C. Hennigs
M. Hustedt
S. Markstein
D. Wenzel
A. Hutter
M. Krings
M. Pacelli

Schutzbekleidung gegen Laserstrahlung

Technische Textilien / Technical Textiles
5
55
199-201
2012
Type: Zeitschriftenaufsatz (non-reviewed)
Abstract
Schutzbekleidung gegen Laserstrahlung ist wider Erwarten trotz des seit Jahrzehnten wachsenden Markts der Lasertechnik und der mit dieser Technologie verbundenen Gefährdungspotenziale im Gegensatz zum Laserschutz der Augen mittels Schutzbrillen nur sehr bedingt am Markt erhältlich. Die Hauptfunktion von Laser-PSA ist der Schutz der menschlichen Haut, um Verletzungen durch unbeabsichtigte Bestrahlung zu vermeiden. Die Anforderungen an eine passive Laser-PSA liegen zunächst in einem möglichst geringen Energieeintrag in den Schutzstoff, was eine Verlängerung der Widerstandszeit des textilen Systems bewirkt. Dies kann durch eine hochreflektierende Oberfläche erzielt werden, deren Remissionsverhalten jedoch möglichst diffus sein sollte, um Sekundärgefahren durch abgelenkte Laserstrahlung zu verringern. Weiterhin ist die Wärmeleitung senkrecht zur Stofflage durch gute Isolationseigenschaften möglichst gering zu halten, um die Haut vor Verbrennung zu schützen. In Ergänzung zur passiven Ausführung von Laser-PSA können zusätzlich spezifische Sensoren in den Textilverbund eingebracht werden, die bei auftreffender Laserstrahlung mit einer Energie oberhalb der sensorspezifischen Reaktionsschwelle über eine entsprechende Auswerte- und Übermittlungselektronik eine sofortige Abschaltung der angeschlossenen Laserstrahlquelle bewirken. Die Abschaltung des aktiven Systems muss mindestens genauso schnell den sicheren Zustand herbeiführen, wie ein Träger von passiver Laser-PSA auf das Schmerzempfinden reagieren kann, denn die anfänglich definierten PSA-Bewertungskriterien sind für die beiden Varianten letztlich die gleichen. Da die aktiven Systeme jedoch um ein Vielfaches schneller reagieren können als der Mensch infolge eines Schmerzempfindens, ermöglichen sie wiederum Bestrahlungen mit deutlich höheren Energien unter Einhaltung der definierten Schutzkriterien, d.h. ohne dass eine Verbrennung 2. Grades befürchtet werden muss. Es werden 2 Beispiele für die praktische Realisierung von aktiven Sensoren dargestellt. In beiden Fällen basieren die Funktionsprinzipien auf der Änderung der jeweiligen elektrischen Parameter infolge einer schädigenden Einwirkung der Laserstrahlung. Für den beispielhaften Einsatzfall der handgeführten Materialbearbeitung mit einem Hochleistungslaser von bis zu 5 kW Ausgangsleistung wurden mit im Rahmen der Arbeiten gefertigten passiven Schutzbekleidungsprototypen Feldversuche durchgeführt. Im Anschluss an die Feldversuche und die erforderlichen Anpassungen hinsichtlich Ergonomie, Haptik etc. wird eine zeitnahe Markteinführung angestrebt. Zur Prüfung und Qualifizierung der Schutzsysteme wurde ein eigens für diesen Laser-PSA-Anwendungsfall entwickelter, mit diversen Meßsystemen ausgestatteter Teststand verwendet.