Claudia Schneeweiss

Holographic DESA emulsions

The DESA material is an ultra-fine grained silver bromide emulsion referring to the name of its four inventors (D)uenkel, (E)ichler, (S)chneeweiss, (A)ckermann of the University of Applied Sciences in Berlin, Germany. The thickness of the dried layer is between 5 and 7.5 μm, and the mean grain size is by about 15 nm, as determined by TEM. During manufacturing, emulsion precipitation and coating are separated strictly from spectral and chemical sensitization. Thus, a high performance could be obtained. Resolution is estimated higher than 8000 lp/mm. Sensitivity amounts to 80 up to 120 μJoules/cm2 for maximum diffraction efficiency by recording Denisyuk white-light reflection holograms at 632,8 nm (HeNe laser). The paper provides an insight into fundamentals of the ultra-fine grained silver halide technology together with new challenges for further developments under theoretical and practical aspects.

Auswahl und Durchführung von Schutzmaßnahmen

Wird in der Gefahrdungsbeurteilung festgestellt, dass vom Arbeitsplatz direkte oder indirekte Gefahrdungen ausgehen, so mussen nach dem Arbeitsschutzgesetz Schutzmasnahmen in folgender Reihenfolge getroffen werden:

Aufgaben und Verantwortung der Laserschutzbeauftragten

Werden im Unternehmen Lasereinrichtungen der Klassen 3R, 3B oder 4 betrieben, so ist schon seit den 1980er Jahren in Deutschland ein Laserschutzbeauftragter (LSB) gemas DGUV Vorschrift 11 [10] (bzw. fruher BGV B2 und VBG 93) schriftlich zu bestellen ( Anhang A.3 zeigt dafur ein Beispiel). Die Laserschutzbeauftragten sind im Bereich des Gesundheits- und Unfallschutzes am Laserarbeitsplatz das Bindeglied zwischen den Vorgesetzten und den Beschaftigen. Sie sind masgeblich an der Umsetzung der in der Gefahrdungsbeurteilung festgelegten Schutzmasnahmen und deren Wirksamkeitskontrolle beteiligt. Nach § 5(2) der OStrV [1] und deren Anderung vom 19.11.2016 hat der Arbeitgeber vor der Aufnahme des Betriebs von Lasereinrichtungen der Klassen 3R, 3B und 4 Laserschutzbeauftragte mit Fachkenntnissen schriftlich zu bestellen. Die Fachkenntnisse sind durch die erfolgreiche Teilnahme an einem Kurs nachzuweisen. Der Laserschutzbeauftragte hat den sicheren Betrieb der Laseranlage zu gewahrleisten und den Arbeitgeber bei der Erstellung der Gefahrdungsbeurteilung zu unterstutzen. Damit der Laserschutzbeauftragte seiner verantwortungsvollen Tatigkeit gerecht werden kann, ist es sinnvoll, ihn mit Weisungsbefugnis fur die Belange des Laserschutzes auszustatten.

Gefährdungen durch Laserstrahlung

Unter dem Begriff der Gefahrdung ist im Sinne des Arbeitsschutzgesetzes „ein Zustand oder eine Situation, in der die Moglichkeit des Eintritts eines Gesundheitsschadens besteht“, zu verstehen [1]. Beim Umgang mit Laserstrahlung muss man zwischen der direkten und der indirekten Gefahrdung unterscheiden. Eine direkte Gefahrdung besteht bei der Wechselwirkung von Laserstrahlung mit den Augen oder der Haut und einem daraus moglicherweise resultierenden thermischen, fotochemischen oder fotoakustischen Schaden [2]. Unter indirekter Gefahrdung versteht man Prozesse, bei denen die Laserstrahlung nicht direkt, sondern uber einen Umweg, wie z. B. durch eine elektrische Wirkung, Blendungen, die Entstehung von toxischen und kanzerogenen Rauchen oder das Entzunden von Materialien zu einer Gefahr fur den Menschen wird.

Physikalische Eigenschaften von Laserstrahlung

Die physikalischen Eigenschaften der Laserstrahlung bilden eine der Grundlagen des Laserstrahlenschutzes. In diesem Kapitel werden die Natur und das Verhalten der optischen Strahlung im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Spektralbereich mit Wellenlangen von 100 nm bis 1 mm beschrieben. Es wird auf den Unterschied zwischen der inkoharenten Strahlung aus normalen Lichtquellen und der koharenten Laserstrahlung eingegangen. Nach der Beschreibung des prinzipiellen Aufbaus der Laser wird ein Uberblick uber die haufigsten kommerziellen Lasertypen und deren Einsatzgebiete gegeben.

Inhalte und Beispiele der Gefährdungsbeurteilung

Die Gefahrdungsbeurteilung ist ein wichtiges Dokument fur den Arbeitsschutz und bildet die Grundlage fur ein erfolgreiches Sicherheitsmanagement [1]. Sie beruht auf dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) [2] und der Unfallverhutungsvorschrift Grundsatze der Pravention (DGUV Vorschrift 1) [3], nach denen alle Arbeitgeber verpflichtet sind, fur alle vorhandenen Arbeitsplatze eine Gefahrdungsbeurteilung durchzufuhren. § 5 ArbSchG beschreibt Gefahrenursachen und Inhalte der Gefahrdungsbeurteilung. Ausgehend von den Gefahrdungen werden Arbeitsschutzmasnahmen festgelegt, mit der Verpflichtung, die Einhaltung der Masnahmen zu uberprufen und das Ergebnis zu dokumentieren (§ 6 ArbSchG). Falls Laserstrahlung am Arbeitsplatz auftreten kann, mussen alle davon ausgehenden Gefahrdungen in einer Gefahrdungsbeurteilung beurteilt werden. Das Vorgehen wird in der Verordnung zum Schutz der Beschaftigten vor Gefahrdungen durch kunstliche optische Strahlung (§ 3 OStrV) [4] festgelegt und in diesem Kapitel beschrieben. Der Arbeitgeber kann die Gefahrdungsbeurteilung selbst erstellen oder eine andere fachkundige Person bzw. Dienstleister damit beauftragen. Fur die Durchfuhrung der Gefahrdungsbeurteilung und die Umsetzung der Schutzmasnahmen ist der Arbeitgeber verantwortlich.

Grenzwerte der zugänglichen Strahlung und Laserklassen

Die Einteilung der Laser in Klassen soll dem Anwender die Beurteilung der Gefahrdungen erleichtern. Jede Klasse ist mit unterschiedlichen Gefahrdungen verbunden, die entsprechende Schutzmasnahmen erfordern. Die Klassen werden durch den sogenannten Grenzwert der zuganglichen Strahlung (GZS) definiert. Dieser gibt im Wesentlichen die maximale Leistung oder bei gepulster Strahlung die maximale Pulsenergie fur eine bestimmte Laserklasse an. Damit werden zurzeit die Klassen 1, 1 M, 2, 2 M, 3R, 3B, 1C und 4 definiert. Die Gefahrdung nimmt mit steigender Klasse (abgesehen von der neuen Klasse 1C) zu. In diesem Abschnitt werden die Grenzwerte der zuganglichen Laserstrahlung (GZS) beschrieben, die in mehreren Tabellen der DIN-EN-Normen festgelegt sind. Weiterhin werden die Eigenschaften der verschiedenen Laserklassen vorgestellt.

Bestimmungen für besondere Anwendungen

Der Laserschutz ist in grosen Teilen fur alle Anwendungsbereiche identisch. Bestimmte Anwendungen benotigen jedoch besondere Schutzmasnahmen, um ein sicheres Arbeiten zu gewahrleisten. Dies betrifft vor allem Showlaser, Vermessungslaser und Laser fur Unterrichtszwecke und medizinische Anwendungen.

Polarization experiments in holographic interferometry

Experiments of real time holographic interferometry were performed with circular and linear polarized laser radiation. An object with a metallic and dielectric part of the surface was studied. It was found that holographic interferometry on the metallic surface can easily be understood with different combinations of the polarization of the different waves. However, unexpected results were found for experiments with the dielectric. The experiments can be explained assuming that the object wave of a diffuse scattering dielectric is different for illumination with right and left circular polarized radiation. Thus, the interference structure of a hologram originating from these waves is also different, in spite of the fact that the image of the object seems to be the same. A theoretical analysis can be performed extending the well-known Jones matrices for radiation depolarized by dielectrics. Theoretical and practical consequences are discussed that refer to the polarization structure of light and to holographic interferometry.

Advances with holographic DESA emulsions

DESA emulsions represent layer systems based on ultra-fine grained silver halide (AgX) technology. The new layers have an excellent performance for holographic application. The technology has been presented repeatedly in recent years, including the emulsion characterization and topics of chemical and spectral sensitization. The paper gives a survey of actual results referring to panchromatic sensitization and other improvements like the application of silver halide sensitized gelatine (SHSG) procedure. These results are embedded into intensive collaborations with small and medium enterprises (SMEs) to commercialize DESA layers. Predominant goals are innovative products with holographic components and layers providing as well as cost effectiveness and high quality.