ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАЗЕРНОЙ АППАРАТУРЫ

Часть 13

Измерения для классификации лазерной аппаратуры

IEC/TR 60825-13: 2006 Safety of laser products - Part 13:

Measurements for classification of laser products (IDT)

Издание официальное

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-технический центр сертификации электрооборудования «ИСЭП» (АНО «НТЦСЭ «ИСЭП») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 452 «Безопасность аудио-, видео-, электронной аппаратуры, оборудования информационных технологий и телекоммуникационного оборудования»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 1238-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному документу МЭК/ТО 60825-13:2006 «Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 13. Измерения для классификации лазерной аппаратуры» (IEC/TR 60825-13:2006 «Safety of laser products-Part 13: Measurements for classification of laser products»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

II

ГОСТ P 54836—2011

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Введение

Международная электротехническая комиссия (МЭК) является всемирной организацией по стандартизации, включающей все национальные комитеты (Национальные комитеты МЭК). Целью МЭК является развитие международного сотрудничества по всем вопросам стандартизации в области электрической и электронной аппаратуры. По указанному и другим видам деятельности МЭК публикует международные стандарты. Их подготовка возлагается на технические комитеты. Любой национальный комитет МЭК. заинтересованный данным вопросом, может участвовать в этой подготовительной работе. Международные, правительственные и неправительственные организации, сотрудничающие с МЭК. также участвуют в подготовительной работе. МЭК тесно сотрудничает с Международной организацией по стандартизации (ИСО) в соответствии с условиями, определенными в соответствующем соглашении между двумя организациями.

Официальные решения или соглашения МЭК по техническим вопросам выражают, насколько это возможно, международное согласованное мнение по относящимся к делу вопросам, так как каждый технический комитет имеет представителей от всех заинтересованных национальных комитетов.

Выпускаемые документы имеют форму рекомендаций для международного использования, публикуются в виде стандартов, технических отчетов или руководств и принимаются национальными комитетами именно в таком понимании.

В целях содействия международной унификации (единой системе) национальные комитеты МЭК обязуются при разработке национальных и региональных стандартов брать за основу международные стандарты МЭК. насколько это позволяют условия данной страны. Любое расхождение между стандартами МЭК и соответствующими национальными или региональными стандартами должно быть ясно обозначено в последних.

МЭК не предусматривает процедуры маркировки и не несет ответственность за любое оборудование. заявленное на соответствие одному из стандартов МЭК.

Необходимо обратить внимание на то, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут являться предметом патентного права. МЭК не несет ответственность за установление любого такого латентного права.

Главной задачей технических комитетов МЭК является разработка международных стандартов. Тем не менее, технический комитет может предложить публикацию стандарта, когда он собрал данные различного вида из тех. что обычно публикуются в качестве международного стандарта, например отражающие «современный технический уровень».

Международный документ МЭК/ТО 60825-13 подготовлен техническим комитетом 76 «Безопасность оптического излучения и лазерная аппаратура».

Текст международного документа основан на следующих документах;

Первая редакция	Отчет о голосовании
76/332/DTR	76/345/RVC

Полную информацию о голосовании по одобрению настоящего международного документа можно найти в протоколе голосования, указанном в приведенной выше таблице.

Публикация настоящего международного документа является плановой в соответствии с Директивами ИСО/МЭК, Часть 2.

Настоящий международный документ должен использоваться совместно со стандартом МЭК 60825-1:1993 и Изменением 1 (1997) и Изменением 2 (2001) к нему, упомянутым в настоящем международном документе как «стандарт».

Перечень всех частей стандартов серии МЭК 60825, имеющих общее название «Безопасность лазерной аппаратуры», можно найти на веб-сайте МЭК.

Комитет принял решение, что содержание настоящего международного документа будет оставаться без изменения до даты результата пересмотра, указанного на веб-сайте МЭК http://webstore.iec.ch в специальной публикации с необходимыми обоснованиями. После чего международный документ может быть:

-    утвержден;

-    отменен;

-    заменен на пересмотренное издание;

-дополнен.

Поправка к ГОСТ Р 54836-2011/IEC/TR 60825-13:2006 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 13. Измерения для классификации лазерной аппаратуры

В каком месте Напечатано Должно быть Титульный лист, первая страница стандарта Библиографические данные ГОСТ Р 54836-2011 ОКС 13160:32.260 ГОСТ Р 54836-2011 /IEC/TR 60825-13:2006 ОКС 13.100; 31.260 (ИУС№2 2015 г.)

1

ГОСТ P 54836—2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАЗЕРНОЙ АППАРАТУРЫ Часть 13

Измерения для классификации лазерной аппаратуры

Safety of laser products Part 13 Measurements for classification of laser products

Дата введения — 2013—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт обеспечивает производителей, испытательные центры, персонал, контролирующий безопасность труда, и других заинтересованных лиц практическим руководством по методам выполнения радиометрических измерений или анализа по установлению уровня эмиссии лазерной энергии согласно МЭК 60825-1 Процедуры измерений, описанные в настоящем стандарте, предназначены для руководства по классификации лазерной аппаратуры в соответствии с МЭК 60825-1. Допускаются другие процедуры, если они лучше или более подходящие.

Информация представлена для того, чтобы вычислить допустимые уровни излучения (ДЛИ) и максимально возможные экспозиции (МВЭ). так как некоторые параметры, используемые при расчете пределов, являются зависимыми от значения других измеряемых параметров.

Настоящий стандарт применяется для лазеров, включая протяженные источники и лазерные матрицы. Пользователь настоящего стандарта должен быть осведомлен, что процедуры, описанные в настоящем стандарте, при рассмотрении протяженных источников дают результаты, которые могут уступать более стабильным результатам, полученным при использовании более точных методов.

Примечание - Продолжается работа над более сложными исходными оценками и она будет закончена при условии достижения международного соглашения по методам

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты, обязательные при его применении. Для датированных ссылок применяется только указанное издание. Для недатированных ссылок применяется последнее издание ссылочного документа, включая все изменения и поправки.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

МЭК 60825-1:1993 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования, требования и руководство пользователя (IEC 60825-1:1993 Safety of laser products - Part 1: Equipment classification, requirements and user's guide *)

МЭК 61040 Приемники измерения мощности и энергии, приборы и устройства для лазерной радиации (IEC 61040, Power and energy measuring detectors, instruments and equipment for laser radiation)

ИСО 11554 Оптика и оптические приборы. Лазеры и лазерные установки. Методы проверки мощности, энергии и временных характеристик лазерного пучка (ISO 11554, Optics and optical instruments - Lasers and laser-related equipment - Test methods for laser beam power, energy and temporal characteristics)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты*, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стан-

Объединенное издание (12) содержит МЭК 60825-1 (1993) и его Изменения 1 (1997) и Изменения 2 (2001) (А consolidated edition compnsmg IEC 60825-1 (1993) and its Amendments 1 (1997) and Amendments 2 (2001)).

Издание официальное

дарт. на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт. на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60825-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    угловая скорость (angular velocity): Скорость сканирующего пучка в радианах за секунду.

3.2    профиль пучка (beam profile): Распределение энергетической освещенности эффективного сечения пучка.

3.3    перетяжка пучка (beam waist): Минимальный диаметр осесимметричного пучка Для асимметричных пучков, расположенных на разном расстоянии от источника, может быть сужение пучка вдоль каждой главной оси.

3.4    приборы с зарядовой связью, CCD (charge-coupled device. CCD): Электронно-оптические самосканирующие полупроводниковые преобразователи (формирователи) изображения, использующие металл-оксидую полупроводниковую (МОП) технологию, поверхностное запоминание и передачу информации.

3.5    критическая частота (critical frequency): Частота следования импульсов, выше которой импульсный лазер может быть отнесен к лазерам с непрерывным излучением при оценке возможной лазерной опасности.

3.6    гауссовский профиль пучка (Gaussian beam profile): Профиль лазерного пучка, который действует в низшей перпендикулярной моде. ТЕМоо (волна типа ТЕМ. ПММ_Х).

Примечание - Гауссовский профиль пучка может быть сформирован также прохождением лазерными пучками не ТЕМоо-типа схвоэь(через) пучок, сформированный оптическими элементами

3.7    измерительная апертура (measurement aperture): Апертура, используемая для классификации лазера по мощности или энергии для их сравнения с допустимыми уровнями излучения (ДПИ) каждого класса.

3.8    частота повторения импульса, PRF (Pulse repetition frequency. PRF): Число импульсов в секунду, выражаемое в герцах (Гц).

3.9    переключатель добротности (Q-switch): Устройство для образования очень коротких, большой пиковой мощности импульсов лазера, полученных путем увеличения накопления и сброса энергии внутри и снаружи излучающей когерентный свет среды соответственно.

3.10    лазер с переключателем добротности (Q-swrtch laser): Лазер, излучающий короткие импульсы большой мощности с помощью переключателя добротности.

3.11    релеевское расстояние, Z_r (Rayleigh distance. Z,). Расстояние от перетяжки пучка до точки, где диаметр пучка увеличивается в 2 раза для гауссовского и подобного гауссовскому профиля пучка.

Примечание - Релеевское расстояние часто используют как конфокальный параметр

3.12 чувствительность, R (responsivity. R): Производительность приемника (детектора), выраженная как величина R = 0/1, где О - электрическая мощность приемника (детектора), а I - оптическая мощность или энергия на входе.

4 Назначение

4.1 Общие положения

Настоящий стандарт предназначен в качестве справочного руководства (но не имеющего ограничительный характер) для использования производителями, испытательными лабораториями, персоналом. контролирующим безопасность труда, представителями (чиновниками) промышленности и правительственными властями. Настоящий стандарт содержит также интерпретацию МЭК 60825-1 касающихся вопросов измерения и содержит дополнительный пояснительный материал.

2

ГОСТР5483в—2011

4.2 Предварительное рассмотрение

Перед проведением радиометрических измерений в целях классификации аппаратуры или в соответствии с другими применяемыми требованиями МЭК 60825-1 необходимо первоначально определить некоторые параметры лазера.

a)    Длина волны излучения

Лазеры могут испускать излучение на одной или более определенных длинах волн.

Значения излучаемой длины волны, длин волн или спектральное распределение длины волны обычно могут быть получены от производителя лазера. В зависимости от типа лазера производитель может установить как единственное значение длины волны, так и диапазон длин волн. В ином случае длина волны, длины волн или спектральное распределение могут быть определены посредством измерений, которые не включены в настоящий стандарт. Для определения ДПИ (AEL) для многочисленных длин волн см. 7.1.

b)    Временной режим работы

Временной режим работы имеет отношение (относится) к режиму излучения энергии. Некоторые лазеры испускают постоянную (непрерывную) волну излучения (CW), а другие лазеры испускают энергию имлульсно.

Импульсные лазеры могут быть с одиночным импульсом, переключателем добротности, периодическими импульсами или режимом блокировки. Измерение сканирующего или модулирующего CW-излучения при фиксированном размещении тоже является результатом последовательности импульсов.

Кроме того, последовательность импульсов может быть закодирована, но она имеет среднее значение коэффициента заполнения периода импульса (время излучения как часть фактической продолжительности работы, выраженная в десятых долях или в процентах).

c)    Условия достаточно возможного единичного дефекта

Согласно МЭК 60825-1 установлено, что испытания должны быть проведены для каждого и всех возможных предсказуемых условий единичного дефекта. Обязанностью производителя является гарантировать, что уровень допустимого излучения не превысит ДПИ (AEL) установленного класса при любых условиях.

d)    Неопределенности измерений

Важно рассмотреть потенциальные источники ошибок при измерении лазерного излучения. Неопределенности измерений рассматриваются в разделе 5 настоящего стандарта.

e)    Побочное излучение

Побочное излучение, проникающее в измерительную апертуру, может повлиять на результат измерения мощности или энергии и длительности импульса. Персонал, проводящий испытания, должен гарантировать, что побочное излучение не достигает приемника (детектора) с помощью блока установки измерений или с помощью учета побочного излучения.

1) Конфигурация аппаратуры

Если измерения проводятся с целью классификации, то должны быть известны конфигурации аппаратуры при всех установленных условиях эксплуатации, включая ремонт и обслуживание, и должны быть известны условия единичных дефектов. Если измерения проводятся для определения соответствия требованиям по безопасности блокировок, маркировки и информации для пользователя. то аппаратура должна быть в конфигурации применительно для каждой из определенных категорий использования (функционирование, обслуживание, ремонт) в соответствии с МЭК 60825-1.

Технический комитет МЭК (ТК 76) признает иные эквивалентные процедуры измерений, которые приводят к результатам таким же надежным, как процедуры, установленные настоящим стандартом. Процедуры измерений, установленные настоящим стандартом, пригодны для соответствующих процедур измерений, установленных МЭК 60825-1, если проведение измерений необходимо Во многих случаях проводить радиометрические измерения нет необходимости, и соответствие требованиям МЭК 60825-1 может быть определено путем проведения анализа хорошо известного источника и конструкции фактической аппаратуры.

При некоторых обстоятельствах может возникнуть необходимость частичной разборки аппаратуры. чтобы провести измерения в соответствующем месте, особенно для выполнения требований возможного единичного дефекта. В случае, если лазерная аппаратура содержит другие лазерные приборы и системы, то конечная аппаратура является предметом рассмотрения МЭК 60825-1.

5 Требования к контрольно-измерительным приборам

Измерительные приборы, используемые при испытаниях, должны соответствовать требованиям последнего издания МЭК 61040 (Приемники измерения мощности и энергии, приборы и оборудо-

3

вание для лазерного излучения). Класс используемых приборов (между классом 1 и классом 20. дающим приблизительное равное значение неопределенности измерений) зависит от необходимой точности измерений.

Если применяются приборы не полностью соответствующие МЭК 61040, то оцениваются доли неопределенности измерений различных параметров, которые должны быть согласованы с требованием к суммарной неопределенности измерений. Основные рассматриваемые параметры согласно МЭК 61040:

-    изменение чувствительности во времени;

-    неоднородность чувствительности по поверхности приемника;

-    изменение чувствительности в течение излучения;

-    температурная зависимость чувствительности;

-    зависимость чувствительности от угла падения:

-    нелинейность;

-    зависимость чувствительности от длины волны;

-    зависимость чувствительности от поляризации;

-    ошибки усреднения чувствительности импульсного излучения по времени;

-    дрейф нуля;

-    неопределенность калибровки.

Калибровка должна проводиться согласно национальным стандартам.

Испытания для определения неопределенности измерений приборов должны проводиться в соответствии с МЭК 61040.

Неопределенности измерений CCD матриц и камер приведены в ИСО 11554

6 Проведение классификации

Известные или измеренные параметры аппаратуры позволяют рассчитать ДПИ и условия измерений. Кроме того, должны быть проанализированы условия неисправностей, которые могут увеличить опасность. После этого проводят измерение излучения аппаратуры (или несколько различных измерений), если излучение находится в пределах ДПИ выбранного класса.

В таблицах 1-4 МЭК 60825-1 установлены возможные пределы излучения. Длины волн указаны в строках таблицы, а длительности излучения указаны в столбцах. На пересечении строки и столбца содержится одна или более формул, использующих параметры, которые определены в МЭК 60825-1 (раздел 9.3, примечания к таблицам 1-4).

Порядок проведения классификации показан на рисунках 1 и 2.

Первоначально определяется тип лазера: импульсный или непрерывный. Лазер относят к непрерывным. если продолжительность импульса больше 0.25 с. Порядок проведения классификации для непрерывных лазеров показан на блок-схеме рисунка 1. а для импульсных лазеров - на блок-схеме рисунка 2.

Затем должна быть определена длина волны.

Если лазер импульсный или сканирующий, то следует определить длительность импульса (ДИ) и частоту повторения импульса (ЧПИ).

Должны быть определены интересующий класс или классы. Например, для применения лазеров малой мощности вне диапазона волн от 400 до 700 нм могут быть рассмотрены классы 1. 1М или 3R. Для источников видимого диапазона могут быть рассмотрены классы 1. 1М. 2 или 2М.

После этого должна быть определена длительность развертки (временная база). Она может быть определена в единицах стандартных значений согласно МЭК 60825-1 (раздел 8 4. перечисление е). или из значения параметра Т_; (МЭК 60825-1, примечания к таблицам 1-4), или при рассмотрении специальных временных свойств аппаратуры.

Эта информация необходима для нахождения пересечения нужной строки и столбца таблиц 1-4 МЭК 60825-1. содержащего интересующую формулу или формулы. Параметры, использованные в формулах, определяют другие параметры, которые необходимо определить. Они включают, прежде всего, видимый размер источника (или эквивалент стягиваемого угла а) и измеренный угол приема у_р очевидной фотохимической опасности. В настоящем стандарте в основном рассматриваются только простые протяженные источники. Рассмотрение источника как малого и установка условия С_б=1 являются приблизительной оценкой (оценкой с завышением уровня погрешностей) в случае, если видимый размер источника не известен.

Затем должны быть определены условия измерений (раздел 9.3 и таблица 10 МЭК 60825-1) и ДПИ (таблицы 1-4 МЭК 60825-1). Для импульсных лазеров должны быть оценены несколько условий, установленных согласно МЭК 60825-1 (раздел 8.4, перечисление 0. чтобы гарантировать, что все они находятся в пределах ДПИ.

4