CC
T1 [s]
Tmin [s]
λ < 315
1
10
315–400
1
10
10-9
400–450
1
1
10
18 · 10-6
450–500
1
100,02(λ - 450)
10 · [100,02 (λ - 450)]
18 · 10-6
500–700
1
100,02(λ - 450)
100
18 · 10-6
700–1050
100,002(λ - 700)
1
100
18 · 10-6
1050–1150
5
1
100
50 · 10-6
1150–1200
5
100,018(λ - 1150)
100
50 · 10-6
1200–1400
5
8
100
50 · 10-6
1400–1500
100
10-3
1500–1800
100
10
1800–2600
100
10-3
2600–106
100
10-7
Tabell 22. Parameter CE och T2 enligt ICNIRP
Infallsvinkel
α [mrad]
CE
T2 [s]
α < αmin
1,0
10
αmin < α < 100
α / αmin
10 · [10(α - 1,5) / 98,5]
α > αmax
α2 / (αmin · αmax)
100
Tabell 23. Synfältets storlek (γ)
Exponeringstid
t [s]
Synfält
γ [mrad]
t ≤ 100
11
100 < t < 104
1,1 t 0,5
t > 104
110

Korrektion vid upprepad exponering#

Var och en av följande tre allmänna regler bör tillämpas på all upprepad exponering från lasersystem med upprepade pulser eller skanning:

Exponeringen för en enstaka puls i en följd av pulser får inte överstiga gränsvärdet för exponering för en enstaka puls av den pulsdurationen.

Exponeringen för en grupp av pulser (eller en undergrupp av pulser i en följd av pulser) under tiden t får inte överstiga gränsvärdet för exponering för tiden t.

Exponeringen för en enstaka puls, inom en grupp av pulser, får inte överstiga gränsvärdet för exponering för en enstaka puls multiplicerat med en kumulativ-termal korrigeringsfaktor Cp = N-0,25, där N är antalet pulser. Denna regel gäller bara gränsvärden för exponering i syfte att skydda mot termiska skador, där alla pulser under kortare tid än Tmin behandlas som en enda puls. Se tabell 21 för värden på Tmin.

2.Tolkning#

Ingen tolkning tillagd ännu.