ICS31.260 CCS L 51 中华人民共和国国家标准 GB/T41643—2022 高功率激光制造设备安全和使用指南 Guidance and safety requirements for high power laser manufacturing equipments 2022-10-12实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41643—2022 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 总则 5 需考虑的因素 5.1 设备文件留存 5.2 环境安全检查 5.3 设备基本信息记录 5.4 危害评估 5.5 标识标记 5.6 控制措施 6 激光安全员 6.1 概述 10 6.2 宜掌握的知识和技能 激光安全管理委员会· 7 7.1 概述 7.2 激光安全委员会的成员 7.3 激光安全委员会的职责 激光安全培训 8.1 概述 8.2 初级培训 8.3 中级培训 12 8.4 高级培训· 附录A（资料性） 附表· 13 附录B（资料性） 计算方法举例 16 B.1 激光产品安全分类计算举例 16 B,2 MPE计算举例 17 B.3 NOHD计算举例 17 B.4 OD计算举例 . 17 参考文献 18 GB/T41643—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 J第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国光辐射安全和高功率激光制造设备标准化技术委员会（SAC/TC284）归口。 本文件起草单位：北京工业大学、武汉华工激光工程有限责任公司、奔腾激光（温州）有限公司、深圳 市鼎信科技有限公司、常州天正工业发展股份有限公司、浙江工业大学、大族激光智能装备集团有限公 司、温州市质量技术检测科学研究院/浙江省激光与光电产品质量检验中心、浙江久恒光电科技有限公 司、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、中车南京浦镇车辆有限公司、山东华光光电子股份有 限公司、杭州银湖激光科技有限公司、度互激光技术（苏州）有限公司、深圳市计量质量检测研究院、湖北 省标准化与质量研究院 本文件主要起草人：陈虹、李婷、吴让大、谢晋雄、韩立成、姚建华、曾丽霞、黄山石、吴旭浩、王璞、 何玉朝、火巧英、周小庄、肖成峰、卢飞星、张艳春、黄志凡、钱辉敏、李向召、谢秋琪、张独昊、吴金津 GB/T41643—2022 引言 以激光作为工具用于制造业已经带来了一系列变革，对光的了解和控制是实现激光制造产业化的 关键前提。高功率激光制造设备是激光制造领域的核心，其激光安全是不容忽视的重要环节。通过对 标准的调研，在激光危害评估、安全分类和控制措施方面，相关标准已达成国际一致 么，本文件为怎么做提供了指导和建议。 本文件中涉及激光产品安全分类的计算按照GB7247.1一2012的相关条款执行；涉及最大允许照 射量MPE值，及以MPE值为计算依据的相关参数的计算，按照ANSIZ136.1一2014的相关条款执行。 本文件预期将有助于高功率激光制造设备使用的规范管理和提质增效。遇到问题时，做到责任认 定清晰，上能溯源、下能追底、免责有据。 GB/T41643—2022 高功率激光制造设备安全和使用指南 1范围 本文件提供了高功率激光制造设备安全运行程序的指导和建议。给出了设备文件及记录，安装和 使用环境检查评估，激光辐射危害评估，非光辐射危害评估，标识标记检查，控制措施检查，以及激光安 全员、激光安全管理委员会和安全培训等环节中与需考虑要点有关的信息 本文件适用于预期用于工业制造以及预期不用于工业制造，但可能会被用户在合理条件下用于制 造的3B类或4类激光产品，包括嵌人3B类或4类激光光源的制造设备。本文件不适用于包括娱乐、 演示、校准、测量、教育和医疗等用途的激光产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB7247.1一2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求 GB/T7247.5一2017激光产品的安全第5部分：生产者关于GB7247.1的检查清单 GB/T7247.13一2018激光产品的安全第13部分：激光产品的分类测量 GB/T15313—2008激光术语 IEC60825-1：2014激光产品的安全第1部分：设备分类、要求（Safetyoflaserproducts- Part 1: Equipment classification and requirements) 3 术语和定义 GB7247.1—2012、GB/T15313—2008、GB/T7247.13—2018和IEC60825-1：2014界定的以及下 列术语和定义适用于本文件。 3.1 可达发射 faccessibleemission;AE 在某个位置使用孔径光阑（AEL以瓦特或焦耳为单位）或限制孔径（AEL以W/m-或J/m-2为单 位）根据GB7247.1一2012第9章确定的辐射量。 ［来源：GB7247.1—2012，3.2，有修改］ 3.2 可达发射极限 accessible emission limit; AEL 所定类别内允许的最大可达发射。 ［来源：GB7247.1—2012，3.3］ 3.3 光束直径 beamdiameter 光束宽度 beamwidth d. 1 GB/T41643—2022 在垂直于光轴的测量平面上，圆内激光功率（或能量）为该平面上总激光功率（或能量）的u%的最 小圆直径 注1：本文件采用d63 注2：光束束腰为光束直径最小的位置。 注3：国际单位：m。 注4：由于定义不同，这个光束直径的定义不适用于确定表观光源对向角α。然而，如果表观光源能量密度为高斯分 布，d可以用来确定表观光源对向角。对于非高斯分布表观光源的对向角，采用IEC60825-1：2014中4.3d） 描述的方法确定 注5：对于高斯光束，d等于光强降低到峰值1/e的点对应的圆的环围能量 注6：二阶矩定义的光束直径（ISO11146-1定义）不适用于部面具有中心高辐射峰值和低背景的激光束。例如，由 非稳腔产生的远场激光束。使用二阶矩定义的光束直径和用高斯光束部面假设计算功率时，通过孔径的功率 会被显著低估。 ［来源：IEC60825-1:2014，3.13] 3.4 光束发散角 beam divergence 由光束直径d相对于光束传播方向上由最临近的束腰中心而形成的锥形远场平面全角。 注1：如果间距为r的两点的光束直径是d63和d6a，则光束发散角以式（1)计算： (d'cs-dsa) 2r 注2：国际单位：rad。 注3：二阶矩定义的光束发散角（ISO11146-1定义）不适用于剖面具有中心高辐射峰值和低背景的激光束。例如， 由非稳腔产生的远场激光束，该光束剖面表现为由限制孔径或孔径光阑引起的衍射图样 ［来源：IEC60825-1:2014，3.14] 3.5 高功率激光制造设备highpowerlasermanufacturingequipment 预期用于工业制造以及预期不用于工业制造，但可能会被用户在合理条件下用于制造的3B类或 4类激光产品（含嵌入3B类或4类激光光源的制造设备）。 3.6 激光安全员 lasersafetyofficer;LSO 具备评估激光辐射危害和控制措施知识，并负责监督所辖区域内光辐射安全的人员。 来源：IEC60825-1:2014，3.50 3.7 激光安全运行程序 lasersafetyoperationalprocedures;LsOP 激光安全员在所辖区域内，负责高功率激光制造设备安全使用的全流程管理程序。 3.8 最大允许照射量 maximumpermissibleexposure;MPE 正常情况下人体受到激光照射不会产生不良后果的激光辐射水平。 ［来源：GB7247.1—2012，3.56，有修改］ 3.9 标称眼危害距离 nominal ocularhazarddistance;NOHD 光束辐照度或辐照量等于角膜相应最大充许照射量（MPE）的距离 如果NOHD包括通过光学辅助器观看激光束的可能性，则定义为“扩展NOHD（ENOHD）”。 ［来源：GB7247.1—2012，3.62] 2 GB/T41643—2022 3.10 标称眼危害区域nominalocularhazardarea；NOHA 光束辐照度或辐照量超过角膜相应最大允许照射量（MPE）的区域，其中包括可能出现的激光束意 外指错方向的情况。 如果NOHA包括通过光学辅助器观看激光束的可能性，则定义为“扩展NOHA”。 ［来源：GB7247.12012，3.617 3.11 透射（光）密度 transmittance（optical)density；OD 透射比的倒数取以10为底的对数，以式（2）计算： OD=log1o t(α) .(2) 3.12 高斯光束耦合参数 gaussian beam coupling parameter n 在给定测量位置使用孔径光阑或限制孔径确定的辐射能量与总辐射能量的比值，以式（3)计算： n=1-ed ...(3) 式中： D，—孔径光阑或限制孔径的直径，单位为厘米（cm）； D,—给定测量距离L处的光束直径，单位为厘米（cm）。 注2：公式中D，值是给定测量距离L处可达激光辐射总能量中心能量的63%（相当于1/e）的光束直径。 ［来源：GB