Indicator laser

Pointeri laser în diferite culori

Pointer cu laser (din limba engleză laser pointer ) este un indicator luminos special pentru prezentări cu proiecție . Indicatoarele laser sunt fabricate în dimensiuni la îndemână, de asemenea sub formă de chei, pixuri sau în combinație cu telecomenzi ( prezentatoare ). În timp ce primii indicatori laser au emis doar lumină roșie (mai întâi laser He-Ne , apoi diodă laser roșie ), albastru, galben și portocaliu au intrat pe piață după verde.

Odată cu creșterea performanței și eficienței laserelor cu diodă semiconductoare, au devenit disponibile lasere ieftine cu baterii în format de indicatoare laser, a căror lumină este uneori peste valorile limită ale clasei laser 2 sau 2M , care sunt încă considerate a fi inofensiv pentru ochi cu iradiere pe termen scurt. Aceste surse de fascicule sunt, de asemenea, vândute ca indicatori cu laser, dar utilizarea lor este asociată cu riscuri ridicate de rănire a persoanelor și de urmărire penală pentru pagubele cauzate.

poveste

Înainte ca diodele laser să fie disponibile la toate și apoi și la prețuri scăzute, existau așa-numiții indicatori de lumină , cunoscuți și sub numele de săgeți și indicatori de lumină (exemplu :), care constau dintr-o lanternă modificată . În loc de o oglindă concavă, lampa a fost echipată cu lentile optice, astfel încât să poată fi proiectat un simbol săgeată (plat sau ca contur) cu un simplu proiector cu diapozitive . Avantajul acestui aranjament era simbolul săgeții, cu care se putea indica ceva mai semnificativ decât cu punctul simplu al unui indicator laser. Au existat, de asemenea, becuri speciale E10 în care filamentul în sine a fost proiectat în formă de săgeată. Dezavantajul constă în designul în cea mai mare parte foarte slab și în necesitatea de a regla în mod constant optica obiectivului pentru a se adapta la distanța de la suprafața de proiecție. Aceste indicatoare de lumină au fost oferite de companiile de proiectoare de diapozitive.

Primele lasere utilizate ca indicatoare, lasere miniaturizate cu heliu-neon. Dar numai cu disponibilitatea diodelor laser ieftine și eficiente, indicatorul laser a atins progresul său ca produs de masă.

Aspect și funcție

Structura schematică
Fascicul vizibil prin împrăștiere de la un indicator laser verde de 5 mW

Următoarele componente sunt adăpostite în carcasa la îndemână:

Întrucât nu se solicită cerințe ridicate în ceea ce privește calitatea fasciculului și alte proprietăți ale indicatoarelor laser, aici se utilizează în principal diode laser, care au fost clasificate ca reziduuri în timpul fabricării în scopuri industriale.

Un laser DPSS dublat în frecvență (532 nm) este de obicei utilizat pentru modelele verzi . Diodele cu laser verde direct bazate pe nitrură de galiu semiconductor (InGaN) sunt, de asemenea, disponibile din 2012 . Modelele portocalii folosesc un amestec de două surse laser. Modelele albastre folosesc diode laser sau DPSS.

proprietăți

putere

Laser chinezesc în albastru cu aproximativ 1,6 W (laser american clasa IVB)

Ieșirea luminii emise este în mare parte sub 3 mW; laserul corespunde astfel claselor 1 la 3R. Răspândirea valorilor de putere este adesea foarte mare cu indicatoarele laser - chiar și cu modele identice - ceea ce înseamnă că apar și indicii laser cu puteri de ieșire de 10 mW (corespunde clasei 3B, deși acești indicatori laser nu sunt adesea marcați corespunzător) .

Conform standardului EN 60825-1 aplicabil în prezent, laserele care emit în lungimea de undă vizibilă (400-700 nm) sunt clasificate ca laser de clasa 2 cu o putere de ieșire de până la 1 mW și ca lasere de clasă 3R cu o putere de ieșire de <5 mW. Laserele cu o putere> 5 mW se încadrează în clasa 3B și necesită dispozitive de siguranță suplimentare și măsuri de precauție, cum ar fi purtarea ochelarilor de protecție cu laser . În special, producătorii chinezi vând adesea lasere cu o putere de câțiva wați, în unele cazuri; aceste lasere prezintă un risc considerabil.

Laserele de până la clasa 2 sunt considerate inofensive condiționate (sigure pentru ochi), deoarece reflexul de închidere a pleoapei înseamnă că timpul de expunere nu este suficient pentru a provoca leziuni ale retinei. Cu toate acestea, dacă reflexul clipirii este suprimat (de exemplu, manual), iradierea retinei cu lasere de clasa 2 poate duce, de asemenea, la deteriorare. Un studiu științific a arătat că reflexul de clipire (acest lucru are loc în 0,25 s; expunerea mai lungă la radiații dăunează ochiului) a fost prezentă doar la <20% dintre persoanele testate. Conform studiului, prezența reflexului de clipire pentru a proteja ochii nu poate fi presupusă de regulă.

Divergență și culoare

Divergența comercială este de aproximativ 1 mrad, adică H. grosimea fasciculului crește cu 1 mm / m.

Se folosesc de obicei diode laser roșii ieftine, cu o lungime de undă de 635-750 nm; sunt disponibile, de asemenea, indicatoare laser verzi (490-575 nm) și semnificativ mai scumpe de la portocaliu la galben (575-635 nm) și albastru (405-490 nm). Ochiul uman este de aproximativ 10 ori mai sensibil la lumina verde decât la toate celelalte culori. Dacă comparați indicatorii cu laser verde cu un laser roșu la fel de puternic, veți percepe laserul verde ca de aproximativ 10 ori mai luminos.

Efecte secundare

Pete

Pe lângă generarea unei pete de lumină pe un ecran de proiecție, pointerii cu laser pot fi folosiți pentru a observa unele fenomene tipice ale laserului și pentru a efectua experimente.

împrăștiere

Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât mai multă lumină este împrăștiată în aer. Acest lucru se întâmplă datorită împrăștierii Rayleigh , care crește brusc odată cu scăderea lungimii de undă. Ochiul este, de asemenea, deosebit de sensibil la verde. Prin urmare, indicatoarele laser verde și albastru pot fi utilizate în mod deosebit de bine pentru a observa traseul fasciculului.

Model de pete

Dacă privești punctul de lumină de la un indicator laser, poți vedea un efect optic numit „ pete ” sau „granulație”. Punctul de lumină nu pare uniform luminos, ci granulat, parcă „pâlpâie”. Puteți vedea acest efect deosebit de bine dacă extindeți lumina cu un obiectiv și o direcționați pe o suprafață mată. Această granulație este cauzată de interferența ochiului, cauzată de reflexia luminii coerente a laserului pe suprafața deloc ideală a corpului iradiat. Ca rezultat, lungimile de undă ale laserului se suprapun parțial, iar locurile de interferență constructivă și distructivă apar pe retină , care apar ca pete luminoase și întunecate.

Difracție, interferență, refracție

Experimentele optice privind difracția și interferența (de exemplu, iradierea unui filtru de ceai sau a unui CD), precum și refracția și reflexia pot fi realizate în mod deosebit de bine cu indicatoarele cu laser, deoarece lumina este monocromatică și combinată.

fluorescenţă

Indicatoarele laser violet, albastru și, într-o anumită măsură, verde provoacă fluorescență în anumite substanțe . Acestea includ B. vopsele fluorescente și resturi de bastoane strălucitoare . O lungime de undă comună a diodei laser, disponibilă și ca indicator, este de 405 nm, adică la limita luminii vizibile. Aceste indicii sunt deosebit de potrivite pentru experimentele de fluorescență, dar sunt, de asemenea, deosebit de periculoase, deoarece sensibilitatea ochiului la lumină este foarte scăzută la această lungime de undă.

Abuzul indicatoarelor laser

Utilizarea necorespunzătoare a indicatorilor laser și a surselor mobile de raze laser pentru o orbire deliberată este un pericol.Laserele de clasa 2 pot, în cazuri individuale, să deterioreze retina temporar sau permanent și să afecteze vederea. Razele laser de la dispozitive cu puteri mai mari (clasa 3R, 3B și 4) sunt declarate periculoase pentru ochi, utilizarea operațională a acestor lasere este permisă numai după ce dispozitivele de siguranță laser au fost verificate și personalul a fost instruit de către un ofițer de securitate laser și au fost respectate măsurile de protecție adecvate.

În cazul unei străluciri deliberate, acest lucru va duce la sancțiuni penale. Cu toate acestea, utilizatorii sunt răspunzători și pentru pericolele cauzate de incapacitatea de a acționa din cauza strălucirii, de exemplu în cazul șoferilor, al șoferilor de tren sau al piloților. Jucătorii de fotbal și alți sportivi, arbitrii și vizitatorii meciurilor de fotbal au fost, de asemenea, orbiți la evenimentele sportive și la alte evenimente publice. În Germania, atacurile cu laser asupra piloților pot fi văzute ca o interferență periculoasă cu traficul aerian , pedeapsa variază de la probă și amenzi până la închisoare de zece ani. Se poate lua în considerare și tentativa de crimă .

În timpul protestelor anti-chineze din Hong Kong, protestatarii au folosit indicatoare laser puternice pentru a orbi poliția. Camerele jurnaliștilor au fost, de asemenea, deteriorate de indicatoarele cu laser.

Poziția juridică

Australia

Australia a introdus unele măsuri restrictive împotriva indicatorilor laser de mare putere în 2008. Din iulie 2008 a existat o interdicție de import pentru lasere> 1 mW. În anumite părți ale țării, astfel de lasere și indicatoare laser intră sub incidența Legii armelor.

Olanda

Vânzarea de indicatoare laser de până la maximum 1 mW este permisă în Olanda.

Austria

În Austria, toate indicatoarele laser care sunt introduse pe piață trebuie să corespundă claselor laser 1 sau 2.

Suedia

În Suedia aveți nevoie de un permis pentru a deține un indicator laser de peste 1 mW.

Elveţia

În Elveția, din iunie 2019 a fost interzis comercializarea, deținerea și importul claselor 1M, 2, 2M, 3R, 3B și 4 indicatoare laser. În plus, utilizarea indicatorilor laser în aer liber a fost complet interzisă.

Regatul Unit

În Marea Britanie este interzisă vânzarea de indicatori laser cu puteri peste 1 mW. Liniile directoare privind siguranța publică interzic utilizarea laserelor peste clasa 2 în public, unde lumina laser ar putea pune în pericol oamenii.

Statele Unite

În SUA, vânzarea surselor de fascicul sub denumirea de pointer laser este permisă numai pentru lasere sub 5 mW (clasa 3R). În unele state, în special, ofițerii de poliție orbiți reprezintă o infracțiune. În 2014, 3894 de atacuri cu laser asupra avioanelor au fost raportate la nivel național.

literatură

  • K. Turaka și colab.: Laser pointer indusă daune maculare: raport de caz și mini revizuire. ' În: Oftalmol Int. Volumul 32, nr. 3, 2012, pp. 293-297.
  • J. Birtel și colab .: Leziunea retiniană după expunerea indicatorului laser - o revizuire sistematică și o serie de cazuri. În: Deutsches Ärzteblatt. Volumul 114, 2017, pp. 831-837.

Link-uri web

Commons : Laser pointer  - colecție de imagini, videoclipuri și fișiere audio
Wikționar: Laser pointer  - explicații ale semnificațiilor, originea cuvintelor, sinonime, traduceri

Dovezi individuale

  1. ↑ Hans F. Ebel , Claus Bliefert : Prelegeri în științe naturale, tehnologie și medicină. 1991; Ediția a 2-a, editată 1994, VCH, Weinheim ISBN 3-527-30047-3 , p. 300.
  2. ↑ Un „indicator luminos” de la Rhaco din anii '50. În: eichwaelder.de. 27 noiembrie 2008, accesat la 2 decembrie 2019 .
  3. ↑ Imaginea unui indicator laser HeNe
  4. ↑ LASER Diode-NICHIA CORPORATION
  5. ↑ Laser verde, laser vizibil - OSRAM Opto Semiconductors
  6. ↑ Indicatoarele cu laser sunt de lungă durată la vama din Frankfurt. În: extratipp.com. 23 ianuarie 2016, accesat la 2 decembrie 2019 .
  7. ↑ Indicator laser din China - despre obiceiuri, culori, mW și baloane de spargere ... În: china-gadgets.de. 16 martie 2012, accesat la 2 decembrie 2019 .
  8. ↑ Thomas Müller: mare pericol pentru ochii copiilor. În: aerztezeitung.de. 9 septembrie 2016, accesat la 2 decembrie 2019 .
  9. ↑ Reidenbach, H.-D.; Dollinger, K.; Hofmann, J.: Revizuirea clasificării laserului luând în considerare reflexul de clipire . În: Seria de publicații ale Institutului Federal pentru Securitate și Sănătate în Muncă . Fb 985. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven 2003, ISBN 978-3-89701-968-3 . Rezumatul reacțiilor umane la evitarea radiațiilor laser vizibile (PDF; 120 kB).
  10. ↑ Leziune oculară de la indicatorul laser. În: kaernten.orf.at. 2 decembrie 2014, accesat pe 2 decembrie 2019 .
  11. ↑ sueddeutsche.de 26 ianuarie 2011
  12. ↑ Tot mai multe atacuri cu indicatoare laser Weser-Kurier, 22 aprilie 2011
  13. ↑ „Fără lacrimi, fără sânge”: Hongkongerii organizează un uriaș spectacol cu ​​laser pentru a protesta împotriva arestărilor. În: theguardian.com. 8 august 2019, accesat pe 27 august 2019 .
  14. ^ Adam Jacobson: Protestatarii din Hong Kong folosesc indicatoare cu laser pentru a descuraja poliția, a încerca să recunoască fața. În: cbc.ca. 11 august 2019, accesat pe 27 august 2019 .
  15. ↑ Michael Zhang: Laserele protestatare din Hong Kong prăjesc camerele fotografilor. În: petapixel.com. 26 august 2019, accesat pe 27 august 2019 .
  16. ↑ Tecchannel: Pointerii laser sunt acum supuși legii armelor în Australia
  17. ^ RIS - LaserpointerV - Legea federală consolidată, versiunea din 18 aprilie 2019. Adus la 18 aprilie 2019 .
  18. ↑ Elveția interzice indicatoarele laser periculoase. În: bag.admin.ch . 3 iunie 2019, accesat 3 iunie 2019 .
  19. ↑ Cyrus Farivar: „Îmi pare rău. Sunt prost ”, spune omul care ar fi tras cu laser la poliție. În: arstechnica.com. 21 februarie 2015, accesat la 2 decembrie 2019 .