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激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸

2022-04-04 15:17:43
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IEC體系下的激光等級:
Class 1,Class 1M,Class 1C,Class 2,Class 2M,Class 3R,Class 3B,Class 4。
注:醫(yī)用激光產(chǎn)品皆分為Class 1C
FDA體系下的激光等級:
Class I,Class IIa,Class II,Class IIIa,Class IIIb,Class IV。
分類比較
Class FDA IEC
Class 1
Class I
任何含有激光的激光或激光系統(tǒng)在正常操作過程中不能發(fā)射已知會導(dǎo)致眼睛或皮膚受傷的激光輻射。
這不適用于需要訪問包含高等級激光器的1類外殼的服務(wù)期(高等級的激光密封在產(chǎn)品內(nèi),人受到的激光輻射不超過1,I類)。
Class 1M 不適用 除非使用光學(xué)儀器,否則不會造成眼睛或皮膚損傷。
Class 2
Class II
在人眼厭惡反應(yīng)的時間段內(nèi)(0.25秒),可視激光被認(rèn)為無法發(fā)射已知會導(dǎo)致皮膚或眼睛受傷的激光輻射。
Class IIa 基于1000秒的最大曝光時間,不用于觀察并且在操作過程中不會產(chǎn)生任何已知的眼睛或皮膚損傷的可見激光。 不適用
Class 2M 不適用 除非使用光學(xué)儀器,否則不會造成眼睛或皮膚損傷。
Class IIIa 與第2類激光器類似,但不能使用收集光學(xué)器件直接觀察光束僅可見(400nm-710nm) 不適用
Class 3R 不適用 取代3a類,并具有不同的限制。對于可見光,高達(dá)2級限值的5倍;對于某些不可見光,高達(dá)1級限值的5倍。
Class 3B
Class IIIb
中等功率激光器(可見或不可見區(qū)域),在光束內(nèi)(直接)或鏡面反射(鏡面)條件下存在潛在的眼睛危險(xiǎn)。3b類激光器不存在擴(kuò)散(散射)危險(xiǎn)或嚴(yán)重皮膚危險(xiǎn),但在特定波長區(qū)域工作的高功率3b激光器除外。
Class 4
Class IV
高功率激光(可見或不可見)被認(rèn)為在直接(束內(nèi))和散射(擴(kuò)散)條件下對眼睛和皮膚造成潛在急性危害。還應(yīng)考慮目標(biāo)或工藝材料的火災(zāi)(著火)和副產(chǎn)品排放的潛在危險(xiǎn)。
 

關(guān)于激光輻射的防護(hù) FDA體系 IEC體系
1.防護(hù)罩 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 每個激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 每個激光產(chǎn)品
目的: 防止人受到超過I類AEL的激光輻射和附帶輻射。 目的: 防止人受到超過1類AEL的激光輻射(包括錯誤產(chǎn)生的輻射和伴隨輻射)。
當(dāng)執(zhí)行產(chǎn)品預(yù)期功能,需要接觸超過I類的限制時,不得超過執(zhí)行產(chǎn)品預(yù)期功能所需的最低級別的限制。 執(zhí)行產(chǎn)品功能,需要與人接觸的情況除外。
差異: 適用范圍與防護(hù)目的一致
2.安全聯(lián)鎖 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 每個激光產(chǎn)品都要有
(一個或多個)。
適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 滿足下面的兩個條件就應(yīng)安裝安全聯(lián)鎖:1.2.
安全聯(lián)鎖
的數(shù)目:
1.防護(hù)罩擋板的每個打開部分都要至少有一個安全聯(lián)鎖
2.單個聯(lián)鎖失效,人類接觸超過 IIIa 類可達(dá)發(fā)射限值的激光輻射或通過移除或移動防護(hù)罩擋板的聯(lián)鎖部分所產(chǎn)生的開口直接發(fā)射超過 II 類可接近發(fā)射限值的激光輻射的情況下,應(yīng)提供多個安全聯(lián)鎖
安全聯(lián)鎖的數(shù)目: 防護(hù)罩擋板的每個打開部分都要有一個安全聯(lián)鎖(也可以是多個)
目的: 防止在拆除或移動防護(hù)罩擋板時,
人員接觸到超過I類激光輻射和附帶輻射。
1.在維護(hù)或操作期間需拆除或移位防護(hù)罩擋板,
2.移開防護(hù)罩擋板可使人員受到3R類及以上的發(fā)射水平。
特殊點(diǎn):  
1.聯(lián)鎖失效時提供視覺或聽覺指示時,只要激光產(chǎn)品通電,無論是否移除或移動防護(hù)罩擋板,此類指示都要是可視或可聽。
 
2.當(dāng)所需的安全聯(lián)鎖裝置失效時,不得更換保護(hù)外殼的移除或移位部分。
 
3. 如果移除或移位保護(hù)外殼,在沒有該聯(lián)鎖裝置的情況下,允許人類接觸超過1.防護(hù)罩中適用的可接近發(fā)射限值的激光或附帶輻射。
目的: 防止移開防護(hù)罩擋板時人員受到超過1M或2M類的激光輻射水平。
特殊點(diǎn): 如果制造商提供優(yōu)先控制模式,應(yīng)提供安全使用的說明:
1.在優(yōu)先控制模式下,擋板復(fù)位,也會自動返回正常聯(lián)鎖。
2.當(dāng)激光器通電時,無論擋板是否被移開或拆除,采用優(yōu)先控制模式時都應(yīng)給出明顯的可視或可聽警告。
3.可視警告透過專門設(shè)計(jì)的或針對可接觸輻射波長的防護(hù)眼鏡后必須清晰可見.
 
差異: FDA對于采取安全聯(lián)鎖的激光類別范圍覆蓋大于IEC。
3.遙控聯(lián)
鎖控制器
適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: IIIb 或 IV 類激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 3B級和4級激光產(chǎn)品
目的: 當(dāng)連接器的端子沒有電氣連接時防止人接觸
所有激光和來自激光產(chǎn)品的超過I類激光輻或
附帶輻射。
目的: 當(dāng)連接器的端子開路時,可接近輻射不得超過1 M級或2M級AEL(適用時)。
特殊點(diǎn): 其端子之間的電位差不超過130 V。 特殊點(diǎn): 手持、電池供電的3B類激光系統(tǒng)不需要此功能。
差異: FDA附加了對連接器端子電位差的要求,IEC指出了不需要此防護(hù)的產(chǎn)品。
4.手動復(fù)位 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: IV類激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 4級激光系統(tǒng)
目的: 以便在使用遠(yuǎn)程聯(lián)鎖裝置導(dǎo)致發(fā)射中斷后或由于主電源意外損失導(dǎo)致發(fā)射中斷超過5秒后,能夠恢復(fù)激光輻射發(fā)射。
 
目的: 以便在使用遠(yuǎn)程聯(lián)鎖控制器導(dǎo)致發(fā)射中斷或主電源中斷超過5 s后,能夠恢復(fù)可達(dá)4類激光發(fā)射水平。
差異: 無差異
5.鑰匙控制器 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: IIIb或IV類激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 3B類和4類激光產(chǎn)品
要求: 鑰匙應(yīng)可拆卸,且當(dāng)鑰匙被取下時,激光器不可操作。 要求: 鑰匙應(yīng)是可取下的,而且當(dāng)取下鑰匙時激光輻射是不應(yīng)接觸的。
差異: 無差異
6.激光輻射發(fā)射警告(IEC)
6.激光輻射發(fā)射指示(FDA)
適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: II 類或 IIIa 類激光產(chǎn)品
IIIb 類或 IV 類激光產(chǎn)品
適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 波長范圍在400納米以下和700納米以上的每個3R級激光系統(tǒng)以及每個1 C級、3B級和4級激光系統(tǒng)
要求  
1.每個歸類為 II 類或 IIIa 類激光產(chǎn)品的激光系統(tǒng)都應(yīng)包含一個發(fā)射指示器,該指示器在發(fā)射超出 I 類可達(dá)發(fā)射限制的可接近激光輻射期間提供可見或可聽信號。
2.每個歸類為 IIIb 類或 IV 類激光產(chǎn)品的激光系統(tǒng)都應(yīng)包含一個發(fā)射指示器,該指示器在發(fā)射超出 I 類可達(dá)發(fā)射限制的可接近激光輻射期間提供可見或可聽信號,并且在此類輻射發(fā)射前足夠長的時間采取適當(dāng)?shù)拇胧┮员苊獗┞队诩す廨椛洹?br /> 以上兩點(diǎn)還需滿足以下要:
a.要求的任何可見信號應(yīng)通過專門為發(fā)射激光輻射波長設(shè)計(jì)的防護(hù)眼鏡清晰可見;
b.要求的發(fā)射指示器的位置應(yīng)使觀察不需要人體暴露于超過 I 類可達(dá)發(fā)射限制的激光輻射或附帶輻射。
注:對于 1986 年 8 月 20 日之后制造的激光系統(tǒng),每個單獨(dú)安裝的激光器和用于調(diào)節(jié)產(chǎn)品在運(yùn)行過程中發(fā)出的激光或附帶輻射的激光系統(tǒng)的操作控制應(yīng)遵循這1.2.要求
要求  
1.當(dāng)激光系統(tǒng)開啟或脈沖激光器的任何電容器組正在充電或尚未充電時,警告裝置應(yīng)發(fā)出可聽或可視信號警告裝置應(yīng)為故障安全型或冗余型。任何可視警告裝置都應(yīng)通過專門為發(fā)射的激光輻射波長設(shè)計(jì)的護(hù)目鏡清晰可見??梢暰嫜b置的位置應(yīng)確保觀看不需要暴露在超過1級AEL和2M的激光輻射下。
2.每個與輻射警告裝置相隔2m 或更遠(yuǎn)的操作控制器和激光窗口本身應(yīng)配備輻射警告裝置。對于在操作控制器或激光窗口附近的人員,警告裝置應(yīng)清楚可視或可聽。
3. 當(dāng)手持產(chǎn)品的發(fā)射孔和控件靠近在一起時,如果它包含一個常閉、瞬時打開的開關(guān),可以提供清晰、觸覺的發(fā)射指示,則可以滿足發(fā)射指示器的要求。
4. 根據(jù)2.的規(guī)定,如果激光發(fā)射可能通過多個輸出孔分布,則可見警告裝置應(yīng)清楚地指示出激光發(fā)射可以通過的一個或多個輸出孔。
5. 對于 3R 類手持設(shè)備,可以使用需要持續(xù)按下以允許發(fā)射的瞬時開關(guān)來代替發(fā)射指示器要求。
差異: FDA和IEC對于這一點(diǎn)的要求差異在:
1.FDA考慮了II類及以上的所以波長范圍內(nèi)的激光輻射發(fā)射,IEC關(guān)于這一點(diǎn),僅考慮不可見光范圍內(nèi)3R類及以上的激光產(chǎn)品,還有用于醫(yī)療的激光類別1C類。
2.因?yàn)榈谝稽c(diǎn)的差異,致使兩個體系對于 警告/指示 實(shí)施的要求不同。
                                             

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 
 
 
7.光束衰減器 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: II、III 或 IV 類激光產(chǎn)品的每個激光系統(tǒng) 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 3B類和4類激光系統(tǒng)
目的: 除了激光能源開關(guān)、電源主連接器或按鍵驅(qū)動的主裝置控制外,能夠防止人體的任何部分接觸到超過 I 類激光輻射或附帶輻射。 目的: 光束終止器或衰減器應(yīng)防止人員接觸超過可適用的1M 類或2M 類的 AEL值的激光輻射。
其他: 如果激光產(chǎn)品的配置、設(shè)計(jì)或功能不符合上述的要求,則在制造商可書面申請CDRH,批準(zhǔn)替代方法來完成光束衰減器提供的輻射防護(hù)。 其他: 每一3B類和4類激光系統(tǒng)應(yīng)帶有一個或多個永久性的附加衰減裝置(光束終止器、衰減器、開關(guān))。
差異: 兩者覆蓋的范圍不同,FDA涵蓋的范圍更大
8.控件/控制器 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: IIa、II、III 或 IV 類激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 每一激光產(chǎn)品
目的: 以便操作或調(diào)整此類控制裝置時無需使人體暴露于超出I類激光輻射或附帶輻射。 目的: 確保在調(diào)整和使用時,不會受到等于3R 類、3B類及4類的激光輻射的照射。
差異: 兩者覆蓋的范圍不同,IEC涵蓋的范圍更大
9.觀察光學(xué) 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 帶有觀察器件的激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 帶有觀察器件的激光產(chǎn)品
目的: 限制在操作或維護(hù)期間通過此類觀察光學(xué)器件、觀察窗或顯示屏可進(jìn)入人眼的激光和附帶輻射水平低于 I 類激光輻射和附帶輻射。 目的: 防止人體通過任何觀察光學(xué)元件、視窗或顯示屏接觸到超過 AEL 的激光輻射1 M 類
為滿足此目的,應(yīng)采取某種手段使得:
1.在快門打開或衰減器變化時,防止人眼接觸超過 I 類激光輻射和附帶輻射。
2.防止上述方法失敗時,在人眼可能接觸到過量的激光輻射或附帶輻射時打開光閘或改變衰減器。
為滿足此目的,應(yīng)采取某種手段使得:
a) 當(dāng)光閘打開或衰減器變化時,防止人接觸超過 1 M 類 AEL 的激光輻射;
b) 當(dāng)可能暴露于超過 1 M 類 AEL 的激光輻射時,防止打開光閘或改變衰減器。
差異: 無差異
10.掃描安全
裝置
適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 發(fā)射可接近的掃描激光輻射的激光產(chǎn)品 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 旨在發(fā)射掃描輻射并以此為基礎(chǔ)分類的激光產(chǎn)品
要求: 不得由于導(dǎo)致掃描速度或幅度變化的任何故障而使人接觸激光輻射超過:
(i) 產(chǎn)品類別的可及排放限值,或
(ii) 如果產(chǎn)品是 IIIb 類或 IV 類產(chǎn)品,僅由于此類故障將超過 IIIa 類的可達(dá)發(fā)射限制。
要求: 不得由于掃描失敗或掃描速度或幅度變化而使人接觸:
1.超過指定類別的AEL的激光輻射,
2.除非暴露在故障和掃描安全措施將輻射降低到低于產(chǎn)品類別的 AEL 水平之間的時間間隔內(nèi),在合理可預(yù)見的情況下人員不會受到激光照射。
差異: 要求有些許差異
11.“進(jìn)入”通道 暫無 適用此防護(hù)的激光類別/產(chǎn)品: 如果防護(hù)罩安裝了能夠提供“進(jìn)入”通道的擋板
要求: a) 應(yīng)采取措施使任何進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)的人員都能避免相當(dāng)于3B類和4類的激光危害;
b) 應(yīng)安裝警告裝置,對處于防護(hù)罩中的人員給予足夠警告,當(dāng)心波長低于400nm 高于700nm范圍內(nèi)相當(dāng)于3R類的激光輻射,或相當(dāng)于3B類或4類的激光輻射;
c) 若工作期間“進(jìn)入”通道是預(yù)計(jì)的或合理可預(yù)見的,人員出現(xiàn)在1類、2類或3R 類產(chǎn)品的封圍 中時,應(yīng)使用工程方法預(yù)防相當(dāng)于3B類或4類的激光輻射的發(fā)射。
12.環(huán)境條件 暫無 在適合于產(chǎn)品目標(biāo)用途的所有預(yù)期工作條件下,激光產(chǎn)品應(yīng)符合本部分規(guī)定的安全要求。應(yīng)考慮
的因素包括:
———氣候條件(例如:溫度、相對濕度);
———振動和沖擊。
如果產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)中無規(guī)定,應(yīng)符合
IEC61010-1的相應(yīng)規(guī)定。
13.非光學(xué)危害 暫無 在工作過程中和下述單一故障條件下,應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)的要求:
———電氣危害;
———溫度過高;
———設(shè)備中火焰的蔓延;
———聲音和超聲波;
———有害物質(zhì);
———爆炸。
如果產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)中無規(guī)定,應(yīng)符合
IEC61010-1的相應(yīng)規(guī)定。
伴隨輻射 FDA在關(guān)于防護(hù)的每個點(diǎn)基本都考慮到了伴隨輻射/附帶輻射。 激光產(chǎn)品的防護(hù)罩正常情況下應(yīng)能防護(hù)伴隨輻射(例如:紫外、可見、紅外)的危害。然而,如果存在這種情況,即如果可接觸的伴隨輻射是危險(xiǎn)的,則可用激光的 MPE值對這一危險(xiǎn)進(jìn)行保守的評價。
差異: FDA:附帶輻射是指除激光輻射外,由激光產(chǎn)品或激光產(chǎn)品的任何組件運(yùn)行而發(fā)射的任何電子產(chǎn)品輻射,這些輻射是激光器運(yùn)行所必然產(chǎn)生的。
IEC:附帶輻射時激光器運(yùn)行時所必然產(chǎn)生的,或者因激光器運(yùn)行而使激光產(chǎn)品發(fā)射的波長范圍在180nm~1mm內(nèi)的激光輻射之外的電磁輻射。
                                     

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 
 

 
醫(yī)用激光產(chǎn)品(IEC 60825-1)
每臺醫(yī)用激光產(chǎn)品應(yīng)符合相應(yīng)類別激光產(chǎn)品的所有要求。除此之外,任何3B 類及4類醫(yī)用激光品應(yīng)符合IEC60601-2-22的要求。
防止意外和過度輻射危害(IEC 60601-2-22)
通用標(biāo)準(zhǔn)第10條(IEC 60601-1 10.4激光器和發(fā)光二極管--- IEC 60825-1 的相關(guān)要求適用)適用,但以下情況除外:
 
一般要求  激光設(shè)備應(yīng)包括:
1.遠(yuǎn)程聯(lián)鎖連接器 如IEC60825-1:2014中6.4中所述,本要求不適用于:1.電池供電的手持式醫(yī)療激光設(shè)備。2. 1C類激光設(shè)備。
2.鑰匙控制 如IEC60825-1:2014的6.6所述。
3.觀察光學(xué)器件 如IEC60825-1:2014中6.10中所述。
4.激光就緒指示燈 激光設(shè)備應(yīng)包含一個可見的激光就緒指示器,當(dāng)啟動控制裝置可能發(fā)射工作光束時,該指示器應(yīng)亮起,即激光設(shè)備處于準(zhǔn)備模式。 激光就緒指示器和激光發(fā)射指示器,如果可見,都應(yīng)通過使用說明中規(guī)定的激光保護(hù)眼鏡可見
5.激光發(fā)射指示器 CLASS 3B 和 4 的激光設(shè)備,以及包含 3B 或 4 類封閉式激光器的 1C 類激光設(shè)備應(yīng)配備可見或可聽信號,清楚地表明激光輻射的發(fā)射超過 3R 類的 AEL 正在產(chǎn)生。
如果操作控制或激光孔徑附近的人員可以清楚地看到或聽到其中一個激光發(fā)射指示器,則 IEC 60825-1:2014 的 4.7.3 中的 2 m 距離要求不適用。
激光發(fā)射指示器應(yīng)能被激光操作者和參與激光程序的人員識別。
激光發(fā)射指示器應(yīng)為故障安全型或冗余型。
瞄準(zhǔn)光束不被認(rèn)為是激光發(fā)射指示器。
6.目標(biāo)指示設(shè)備 應(yīng)指示激光輸出作用效果的位置。指示燈應(yīng)在工作光束發(fā)射前運(yùn)行。
可能的解決方案包括:
1) 使用可見的瞄準(zhǔn)光束;
要求:1.目標(biāo)指示裝置指示的作用點(diǎn)應(yīng)在以下公差內(nèi)與工作光束同心:兩個光束中心的橫向偏移應(yīng)小于工作光束的50%的直徑。
2.此外,瞄準(zhǔn)激光束的直徑不得大于工作激光束直徑的兩倍。
3.可見瞄準(zhǔn)光束,其斑點(diǎn)應(yīng)通過使用說明中規(guī)定的激光保護(hù)眼鏡進(jìn)行識別。
2)指示器安裝在手持部件上;
3)光學(xué)瞄準(zhǔn)裝置;
4)連接應(yīng)用程序;
5)電子指示,例如屏幕上的光標(biāo)。
要求:其中心偏離工作光束的中心不得超過工作光束直徑的50%。
 
如果目標(biāo)指示裝置是由激光孔徑發(fā)出的瞄準(zhǔn)光束形式,并且是由瞄準(zhǔn)激光或衰減工作光束產(chǎn)生的,則其不得超過3R級的AEL,以下情況除外:
1.對于眼科瞄準(zhǔn)激光器,如果沒有激光操作員有意的行為,瞄準(zhǔn)光束不得超過級的AEL。2.1C類激光設(shè)備不需要目標(biāo)指示裝置。
7.備用/準(zhǔn)備 控制 激光設(shè)備應(yīng)配備備用裝置。該裝置應(yīng)能夠禁用工作光束。在初始切換激光產(chǎn)品供應(yīng)電源時,默認(rèn)應(yīng)進(jìn)入備用模式。當(dāng)激光發(fā)射控制開關(guān)被激活時,不能從備用切換到準(zhǔn)備模式。
根據(jù)IEC60825-1:2014的6.8條規(guī)定的光束終止器被備用/準(zhǔn)備設(shè)備的要求所取代。
 
8.附件 應(yīng)適用IEC60825-1:2014中的以下要求:
-6.2.防護(hù)罩-6.2.1概述-6.2.2檢修;
-6.3檢修面板和安全聯(lián)鎖裝置。
 
9.激光輸出限制 激光輸出應(yīng)限制在所必需的激光設(shè)備,以使其預(yù)期醫(yī)療,外科或診斷功能的量。
如 IEC 60601-1:2005/AMD1:2012 的 4.2 所述,關(guān)于激光輸出限制的考慮應(yīng)包括在風(fēng)險(xiǎn)管理過程中。
 

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 
 
 
1C級激光設(shè)備(包含3B級或4類封閉激光器)聯(lián)鎖系統(tǒng) 如果用戶需要持續(xù)操作以保持啟用狀態(tài),激光應(yīng)持續(xù)發(fā)射,除非與皮膚失去良好的接觸,聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)檢測接觸的終止,并關(guān)閉激光發(fā)射(失去接觸到終止發(fā)射的時間不得超過0.1s)。如果在10秒內(nèi)重新建立良好的接觸,發(fā)射自動恢復(fù)。當(dāng)超過10秒時,激光設(shè)備應(yīng)要求用戶重新主動觸發(fā),以恢復(fù)發(fā)射。
如果聯(lián)鎖系統(tǒng)包含可編程電子電路,則軟件應(yīng)包含控制 201.13.2 中規(guī)定的故障/錯誤條件的措施:
1.激光設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)確保,如果單一故障條件導(dǎo)致可接近輸出增加,當(dāng)激光輸出超過20 %公差時,應(yīng)發(fā)出可視和可聽的超差警告。則輸出應(yīng)限制在+50 %以下,除非制造商進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)評估表明,高達(dá)100 %最大值的更高百分比是可接受的。如果激光輸出超過該限制,激光發(fā)射應(yīng)終止。
2. 當(dāng)通過定時器終止暴露時,應(yīng)由獨(dú)立于定時器的安全裝置提供針對單一故障條件的保護(hù),當(dāng)設(shè)定時間超過20 %時,該安全裝置被激活。安全裝置終止激光發(fā)射,防止設(shè)備進(jìn)一步依賴定時器運(yùn)行。
滿足下述條件可以不用考慮以上兩點(diǎn):
a)可被視為故障安全的部件,并接受預(yù)防性維護(hù);
b) 激光設(shè)備在每次啟動過程中檢查的監(jiān)控電路組件;
c)波長范圍600納米至1 400納米內(nèi)用于非手術(shù)或非眼科用途的類3B激光器,對皮膚的MPE不到五倍,不超過50毫瓦平均功率,或不超過皮膚的MPE;
d)1C類激光設(shè)備,帶有4級以下的封閉式激光器。
3.對于1C類激光設(shè)備,當(dāng)曝光在失去良好接觸后終止時,曝光終止信號鏈或其組件應(yīng)為故障安全或冗余。
4.進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。
如果由于傳輸介質(zhì)和皮膚的折射率匹配,激光輻射通過內(nèi)部全反射耦合到皮膚中,并且接觸傳感器依賴于內(nèi)部全反射的效果,則該設(shè)備可能不安全,因?yàn)楫?dāng)凝膠或其他折射率匹配物質(zhì)粘附到輸出窗口時也會發(fā)生折射率匹配,從而允許發(fā)射到自由空氣中。
通過以下測試檢查符合性:
聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能應(yīng)使用圓柱形測試樣進(jìn)行測試,旨在模擬人體皮膚,具有以下特性:
1.一種圓柱形桿,其外徑超過涂藥器覆蓋區(qū)的最大尺寸40毫米,并具有光滑的表面,由具有肖氏硬度的柔性材料制成硬度不超過25;
2. 材料應(yīng)模擬皮膚在吸收、反射和散射方面的光學(xué)特性,以評估雜散光學(xué)輻射;
3. 用于檢測皮膚接觸的人造皮膚表面依次修改如下:
     a.使用人造皮膚模擬干性皮膚,不做任何修改;
     b.通過在人造皮膚表面上使用 0.9 g/l 鹽水溶液模擬干汗的存在,然后將其風(fēng)干;
     c.通過在人造皮膚表面使用凡士林來模擬皮脂的存在。
4. 對于使用說明書中規(guī)定的凝膠等輔助材料作為正常操作接觸方式的激光設(shè)備,試驗(yàn)應(yīng)在有和沒有這種材料的情況下進(jìn)行。
5. 聯(lián)鎖系統(tǒng)的反應(yīng)時間是通過將激光設(shè)備發(fā)射器的輸出窗口放在試樣上來測試的,隨后將發(fā)射器從試樣上移開,激光輻射的發(fā)射應(yīng)在 0.1 秒的時間間隔內(nèi)停止。
6. 激光設(shè)備施加器的輸出窗口應(yīng)放置在試樣上,并旋轉(zhuǎn)、傾斜和升高,以測試聯(lián)鎖系統(tǒng)中的傳感器是否正確檢測到與試樣的良好接觸。
7. 如果發(fā)生來自目標(biāo)皮膚的雜散光學(xué)輻射,則應(yīng)通過將涂抹器放置在不同方向位置與試樣接觸來進(jìn)行測量。 發(fā)射水平不得超過 IEC 60825-1:2014 中規(guī)定的 1 類 AEL,最長發(fā)射持續(xù)時間為 10 秒,除非激光設(shè)備限于較短的發(fā)射持續(xù)時間。
8. 如果符合此項(xiàng)的要求依賴于電子電路的操作,還需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和暴露終止失敗測試,對激光設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步測試。
觀察光學(xué)中的激光輻射濾光器 1.如果激光設(shè)備包含觀察光學(xué)器件,例如手術(shù)顯微鏡或內(nèi)窺鏡,并且觀察光學(xué)器件傳輸工作激光器的輻射,則觀察光學(xué)器件應(yīng)配備操作員保護(hù)過濾器。
2.操作者保護(hù)過濾器應(yīng)在工作激光發(fā)射的時間間隔內(nèi)就位。
3.操作員保護(hù)過濾器不應(yīng)允許通過目鏡傳輸?shù)墓ぷ骷す獾妮椛涑^ MPE。
4.目標(biāo)指示裝置的功能不應(yīng)受到損害。
5.當(dāng)使用投影儀或顯示器觀看時,醫(yī)用電氣設(shè)備不受這些要求的約束。

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 

 
激光加工機(jī)械 IEC/ISO 11553-1:2020
5.3.2針對不同位置的激光輻射危害的安全措施
位置 要求
非受限和非受控位置 在任何操作模式下,應(yīng)消除人員暴露于超過 IEC 60825-1:2014 規(guī)定的第 1 類AEL激光輻射的可能性。
受限位置 應(yīng)采取IEC 60825-1:2014和ISO 12100:2010中規(guī)定的主要工程安全措施,以防止人員進(jìn)入激光危險(xiǎn)區(qū)(超過MPE的區(qū)域)。
受控位置 對于在受控訪問位置運(yùn)行的激光加工機(jī),應(yīng)消除人員受到超過最大允許暴露水平(MPE眼睛和MPE皮膚)的激光輻射的可能性。

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 
 
手持式加工設(shè)備的安全要求 ISO 11553-2:2007
5.3.2 激光輻射危害防護(hù)
一般/普遍 的要求 在操作過程中,應(yīng)消除人們暴露于超過 30000s暴露的最大允許暴露 (MPE) 限值的激光輻射水平的可能性。
運(yùn)行中的保護(hù) 定義危險(xiǎn)區(qū),做好防護(hù)
維修期間的保護(hù) 須授權(quán)人員才可進(jìn)行維修

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 

 
IEC 62115(電子玩具)
3歲及以下的兒童玩具不得使用激光
當(dāng)根據(jù)IEC 60825-1:2014第4條和第5條使用IEC TR 60825-13中的測量條件(如適用)進(jìn)行測量時,電動玩具中的激光不得超過1類激光產(chǎn)品(不包括1M類和1C類)的AEL。還需考慮電子電路故障下的情況。
 

 
IEC 60950(IT設(shè)備)
除下文允許的情況外,設(shè)備應(yīng)按照IEC 60825-1、IEC 60825-2和IEC 60825-12(如適用)。
1.本質(zhì)上屬于I類激光產(chǎn)品的設(shè)備,這意味著該設(shè)備不包含更高等級編號的激光器或激光二極管不需要有激光警告標(biāo)簽或其他聲明。
2.激光器或激光二極管的數(shù)據(jù),應(yīng)確認(rèn)這些組件在根據(jù)IEC 60825-1進(jìn)行測量時符合Class 1,適用于本條情況。數(shù)據(jù)可以從組件制造商處獲得,并且可以與單獨(dú)的組件或與設(shè)備中預(yù)期應(yīng)用的組件相關(guān)。
3.激光器或激光二極管應(yīng)僅產(chǎn)生 180 nm 至 1 mm 波長范圍內(nèi)的輻射。

IEC60065-2014(AV設(shè)備)
6.2激光輻射
含有激光系統(tǒng)的設(shè)備的結(jié)構(gòu)在正常工作條件下故障條件下要提供對激光輻射的人身防護(hù)。
含有激光系統(tǒng)的設(shè)備, 如果滿足下列要求, 則免除本條所有進(jìn)一步的要求:
制造廠商按 IEC60825-1 第 3 章、第 8 章和第 9 章的分類表明, 設(shè)備在工作、維護(hù)、維修和故障的所有條件下可達(dá)發(fā)射水平不超過 1 類; 并且設(shè)備不含有 IEC60825-1規(guī)定的封閉激光器。
設(shè)備應(yīng)當(dāng)按故障條件下測得的可達(dá)發(fā)射水平來進(jìn)行分類和標(biāo)記, 但對不超過 IEC60825-1 中 5.2規(guī)定的 1 類的設(shè)備不適用。
對通過手動或用工具、硬幣的任何物體從外部可調(diào)節(jié)的所有控制件, 以及對未用可靠方法鎖定的那些內(nèi)部調(diào)節(jié)件或預(yù)調(diào)裝置, 將其調(diào)節(jié)到能給出最大的輻射。(調(diào)至最大輻射水平)
對 1 類激光系統(tǒng), 不測量 IEC60825-1 的 3.32提到的改變發(fā)射方向的激光輻射。(3.32b偏移激光輻射:與規(guī)定光路有偏移的激光輻射
正常工作條件下:
1.設(shè)備在正常工作條件下應(yīng)當(dāng)滿足 IEC60825-1 表 1 規(guī)定的 1 類可達(dá)發(fā)射限值。該類別的時間基準(zhǔn)為 100s 。通過進(jìn)行 IEC60825-1 的 8.2 規(guī)定的有關(guān)測量來檢驗(yàn)是否合格。
2.如果設(shè)備含有一個在正常工作條件下符合 1 類可達(dá)發(fā)射限值的激光系統(tǒng), 則3.和4.規(guī)定的要求不適用。
3.應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)措施來防止手動打開任何蓋子而接觸超過 1 類限值的激光輻射。通過檢查和測量來檢驗(yàn)是否合格。
4.如果安全依賴于機(jī)械安全聯(lián)鎖裝置正確動作, 則該聯(lián)鎖裝置應(yīng)當(dāng)是具有失效保護(hù)的聯(lián)鎖裝置(在失效狀態(tài)下能使設(shè)備不工作或無危險(xiǎn)), 或者在施加正常工作條件下的電流和電壓時, 應(yīng)當(dāng)能承受 50 000 次循環(huán)操作的開關(guān)試驗(yàn)。
故障條件下:
1.當(dāng)設(shè)備在規(guī)定的故障條件下工作時, 設(shè)備可達(dá)發(fā)射水平在 400 nm~700 nm 波長范圍外不得大于 3R 類, 在 400 nm~700 nm 波長范圍內(nèi)不得超過 1 類限值的 5 倍。
2.如果設(shè)備含有一個在故障條件下能滿足1.給出的可達(dá)發(fā)射限值的激光系統(tǒng), 則 3.和4. 規(guī)定的要求不適用。
3.應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)措施來防止手動打開任何蓋子而接觸超過1.給出 的限值的激光輻射。
4.如果安全依賴于機(jī)械安全聯(lián)鎖裝置正確動作, 則該聯(lián)鎖裝置應(yīng)當(dāng)是具有失效保護(hù)的聯(lián)鎖裝置(在失效狀態(tài)下能使設(shè)備不工作或無危險(xiǎn)), 或者在施加正常工作條件下的電流和電壓時, 應(yīng)當(dāng)能承受 50 000 次循環(huán)操作的開關(guān)試驗(yàn)。
 

 
IEC 60825-2:2021 光纖通信系統(tǒng)的安全
4.7 危險(xiǎn)等級評估
4.7.1危險(xiǎn)等級的確定和條件2的使用
通過測量運(yùn)行和維護(hù)期間發(fā)生任何合理可預(yù)見事件(如光纖斷裂)后可能接觸到的光輻射來確定危險(xiǎn)等級。除了與IEC 60825-1中所述分類相同的條件1和3外,還使用了表4和4.7.2中規(guī)定的確定符合條件2規(guī)定輻射限值的方法。
波長 條件2
nm 孔徑 距離
<302.5 - -
>=302.5 to 400 3.5 35
>=400 to 1400 3.5 35
>=1400 to 4000 3.5 14
>=4000 to 100000 - -
>=100000 to 1000000 - -

激光IEC體系與FDA體系差異對比以及延伸(圖1)

 
4.7.2 OFCS系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級分類
除以下幾點(diǎn)以及上文規(guī)定的測量條件2以外,危險(xiǎn)等級分類依據(jù)IEC60825-1。
注1:通常情況下,危險(xiǎn)等級1M的輻射水平超過條件1或條件2的1類AEL。當(dāng)其超過條件1和條件2的AEL時,也被歸類為危險(xiǎn)等級1M。
注2:危險(xiǎn)等級為1級和1M級,通過在光纖頭位置設(shè)置直徑為3.5毫米的孔徑確定的可接近輻射不得超過3B級AEL。
注3:通常情況下,危險(xiǎn)等級2M的輻射水平超過條件1或條件2的2類AEL。當(dāng)其超過條件1和條件2的AEL時,也被歸類為危險(xiǎn)等級2M。
注4:危險(xiǎn)等級為2級和2M級,通過在光纖頭位置設(shè)置直徑為3.5毫米的孔徑確定的可接近輻射不得超過3B級AEL。
注5:對于所有波長,在危險(xiǎn)等級3R中,通過在光纖頭位置設(shè)置直徑為3.5 mm的孔徑確定的可接近發(fā)射不得超過3B級AEL。
注6:對于所有波長,在危險(xiǎn)等級3B中,通過在光纖頭位置設(shè)置直徑為3.5mm的孔徑確定的可接近輻射不得超過3B級AEL。
注7:如果光纖頭(或在光纖頭放置直徑為3.5 mm的孔徑)的可接近輻射超過3B級的AEL,則OFCS被指定為危險(xiǎn)等級4。
 
4.7.3適用于所有危險(xiǎn)等級的附加要求
應(yīng)進(jìn)行有APR系統(tǒng)無APR系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級評估:
無APR系統(tǒng):
1.對于非受限位置, 在合理的可預(yù)見的事件發(fā)生后1 s內(nèi)進(jìn)行測量, 如果是滯后該時間測量, 其結(jié)果會使人員受到更大的照射量;
2. 對于受限和受控位置, 在合理的可預(yù)見的事件發(fā)生后3 s內(nèi)進(jìn)行測量, 如果是滯后該時間測量, 其結(jié)果會使人員受到更大的照射量。
 
 
在有些狀態(tài)下, 難以直接測量, 可以采用計(jì)算來評估危險(xiǎn)等級。 例如對激光器、功率放大器和光衰減器, 可允許在任何特定位置評估危害。
 
有APR系統(tǒng)
對于具有功率APR功能的 OFCS , 將在上述給出的時間間隔后(非受限位置為 1 s , 受限位置或受控位置為 3 s ) 測量可達(dá)發(fā)射(脈沖或連續(xù)波)確定危險(xiǎn)等級。 此外,也應(yīng)滿足4.7.4規(guī)定的MPE 要求。
 
4.7.4 使用 APR 時對瞬時可接觸暴露的要求
帶有功率自動降低功能的OFCS 是為了滿足危險(xiǎn)等級的限制。 當(dāng)此OFCS 不具有功率自動降低特性, 該危險(xiǎn)等級限制低于不使用功率自動降低時指定的值。在最大時間間隔, 輻照度或輻照量達(dá)到4.7.3 中(非受限位置為 1s , 受限位置或受控位置為 3s)規(guī)定的較低危險(xiǎn)等級, 不應(yīng)超過輻照度或輻照量的照射限值( MPE )。對于非限制/受限位置和受控位置,測量距離分別為100mm和250mm,僅適用于本條。
注:如果APR的關(guān)閉周期大于1s(對于非受限位置),或大于3s(對于受限/受控位置),則針對1s(對于非受限位置)或3s(對于受限/受控位置)的暴露時間進(jìn)行上述MPE評估。.
 
4.7.5 測試和評估應(yīng)在合理可預(yù)見的情況下進(jìn)行。某些復(fù)雜系統(tǒng)(例如, 光輸出依賴于其他部件的
配套及電路設(shè)計(jì)和軟件的性能)的危害/安全評估可能需要使用其他認(rèn)可的方法。
然而, 以下情況不需考慮引 起輻射超過危險(xiǎn)等級的故障:
———它們僅對于有限的持續(xù)時間; 且
———在產(chǎn)品中止服務(wù)之前, 發(fā)生了人員接觸到的光輻射不是合理的可預(yù)見情況。

 
IEC60825-3:2008 激光顯示與表演指南
觀眾 MPE:
在觀眾區(qū)的激光輻射量值不應(yīng)超過IEC 60825-14-中第5章規(guī)定的直接眼照射MPE。MPE 由IEC 60825-14中表 5,表6,表7,的輻射時間t來決定, t包括激光顯示或表演的最長時間,合適的MPE視情況而定(如觀眾使用望遠(yuǎn)鏡觀看)。
如果激光輻射量值是由于掃描的結(jié)果, 則直接眼照射MPE 也不應(yīng)超過掃描防護(hù)裝置的響應(yīng)時間(掃描安全裝置)或者不應(yīng)超過連續(xù)的激光輻射量值(如果沒有掃描防護(hù)裝置)。
應(yīng)考慮到觀眾區(qū)內(nèi)某些區(qū)域受到激光輻射的危險(xiǎn)可能更大, 例如光束處于聚焦或靜止?fàn)顟B(tài)(如在掃描圖樣的末端)。
如果在使用望遠(yuǎn)鏡增大危害的場合,未能禁止使用望遠(yuǎn)鏡,觀眾MPE應(yīng)提高因子0.02。
 
輔助人員 MPE
輔助人員的 MPE 應(yīng)是直接眼照射 MPE。 輔助人員也許正在觀眾區(qū), 他們的活動不可能受控, 也不可能配備防護(hù)眼鏡。 然而應(yīng)告訴他們避免直接觀察入射光束、掃描器或反射鏡。 為此照射時間應(yīng)不超過 0.25 s 。
 
表演人員 MPE
表演人員或操作人員的 MPE 應(yīng)是直接眼照射 MPE或皮膚照射 MPE應(yīng)考慮到表演人員的舞蹈動作, 為他們配備適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)眼鏡及防護(hù)服, 并告知其安全規(guī)程, 以免激光輻射超過相應(yīng)的 MPE 。應(yīng)考慮最長照射時間。
MPE選擇準(zhǔn)則一覽表
位置 正常操作下可達(dá)發(fā)射 合理預(yù)見故障條件下可達(dá)發(fā)射
觀眾區(qū) 直接眼照射MPE 掃描安全裝置或其他發(fā)射
終止控制的響應(yīng)時間的MPE
輔助人員區(qū) 接受過避免眼照射的培訓(xùn)
直接眼照射MPE時間基準(zhǔn)采用0.25s
直接眼照射MPE時間基準(zhǔn)采用0.25s
接受過避免眼照射的培訓(xùn)
表演人員區(qū) 接受過避免眼照射的培訓(xùn)
直接眼照射MPE時間基準(zhǔn)采用0.25s
眼照射被防護(hù),則采用皮膚MPE
直接眼照射MPE時間基準(zhǔn)采用0.25s
接受過避免眼照射的培訓(xùn)


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