ГОСТ Р МЭК/ТО 60825-9-2009: Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 9. Компиляция максимально допустимой экспозиции некогерентного оптического излучения

Терминология ГОСТ Р МЭК/ТО 60825-9-2009: Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 9. Компиляция максимально допустимой экспозиции некогерентного оптического излучения:

3.3 апертура, конечная апертура (aperture, aperture stop): Конечная апертура есть раскрываемый контур, в пределах которого лежит площадь, с которой измеряется излучение (см. также измерительная апертура).

Рисунок 1 - Определение стягиваемого угла a видимого размера источника

Определения термина из разных документов: апертура, конечная апертура

3.19 большой источник (large source): Источник, формирующий изображение на сетчатке, такой большой, что тепловой поток в радиальном направлении (перпендикулярно оптической оси) от центра изображения к ближайшей границе биологической ткани соизмерим с тепловым потоком в осевом направлении (параллельно оптической оси).

Примечание - В этом стандарте большой источник имеет стягиваемый угол больше, чем 100 мрад на сетчатке, т.е. диаметр его изображения на сетчатке больше 1700 мкм.

Определения термина из разных документов: большой источник

3.44 видимое излучение (visible radiation (light)): Любое оптическое излучение, которое может непосредственно вызвать зрительное ощущение [МЭК 60050(845), термин 845-01-03].

Примечание - В настоящем стандарте значения электромагнитного излучения, в котором длины волн монохроматических компонент лежат между 380 и 780 нм.

Определения термина из разных документов: видимое излучение

3.4 видимый размер (apparent source): Реальный или виртуальный размер (источника оптического излучения), который формирует наименьшее возможное изображение на сетчатке.

Примечание - Такое определение используется, чтобы найти положение видимого элемента излучения в диапазоне длин волн от 380 до 1400 нм с приближением видимого размера в пределах аккомодации глаза (обычно ³ 100 мм).

Определения термина из разных документов: видимый размер

3.8 диодный излучатель (diode emitter): Любой полупроводниковый прибор с p-n переходом, который может продуцировать электромагнитное излучение за счет рекомбинации в полупроводнике в диапазоне длин волн от 180 нм до 1 мм.

Определения термина из разных документов: диодный излучатель

3.9 дистанция экспозиции (exposure distance): Самое короткое расстояние от оптического источника до ближайшего места человека, которое может подвергнуться воздействию излучения.

Определения термина из разных документов: дистанция экспозиции

3.7 длина когерентности (coherence length): Расстояние в пучке направленного распространения, при котором сохраняется постоянство разности фаз.

Определения термина из разных документов: длина когерентности

3.28 длительность импульса (pulse duration): Максимальное время, требующееся для измерения двух точек пересечения импульса ветви нарастания и убывания с прямой, проведенной параллельно оси абсцисс на уровне половины максимального значения.

Определения термина из разных документов: длительность импульса

3.10 длительность экспозиции (exposure duration): Длительность импульса или серии, или цуга импульсов, или продолжительной эмиссии, падающей на человеческое тело, которое подвергается прямому воздействию излучения.

Определения термина из разных документов: длительность экспозиции

3.24 измерительная апертура (measurement aperture): Круглая площадь используется при измерении энергетической освещенности, экспозиции излучения, энергетической яркости и суммарного времени воздействия излучения. Эта апертура определяет площадь, при которой значения этих величин усредняются по числу измерений для сравнения со значением МВЭ.

Определения термина из разных документов: измерительная апертура

3.39 интегральная по времени яркость, L_i [Дж/(м² · ср)] (time integrated radiance): Интеграл яркости за данное время экспозиции, выражаемый как энергия излучения с единицы площади излучающей поверхности в единице телесного угла эмиссии.

Определения термина из разных документов: интегральная по времени яркость,

3.12 инфракрасное излучение (infrared radiation): Для практических целей любое электромагнитное излучение в длинноволновом диапазоне 780 нм - 1 мм. Инфракрасный спектр разделен по результатам производимой биологической опасности на три диапазона: ИК-А, ИК-В, ИК-С.

Определения термина из разных документов: инфракрасное излучение

3.13 инфракрасное излучение А (ИК-А) (infrared A (IR-A)): Оптическое излучение, которое распространяется в спектральном интервале от 780 до 1400 нм.

Определения термина из разных документов: инфракрасное излучение А (ИК-А)

3.14 инфракрасное излучение В (ИК-В) (infrared В (IR-B)): Оптическое излучение, которое распространяется в спектральном интервале от 1400 до 3000 нм.

Определения термина из разных документов: инфракрасное излучение В (ИК-В)

3.15 инфракрасное излучение С (ИК-С) (infrared С (IR-C)): Оптическое излучение, которое распространяется в спектральном интервале от 3000 нм до 1 мм.

Определения термина из разных документов: инфракрасное излучение С (ИК-С)

3.6 когерентность (coherence): Характеристика электромагнитного поля, где в двух его точках разность фаз по времени и пространству одинакова.

Определения термина из разных документов: когерентность

3.33 коэффициент отражения ρ (reflectance): Отношение отраженного потока излучения к падающему потоку излучения при данных условиях [МЭК 60050(845), термин 845-04-58].

Определения термина из разных документов: коэффициент отражения

3.23 максимальная возможная экспозиция (МВЭ) (maximum permissible exposure (MPE)): Значение экспозиции для глаза или кожи, которое при нормальных условиях не противоречит результатам появления биологических эффектов. Значение МВЭ зависит от длины волны излучения, времени экспозиции, состояния ткани и размера экспонированного места. Для видимого и ближнего инфракрасного излучения в диапазоне 380 - 1400 нм стягиваемый угол источника зависит от размера изображения на сетчатке.

Определения термина из разных документов: максимальная возможная экспозиция (МВЭ)

3.22 максимальный угол стягивания (a_макс) (maximum angular subtense (a_max)): Значения угла стягиваемого видимого размера источника, при котором источник считается большим - большой источник (см. также таблицу 3).

Определения термина из разных документов: максимальный угол стягивания

3.35 малый источник (small source): По существу источник формирует изображение на клетчатке, которое так мало, что тепло легко струится в радиальном направлении (перпендикулярно оптической оси) от центра изображения к окружающим биологическим тканям.

С удлинением источник с размером изображения на сетчатке меньше, чем размер, на котором базируется значение максимальной допустимой экспозиции. Это удлинение необходимо потому, что глаз подвижен, что учитывается в данных о МВЭ в таблицах настоящего стандарта (см. также 3.17 и 3.19).

Примечание - В настоящем стандарте малый источник в своем основном значении стягивает угол меньше, чем 1,5 мрад на сетчатке, т.е. диаметр его изображения на сетчатке меньше, чем 25 мкм. Этот размер применим для времени экспозиции 0,7 с.

Малый источник в своем удлиненном значении стягивает угол меньше, чем 11 мрад на сетчатке, т.е. диаметр его изображения на сетчатке меньше, чем 187 мкм. Этот размер применим для времени экспозиции 10 с; для времени экспозиции между 0,7 и 10 с определяется углом, зависимым от времени экспозиции (см. таблицу 3).

Термин «точечный источник» не может быть использован для малого источника, так как это приводит к путанице: «точечный источник» может быть пятном большим, чем обычно считают за «точку». В настоящем стандарте термин «малый источник» поэтому используется в подобном смысле.

Определения термина из разных документов: малый источник

3.25 монохроматическое излучение (monochromatic radiation): Излучение, характеризуемое одной длиной волны, как излучение линии в газоразрядной лампе низкого давления. На практике - излучения очень маленького интервала длин волн, приписываемого излучению одной длины волны, если биологическое действие спектра в этом интервале не сильно отличается.

Определения термина из разных документов: монохроматическое излучение

3.32 мощность излучения (поток), P, (Ф) [Вт (лм)] (radiant power (flux)): Мощность, испускаемая, передаваемая или принимаемая в виде излучения [МЭК 60050(845), термин 845-01-24].

Определения термина из разных документов: мощность излучения

3.11 некогерентное излучение (incoherent): Излучение считается некогерентным, если длина когерентности меньше 1 мм.

Определения термина из разных документов: некогерентное излучение

3.5 опасность синего света (blue light hazard): Возможность фотохимического повреждения сетчатки, вызываемого экспозицией излучения на длинах волн главным образом между 380 и 500 нм.

Определения термина из разных документов: опасность синего света

3.26 оптическое излучение (optical radiation): Электромагнитное излучение на длинах волн между 100 нм и 1 мм. Ультрафиолетовое излучение в области длин волн меньше 180 нм (называемое вакуумным УФ) полностью поглощается кислородом воздуха. В этом стандарте диапазон длин волн оптического излучения ограничен с меньшей стороны излучением с длиной волн 180 нм.

Примечание - Принимая во внимание безопасность излучения, спектральный диапазон между 380 и 1400 нм нуждается в специальном рассмотрении, так как глаз пропускает излучение в этом спектральном диапазоне на сетчатку, где оно фокусируется, энергетическая освещенность может быть увеличена в несколько раз по абсолютному значению по сравнению с освещенностью роговой оболочки глаза.

Определения термина из разных документов: оптическое излучение

3.16 предназначенное использование (intended use): Использование продукта, процесса или услуги в соответствии с требованиями, инструкциями и информацией, представленной поставщиком.

Определения термина из разных документов: предназначенное использование

3.17 промежуточный источник (intermediate source): В основном, источник, формирующий изображение на сетчатке, такой большой, что тепловой поток в радиальном направлении (перпендикулярно оптической оси) от центра изображения к ближайшей границе биологической ткани соизмерим с тепловым потоком в осевом направлении (параллельно оптической оси).

Удлиненный промежуточный источник - источник, формирующий на сетчатке изображение большего размера, чем размер, на который действует максимально возможная экспозиция от малого источника и от большого источника. Это удлинение необходимо потому, что некоторый глаз подвижен и может захватить большее поле излучения, которое в единицах МВЭ указано в представленных таблицах стандарта.

Примечание - В настоящем стандарте промежуточный источник в его основном значении воздействует на сетчатку в углах между 1,5 и 100 мрад, т.е. диаметр изображения на сетчатке лежит между 25 и 1700 мкм. Эти пределы относятся к времени экспозиции меньше, чем 0,7 с.

В настоящем стандарте удлиненный промежуточный источник охватывает углы между 11 и 100 мрад, т.е. диаметр изображения на сетчатке лежит между 187 и 1700 мкм. Эти пределы не превышают время экспозиции больше 10 с.

Для времени экспозиции между 0,7 и 10 с стягиваемый угол промежуточного источника зависит от времени экспозиции (таблица 3).

Определения термина из разных документов: промежуточный источник

3.20 свет (light): Видимое излучение.

Определения термина из разных документов: свет

3.21 светоизлучающий диод (СИД) (light emitting diode (LED)): Диодный излучатель (Оптическое излучение СИД производится исключительно процессами спонтанной эмиссии).

Определения термина из разных документов: светоизлучающий диод (СИД)

3.34 сканирующее излучение (scanned radiation): Излучение, имеющее временное изменение направления с началом возникновения или диаграммой распространения по отношению к стационарному базовому положению.

Определения термина из разных документов: сканирующее излучение

3.37 спектральная освещенность, Е_λ[Вт/(м² · нм)](spectral irradiance): Отношение мощности излучения dP в интервале длин волн dλ, падающего на элемент поверхности площадью dA этого элемента, и интервала длин волн dλ

Eλ = dP/(dA · dλ).

Определения термина из разных документов: спектральная освещенность,

3.38 спектральная энергетическая яркость, L_λ [Вт/(м² · ср · нм)] (spectral radiance): Спектральная яркость L_λ в интервале длин волн dλ в заданном направлении в данной точке есть частное от деления мощности излучения, проходящего через точку и распространяемого в телесном угле dΩ в направлении e и ограниченного спектральным интервалом dλ, и произведения площади проекции пучка на плоскость, перпендикулярную к направлению (cosedA), содержащему эту точку, телесный угол и интервал длин волн (см. рисунок 2)

Определения термина из разных документов: спектральная энергетическая яркость,

3.2. Стягиваемый угол (angular subtense): Угол наблюдения a видимого размера источника при наблюдении глазом (рисунок 1) или полученный точкой измерения (см. также максимальный стягиваемый угол и минимальный стягиваемый угол), единица измерения - радиан.

Определения термина из разных документов: Стягиваемый угол

3.36 телесный угол, (ср) (solid angle): Телесный угол с его вершиной в центре сферы радиуса r есть отношение площади А, вырезаемой этим углом на поверхности сферы, на квадрат радиуса (см. рисунок 3)

Ω = A/r².

Полный телесный угол равен 4p ср.

Рисунок 3 - Определение телесного угла

Определения термина из разных документов: телесный угол,

3.1 угловое увеличением (angular magnification M): Угловое увеличение М оптического прибора есть отношение угла наблюдения объекта, опирающегося на входной зрачок прибора (a_приб), к углу наблюдения объекта глазом без прибора (a_гл)

Примечание - В технической оптике угол наблюдения объекта без оптического прибора базируется на расстоянии наилучшего видения 25 см. В стандарте минимальное расстояние наблюдения должно быть не меньше 10 см.

Определения термина из разных документов: угловое увеличением

3.41 ультрафиолет А (УФ-А) (ultraviolet A (UV-A)): Оптическое излучение, которое охватывает полностью спектральный диапазон от 315 до 400 нм (см. также вышеприведенные примечания).

Определения термина из разных документов: ультрафиолет А (УФ-А)

3.42 ультрафиолет В (УФ-В) (ultraviolet В (UV-B)): Оптическое излучение, которое охватывает полностью спектральный диапазон от 280 до 315 нм.

Определения термина из разных документов: ультрафиолет В (УФ-В)

3.43 ультрафиолет С (УФ-С) (ultraviolet С (UV-C)): Оптическое излучение, которое охватывает полностью спектральный диапазон от 100 до 280 нм (см. также вышеприведенные примечания).

Примечание - Ультрафиолетовое излучение в диапазоне ниже 180 нм (называемое вакуумным УФ) полностью поглощается кислородом воздуха. Для целей этого стандарта нижней границей диапазона длин волн УФ-С принимается 180 нм.

Определения термина из разных документов: ультрафиолет С (УФ-С)

3.40 ультрафиолетовое излучение (ultraviolet radiation): Практически любое излучение в диапазоне длин волн от 100 до 400 нм. Ультрафиолетовый спектр разделен на три спектральные области, обусловливающие разную степень фотобиологической опасности: ультрафиолет А, ультрафиолет В, ультрафиолет С. Ультрафиолетовое излучение меньше 180 нм называется вакуумным ультрафиолетовым излучением.

Примечание - Во многих стандартах длинноволновая граница ультрафиолетового спектрального диапазона фиксируется 380 нм.

Определения термина из разных документов: ультрафиолетовое излучение

3.27 фотометрические величины (photometric quantities): Все радиометрические величины находятся в соответствии с фотометрическими величинами через визуальное восприятие света. Для фотометрического излучения с длиной волны λ фотометрические величины могут быть рассчитаны через радиометрические величины, умножая последние на относительную спектральную эффективность V(λ) (см. приложение С) или V'(λ) и максимальную спектральную эффективность излучения К_м или К_м:

К_м = 683 лм/Вт для фотопического зрения и

К_м = 1700 лм/Вт для скотопического (ночного) зрения.

Наименование соответствующих радиометрических и фотометрических величин представлено в таблице 1. Символы обеих величин одинаковы. Если необходимо, они могут различаться индексами: e (энергетический) для радиометрических величин и v (визуальный) для фотометрических величин.

Таблица 1 - Сравнительный перечень радиометрических и фотометрических величин

Радиометрические величины		Символ	Радиометрические величины
Наименование	Единица		Наименование	Единица
Мощность излучения	Вт	Р, Ф	Световой поток	лм
Энергия излучения	Дж	Q	Количество света	лм · с
Энергетическая освещенность	Вт/м2	Е	Освещенность	лм/м2 = лк
Энергетическая экспозиция	Дж/м2	Н	Световая экспозиция	лкс
Энергетическая яркость	Вт/(ср · м2)	L	Яркость	лм/(ср · м2)
Энергетическая сила света	Вт/ср	I	Сила света	кд = лм/ср
Интегральная по времени энергетическая яркость	Дж/(ср · м2)	Li	Интегральная по времени яркость	лм · с/(ср · м2)

Определения термина из разных документов: фотометрические величины

3.18 энергетическая освещенность (irradiance): (E, Вт/м²): Частное от деления мощности излучения dP, падающего на элемент поверхности, на площадь dA этого элемента

E = dP/dA.

Определения термина из разных документов: энергетическая освещенность

3.31 энергетическая экспозиция, H (Дж/м²) (radiant exposure): Интеграл по времени от энергетической освещенности в данной точке за данную длительность t, т.е. отношение энергии излучения dQ, падающей на элемент поверхности, к площади dA этого элемента

                                                        (4)

Определения термина из разных документов: энергетическая экспозиция,

3.30 энергия излучения, Q (Дж) (radiant energy): Интеграл по времени мощности излучения за данный период t

                                                              (3)

Определения термина из разных документов: энергия излучения,

3.29 яркость L, L_i[Вт/(ср · м²), Дж/(ср · м²)] (radiance): Яркость L в данном направлении данной точки есть частное отделения потока излучения dP, переносимого через точку и распространяющегося в заданном направлении, на телесный угол dΩ, в котором распространяется поток, элементарную площадь поверхности dA, содержащую эту точку, и косинус угла распространения потока в направлении e (см. рисунок 2)

                                                         (1)

Рисунок 2 - Определение яркости

Одно из определений содержит время интегрирования яркости L_i, и тогда поток излучения dP заменяется на энергию излучения dQ

                                                         (2)

Примечание 1 - Это определение - упрощенная версия [МЭК 60050(845), термин 845-01-34], достаточная для целей настоящего стандарта. В случаях сомнения следует пользоваться определением [МЭК 60050(845)].

Примечание 2 - Яркость и яркость, интегрированная по времени, не измеряются оптическими приборами. Однако, если яркость измеряется в первой среде L₁ с показателем преломления n₁ и желательно определить яркость во второй среде L₂ с показателем преломления n₂, яркость первой среды L₁ должна быть умножена на коэффициент . Когда первая среда является воздухом (n₁ = 1), а вторая - глаз (n₂ = 1,336 для жидкостной влаги и стекловидного тела), этот коэффициент равен 0,56. При МВЭ используется яркость, измеренная в воздухе, потому что этот коэффициент уже учтен в таблицах этого стандарта.

Определения термина из разных документов: яркость