Die biophysikalisch relevanten Expositionswerte für optische Strahlung lassen sich anhand der nachstehenden Formeln bestimmen. Welche Formel zu verwenden ist, hängt von der Wellenlänge und der Dauer der von der Quelle ausgehenden Strahlung ab; die Ergebnisse sind mit den entsprechenden Emissionsgrenzwerten (EGW) der Tabellen 2.2 bis 2.4 zu vergleichen. Für die jeweilige Laserstrahlenquelle können mehrere Expositionswerte und entsprechende Expositionsgrenzwerte relevant sein. Die in den Tabellen 2.2 bis 2.4 als Berechnungsfaktoren verwendeten Koeffizienten sind in Tabelle 2.5, die Korrekturfaktoren für wiederholte Exposition sind in Tabelle 2.6 aufgeführt.EdPdAW m–2Ht0EtdtJ m–2 Anmerkungen:

dP

Leistung , ausgedrückt in Watt [W];

dA

Fläche , ausgedrückt in Quadratmetern [m²];

E (t), E

Bestrahlungsstärke oder Leistungsdichte: die auf eine Fläche einfallende Strahlungsleistung je Flächeneinheit, üblicherweise ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter [W m^-2]; die Werte E(t) und E werden aus Messungen gewonnen oder können vom Hersteller der Arbeitsmittel angegeben werden;

H

Bestrahlung: das Integral der Bestrahlungsstärke über die Zeit, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter [J m^-2];

t

Zeit, Dauer der Exposition, ausgedrückt in Sekunden [s];

λ

Wellenlänge, ausgedrückt in Nanometern [nm];

γ

Grenzempfangswinkel, ausgedrückt in Milliradian [mrad];

γ_m

Messempfangswinkel, ausgedrückt in Milliradian [mrad];

α

Winkelausdehnung einer Quelle, ausgedrückt in Milliradian [mrad];

Grenzblende: die kreisförmige Fläche, über die Bestrahlungsstärke und Bestrahlung gemittelt werden;

G

integrierte Strahldichte: das Integral der Strahldichte über eine bestimmte Expositionsdauer, ausgedrückt als Strahlungsenergie je Flächeneinheit einer Abstrahlfläche je Einheitsraumwinkel der Emission, ausgedrückt in Joule pro Quadratmeter pro Steradiant [J m^-2 sr ^-1].

Tabelle 2.1

Wellenlänge [nm] λ	Strahlungsbereich	Betroffenes Organ	Gefährdung	Tabelle für den Expositionsgrenzwert
180 bis 400	UV	Auge	Photochemische Schädigung und thermische Schädigung	2.2, 2.3
180 bis 400	UV	Haut	Erythem	2.4
400 bis 700	sichtbar	Auge	Netzhautschädigung	2.2
400 bis 600	sichtbar	Auge	Photochemische Schädigung	2.3
400 bis 700	sichtbar	Haut	Thermische Schädigung	2.4
700 bis 1400	IR-A	Auge	Thermische Schädigung	2.2, 2.3
700 bis 1400	IR-A	Haut	Thermische Schädigung	2.4
1400 bis 2600	IR-B	Auge	Thermische Schädigung	2.2
2600 bis 106	IR-C	Auge	Thermische Schädigung	2.2
1400 bis 106	IR-B, IR-C	Auge	Thermische Schädigung	2.3
1400 bis 106	IR-B, IR-C	Haut	Thermische Schädigung	2.4

Tabelle 2.2

Tabelle 2.3

Tabelle 2.4

Tabelle 2.5

Parameter nach ICNIRP	Gültiger Spektralbereich (nm)	Wert
CA	λ < 700	CA = 1,0
	700 — 1050	CA = 10 0,002(λ - 700)
	1050 — 1400	CA = 5,0
CB	400 — 450	CB = 1,0
	450 — 700	CB = 10 0,02(λ - 450)
CC	700 — 1150	CC = 1,0
	1150 — 1200	CC = 10 0,018(λ - 1150)
	1200 — 1400	CC = 8,0
T1	λ < 450	T1 = 10 s
	450 — 500	T1 = 10 · [10 0,02 (λ - 450)]] s
	λ > 500	T1 = 100 s

Parameter nach ICNIRP	Biologische Wirkung	Wert
αmin	Alle thermischen Wirkungen	αmin = 1,5 mrad

Parameter nach ICNIRP	Gültiger Winkelbereich (mrad)	Wert
CE	α < αmin	CE = 1,0
	αmin < α < 100	CE = α/αmin
	α > 100	CE = α2/(αmin · αmax) mrad bei αmax = 100 mrad
T2	α < 1,5	T2 = 10 s
	1,5 < α < 100	T2 = 10 · [10 (α - 1,5) / 98,5] s
	α > 100	T2 = 100 s

Parameter nach ICNIRP	Gültige Expositionsdauer (s)	Wert
γ	t ≤ 100	γ = 11 [mrad]
	100 < t < 104	γ = 1,1 t 0,5 [mrad]
	t > 104	γ = 110 [mrad]

Tabelle 2.6

Jede der drei folgenden allgemeinen Regeln ist bei allen wiederholten Expositionen anzuwenden, die bei wiederholt gepulster oder modulierter Laserstrahlung auftreten:

1.

Die Exposition gegenüber jedem einzelnen Impuls einer Impulsfolge darf den Expositionsgrenzwert für einen Einzelimpuls dieser Impulsdauer nicht überschreiten.

2.

Die Exposition gegenüber einer Impulsgruppe (oder einer Untergruppe von Impulsen in einer Impulsfolge) innerhalb des Zeitraums t darf den Expositionsgrenzwert für die Zeit t nicht überschreiten.

3.

Die Exposition gegenüber jedem einzelnen Impuls in einer Impulsgruppe darf den Expositionsgrenzwert für den Einzelimpuls, multipliziert mit einem für die kumulierte thermische Wirkung geltenden Korrekturfaktor C_p = N^-0,25 nicht überschreiten (wobei N die Zahl der Impulse ist). Diese Regel gilt nur für Expositionsgrenzwerte zum Schutz gegen thermische Schädigung, wobei alle in weniger als T_min erzeugten Impulse als einzelner Impuls behandelt werden.

Parameter	Gültiger Spektralbereich (nm)	Wert
Tmin	315 < λ ≤ 400	Tmin = 10 -9 s (= 1 ns)
	400 < λ ≤ 1050	Tmin = 18. 10 -6 s (= 18 μs)
	1050 < λ ≤ 1400	Tmin = 50. 10 -6 s (= 50 μs)
	1400 < λ ≤ 1500	Tmin = 10 -3 s (= 1 ms)
	1500 < λ ≤ 1800	Tmin = 10 s
	1800 < λ ≤ 2600	Tmin = 10 -3 s (= 1 ms)
	2600 < λ ≤ 10 6	Tmin = 10 -7 s (= 100 ns)