Sécurité laser

Limites

Afin d'assurer la sécurité du rayonnement laser, il existe deux types de limites : les EMP et les LEA. Ces limites ont été définies à partir des paramètres de longueur d'onde et de temps d'exposition ou d'émission, caractérisant les sources lasers.

EMP : Exposition Maximale Permise

Les EMP représentent le niveau maximal de rayonnement laser auquel les personnes peuvent être exposées sans subir de dommage immédiat ou à long terme. Cette exposition maximale permise est établie à partir des valeurs limites de densité d'énergie ou de puissance surfacique à admettre au niveau de la cornée et de la peau. Ces valeurs ont été obtenues en extrapolant à l'homme, les résultats d'EMP obtenus sur des animaux.

Ainsi, les niveaux d'EMP ont été calculés en fonction de la longueur d'onde du rayonnement, de la durée d'impulsion ou du temps d'exposition du tissu soumis au rayonnement (peau ou oeil) et de la dimension de l'image de l'objet sur la rétine. Dans le tableau 2, quelques niveaux EMP sont résumés. Pour plus de détails et davantages de valeurs d'EMP, il faut se reporter à la norme NF EN 60825-1/A2 présente en annexe 1 (à la fin des exercices).


   
    Tableau 2
Tableau 2 [zoom...]Info

Dans tous les cas, quelle-que soit la manipulation effectuée avec le faisceau laser (réglage, maintenance,...), l'exposition au rayonnement laser doit toujours être placée au niveau le plus faible possible pour toujours être à un niveau inférieur à celui donné par les EMP.

L.E.A : Limite d'Emission Accessible et classe de lasers

Ces limites ont été définies selon la norme  NF EN 60825-1/A2 : elles permettent de définir une classification des lasers en fonction des risques qu'ils présentent suivant leurs caractéristiques. Ces limites ont été établies sur des valeurs de puissance ou d'énergie que peut émettre le laser et qui sont accessibles à l'utilisateur, d'où l'acronyme LEA. Ainsi, chaque classe de laser possède un niveau maximal d'émission accessible à ne pas dépasser.

Contrairement aux limites EMP, les limites LEA sont des limites basées sur l'emission laser alors que les EMP sont les limites basées sur la réception de l'oeil ou de la peau d'une partie de cette émission directe ou réfléchie.

En raison de la gamme de longueurs d'ondes que couvrent aujourd'hui les lasers, de la gamme d'énergie et bien d'autres caractéristiques (telle que la durée des impulsion), les risques causés par leur utilisation sont très variables. Etant donné l'impossibilité de considérer les sources lasers comme n'étant qu'un seul groupe, auquel les limites de sécurité communes pourrait être appliquées. Une classification des lasers en fonction d'une limite d'émission accessible (L.E.A) a été établie. Ces classes sont au nombre de quatre et ont été définies à partir de la norme européenne NF EN 60825-1/A2 et lorsque le laser est utilisée dans des conditions normales de fonctionnement.

  • Classe 1 : Les lasers de cette classe sont intrinsèquement sans danger de part leurs performances. Les énergies transportées par le faisceau sont inférieures aux EMP les plus limitatives. Ce type de laser est de classe 1 lorsqu'il est utilisé en fonctionnement normal mais peut s'avérer être de classe supérieure lorsqu'il est manipulé hors de ses conditions normales d'utilisation (dépassement des EMP).

  • Classe 1M : Dans cette classe se retrouve les lasers de classe 1 qui émettent dans une bande spectrale qui s'étend de 302,5nm à 4000 nm. Ils sont comme tous lasers de classe 1 sans danger dans des conditions d'utilisation prévisibles, mais peuvent se trouver dangereux si l'utilisateur emploie une optique dans le faisceau. Se présentent alors 2 conditions :

    • Soit l'utilisateur doit concentrer l'énergie ou collimater un faisceau initialement divergent. Dans ce cas, le laser de classe 1 initialement devient de classe 1M, si l'utilisateur place les composants optiques à moins de 100mm de la source.

    • Soit le faisceaux est déjà collimaté à la sortie de la source et le diamètre du faisceau est supérieur au diamètre spécifié dans le tableau 1 pour les mesures de l'éclairement énergétique ou de l'exposition.

  • Classe 2 : La classe 2 regroupe tous les dispositifs de faible puissance et dont la bande spectrale est comprise dans le spectre visible (400 nm-700 nm). Les lasers de cette classe sont sans danger pour l'oeil grâce à la protection naturelle de l'oeil qui n'est autre que le réflexe palpébral (clignement de la paupière). Cette réaction peut être attendue de manière à assurer une protection accrue dans des conditions d'utilisation normale, y compris lorsque l'utilisateur doit utiliser des instruments optiques pour visualiser le faisceau.

  • Classe 2M : Comme pour le laser de classe 1M, les lasers de classe 2M peuvent se montrer dangereux si l'utilisateur emploie une optique dans le faisceau, dans ce cas deux conditions s'appliquent :

    • Soit l'utilisateur doit concentrer l'énergie ou collimater un faisceau initialement divergent. Dans ce cas, le laser de classe 2 initialement devient de classe 2M, si l'utilisateur place les composants optiques à moins de 100 mm de la source.

    • Soit le faisceaux est déjà collimaté à la sortie de la source et le diamètre du faisceau est supérieur au diamètre spécifié dans le tableau 1 pour les mesures de l'éclairement énergétique ou de l'exposition.

  • Classe 3 : Elle regroupe les dispositifs laser dont la puissance transportée par le faisceau est moyenne. L'exposition momentanée de la peau n'entraîne aucun dommage. Cette classe peut encore être divisée en deux sous-classes :

  • Classe 3R : Lasers émettant dans la gamme des longueurs d'onde de 302,5 nm à 106 nm où la vision directe dans le faisceau est potentiellement dangereuse, mais le risque est inférieur à celui présenté par les lasers de la classe 3B, et moins de prescriptions de fabrication et de mesures de contrôle pour l'utilisateur ne s'appliquent que pour des lasers de la classe 3B. La limite d'émission accessible est de cinq fois la LEA de la classe 2 dans la gamme de longueurs d'onde de 400nm à 700nm et de cinq fois la LEA de la classe 1 pour les autres longueurs d'onde.

  • Classe 3B : Il s'agit de dispositif à base de lasers de puissance moyenne pour lesquels la vision directe du faisceau est toujours dangereuse. Contrairement à la Classe 3A, les réflexions diffuses ou les sources étendues sont dangereuses si le temps d'exposition est supérieur ou égal à 10 secondes et si la distance minimale est inférieure à 13 cm. Pour appartenir à cette classe, les lasers à émission continue ne doivent pas dépasser 500 mW et l'exposition énergétique provenant des lasers impulsionnels doit être inférieure à 105 J.m-2.

  • Classe 4 : Tous les lasers de cette classe sont dangereux pour l'oeil, aussi bien en vision directe qu'en réflexions diffuses. Ces lasers provoquent des dommages cutanés et constituent un risque d'incendie. Ainsi, leur utilisation exige une très grande précaution. A titre indicatif, la puissance continue émise par un laser de classe 4 est supérieure à 500 mW.

A noter que toutes les machines de production mettant en oeuvre une source laser appartenant à la classe 4 doivent être utilisées suivant les définitions de la classe 1. C'est à dire que l'EMP pour l'oeil ou pour la peau reçue par l'utilisateur doit toujours être en dessous du seuil minimal définit dans la classe 1. Le fabricant doit obligatoirement définir une ZNRO et une DNRO à ne pas dépasser.


   
    Tableau 3
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