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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