Warum Laserschutz?
Warum muss man sich vor Laserlicht schützen? Das Licht leistungsstarker Laser kann derart konzentriert werden, dass Leistungsdichten (= Leistung pro Fläche) erreicht werden, die groß genug sind, um Metalle oder Keramik zu verdampfen.
Es ist somit nicht verwunderlich, dass Laserstrahlung auch menschliches Gewebe schneiden oder zerstören kann. Aber es gibt ein weitaus größeres Gefahrenpotential: Besonders unsere Augen sind gefährdet, da sie wesentlich empfindlicher auf Licht reagieren und man bereits beim Blick in einen Laserstrahl mit geringer Leistung irreversibel erblinden kann.
Was macht einen Laser im Vergleich zu gewöhnlichen Lichtquellen so gefährlich? Die Hauptgefahr, die von einem Laser ausgeht, ist die sogenannte "räumliche Kohärenz". Das bedeutet, dass die einzelnen Wellenzüge des Strahlenbündels eines Lasers eine feste Orts- und Zeitbeziehung haben.
Anders ausgedrückt heißt das, dass Laserlicht sowohl von der Richtung, in die es sich ausbreitet, als auch von der Wellenlänge sehr geordnet und regelmäßig ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass sich Laserlicht derart ausbreiten kann, dass es über sehr weite Strecken annähernd parallel läuft (kollimierte Strahlung) und somit die Leistung, die auf eine Fläche, z.B. das Auge treffen kann, unabhängig vom Abstand zur Strahlquelle selbst ist.
Man denke an einen Laserpointer, mit dem man in verschiedensten Abständen zur Wand, auf die man deutet einen etwa gleich großen Lichtfleck erzeugt.
Vergleicht man beispielsweise eine thermische Strahlquelle, wie z.B. eine Glühbirne, mit einem Laser, so kann man mehrere Unterschiede erkennen. Die Glühbirne strahlt Licht eines breiten Wellenlängenspektrums ab und hat auch hinsichtlich der Ausbreitung keine Vorzugsrichtung. Physikalisch ausgedrückt liefert eine Glühbirne inkohärentes Licht.
Beim Vergleich einer Glühbirne zu einem Laser mit jeweils 1 W optischer Leistung nimmt allein durch die Abstrahlung der Glühbirne in alle Raumwinkel die Leistung, die in das Auge treffen kann, mit zunehmendem Abstand ab.
Im Abstand von einem Meter zwischen Auge und Lichtquelle ist die Lichtmenge, die an Laserlicht in das Auge treffen würde, im Vergleich zur Glühbirne um einen Faktor 100.000 größer (bei einem Pupillendurchmesser von 7 mm - d.h. an die Dunkelheit adaptiertes Auge).
Allein die Lichtmenge, die ins Auge treffen kann, ist aber noch nicht die einzige Gefahr. Während die Glühbirne auf der Netzhaut eines Auges ein etwa 100 µm großes Bild erzeugt, wird das Laserlicht aufgrund der guten Fokussierbarkeit zu einem Brennfleck von nur wenigen Mikrometern (~10 µm) reduziert.
Die Lichtleistung, die ins Auge trifft, wird somit auf eine wesentlich kleinere Fläche konzentriert. Die dadurch entstehende Leistungsdichte (Leistung pro Fläche) ist so hoch, dass Gewebe, welches sich in diesem Brennpunkt befindet, sehr schnell aufgeheizt und zerstört wird. Da nun die empfindliche Stelle mit der wir sehen können - der gelbe Fleck (Fovea) auf der Netzhaut - ebenfalls nur wenige Mikrometer klein ist, kann man bereits durch einen einzigen Laserpuls erblinden. |
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