Sécurité laser

Bonjour !

Je suis à la recherche de la densité optique (OD) par mm de polycarbonate ordinaire (transparent) pour une longueur d'onde de 10,6 micro-m (laser CO2). Ceci afin de dimensionner un écran de protection contre les réflexions diffuses lors d'opérations d'usinage.

Merci !

Pas si facile !

Malheureusement, les fournisseurs de polycarbonate ne semblent pas disposer de cette info (spécifique il est vrai aux applis laser). Quant aux spécialistes de la coupe laser CO2 ... ils savent que le polycarbonate absorbe "beaucoup" le 10,6 micro-mètre sans pouvoir dire exactement combien.

Reste les fabricants d'écrans lasers. Eux savent mais ne disent rien ! Il garantissent leurs écrans pour un OD donné, sans donner l'épaisseur ni la nature exacte du polycarbonate utilisé. C'est bien compréhensif.

J'ai donc choisi de manière empirique un écran de 10 mm, ce qui me parait très conservatoire au regard de l'épaisseur de lunettes pour laser CO2 données pour un OD 5+ (en polycarbonate de faible épaisseur).

A noter que cet écran ne sert qu'à arrêter des radiations réfléchies et diffuses. Il va sans dire que le faisceau direct dépasse de beaucoup le seuil de destruction de l'écran ! Les matériaux à usiner doivent donc être choisis avec soins pour leur faible réflectivité IR !

Sécurité laser ... mes projets

Bonjour à tous et merci à Sanson et Hololab pour ces remarques pertinentes que j'approuve bien évidemment !

Mais avant de parler sécurité, quelques explications sur mes activités.

Celles-ci sont non professionnelles et réalisées dans un cadre privé. Néanmoins, elles sont conduites de façon éclairée et cohérente (normal pour des lasers !).

Je possède 2 lasers CO2 (CW) de10W et 100W, qui me servent à mener des expérimentations sur la fusion de composés céramiques. Ces lasers, très modulables me permettent d'obtenir l'irradiance exacte nécessaire pour telle ou telle expérience. (Je ne fais donc pas d'usinage au sens strict ... usinage était la traduction la plus proche que j'avais trouvée du mot « process »).

J'ai utilisé également un laser TEA N2 « home made » pour certaines expériences de microbiologie, étudiant la possibilité de stériliser de petites quantités de liquides par flash UV. J'utilise enfin d'autres lasers (diodes, DPSS 532nm) pour certaines opérations d'alignement.

Je m'intéresse enfin aux lasers pour eux-mêmes et envisage dans le futur l'étude et la construction personnelle d'un laser Nd:YAG dont le cahier des charges reste à définir, classique dans un premier temps et peut-être Q-switché (passif) par la suite. Un Q-switch actif me paraît un projet trop complexe compte tenu des moyens dont je dispose.

Concernant mes compétences, je suis ingénieur de formation (électronique, TCM), mais autodidacte dans le domaine des lasers tant sur le plan théorique que pratique. Cela ne pose aucun problème. A noter cependant que je lis principalement des ouvrages anglo-saxons, ayant beaucoup de mal à trouver des livres me convenant chez mes compatriotes.

Deux excellents livres cependant que je me permets de citer :

- Optique physique de R. Taillet (chez de boeck)
- Les lasers de D. Dangoisse, D. Hennequin et Véronique Zehnlé (chez Dunod)

En matière de sécurité laser, j'ai étudié deux ouvrages :

Laser safety management de Ken Barat (CRC)
Laser safety manual (University of Pittsburgh)

... et lu de nombreux comptes rendus d'accidents : on apprend par les erreurs des autres.

Rien trouvé en France sur ce sujet (ou peut-être n'ai-je pas bien cherché ou l'information reste-t-elle peu diffusée !)

Je n'ai donc rien laissé au hasard et ne joue pas les savants cosinus ...

Bref, tout cela fonctionne à merveille et aucun incident ou accident à ce jour : la sécurité est pour moi un point essentiel sur lequel je ne transige pas, même à titre perso. J'ai mes deux yeux intacts, mon coeur n'a reçu aucun choc électrique et la maison ne brûle pas !!

Côté sécurité pratique sur mes lasers CO2, voici ce que j'ai mis en oeuvre :

le local est strictement réservé à cet usage et inaccessible hors expérimentation.
la mise en oeuvre du laser nécessite la manipulation de 5 interrupteurs dont 1 à clef (la clef est toujours enlevée après usage) et un bouton « coup de poing ». Pas de risque de fonctionnement intempestif.
un coupe-circuit est disponible à l'extérieur du local.
l'accès au local se fait par un escalier à voie unique sur lequel se trouve une lampe rouge s'allumant avec le master-switch du laser.
je suis le seul à accéder au local

Concernant le laser lui-même :

le faisceau est toujours protégé (laser, cheminement, boite d'expérimentation) par de l'acier de 3mm d'épaisseur. En toute circonstance, le faisceau reste confiné et ne peut s'échapper.
la boite d'essai proprement dite est fermée par un couvercle métallique du même type.
mais en revanche pas de protection type « interlock » (par exemple pour empêcher tout tir si la boite est restée ouverte). J'opère seul et assure ma sécurité par respect de procédures perso + check-list (comme dans de nombreux avions pour lesquels le domaine de vol n'est pas protégé !). Le cadre expérimental et très évolutif de mon labo n'est pas adapté à la mise en place de tels dispositifs.

Pour certaines expériences néanmoins, j'ai besoin de « voir ce qui se passe ». Pour cela, je remplace le couvercle métallique par un couvercle de 10mm de polycarbonate (aussi utilisé en protection laser 10,6 micro-m, mais très couteux. Le plexi est en effet un meilleur compromis). L'épaisseur me donnerait le temps, en cas de reflexion « plein pot » d'arrêter dans la seconde le laser avant que l'écran ne soit percé. A noter que j'utilise un faisceau focalisé, ce qui limite les risques. La montée en puissance est par ailleurs effectuée de façon progressive.

Enfin, et ce systématiquement (même si cela paraît superflu), je porte des lunettes de protection spécifiques (OD >5 à cette longueur d'onde) en cas de réflexions diffuses (oui ... pas réfléchies ... sorry !).

A venir : une protection « homme mort ».

Sans vouloir sous estimer les risques qu'il faut parfaitement connaître, je partagerais volontiers l'opinion d'un spécialiste Américain avec qui j'avais eu une conversation sur un autre forum à savoir qu'un laser est un outil comme un autre dont il faut bien sûr connaître les limites et les propriétés. J'utilise dans un autre domaine un chalumeau oxycoupeur (d'usage très courant sur de nombreux chantier et en vente libre) qui en terme d'énergie, de risques et de protections possibles, est beaucoup plus dangereux que mon laser CO2 !!

Merci en tout cas pour ces analyses très pertinentes.

Je me permettrais le cas échéant de vous demander conseil, si vous l'acceptez bien sûr, pour certaines questions d'ordre théorique pour mes projets futurs.

Cordialement

Philippe
8)

Re-bonjour !

Ce que tu me dis me mets le moral à zéro ... je pensais en effet avoir mis au point un nouveau process de décor sur céramique reposant justement sur la fusion sélective d'émail. J'avais encore quelques soucis de fixation (les traces étaient peu adhérentes et nécessitaient une cuisson utlérieure au four, ce qui leur faisait perdre leur finesse). Je ne savais pas que ce process existait déjà !

Ceci dit, je suis très intéressé de savoir comment ils font ... pour comparer avec ce que je fais. A noter que j'ai vu sur internet un procédé de dépot de métal (par projection coaxiale de poudre métallique) sur substrats divers qui pourrait très bien être adapté pour cet usage.

Je suis dans le Val-d'Oise. Et donc évidemment un club laser, ce serait passionnant. Surtout encadré par des professionnels comme toi.

Par contre j'ai un projet qui pourrait être porteur et (je l'espère) pas encore exploité. Je pense qu'il est possible d'utiliser le laser (longueur d'onde UV à choisir judicieusement), pour stériliser de petites quantités de liquide sans altérer les autres molécules présentes (comme le ferait une stérilisation gamma) ... oui je suis également passionné par la bactériologie !

Des études semblent avoir été menées dans les années 70 sur ce thème. Et également de nos jour indirectement à travers la recherche sur le cancer (UV --> ADN). J'ai également pris contact avec un labo de microbio vétérinaire qui, il n'y a pas si longptemps a mené quelques premiers essais (destruction d'Escherichia Coli par laser) relativement encourageant sur ce thème, mais arrêtés faute de moyens humains et financiers.

Cette étude présente de nombreux problèmes, tant biologiques qu'optiques et c'est loin d'être gagné. Le labo en question est prêt a fournir sa collaboration pour peu que quelque chose de sérieux soit étudié. Il y a donc un gros travail théorique de faisabilité à effectuer avant toute expérimentation (qui de toute façon ne peut se faire qu'en labo ... laser Eximer probablement nécessaire dans un environnement safe sur le plan microbio !) ... et également un travail de compil pour savoir ce qui s'est déjà fait sur ce sujet.

J'ai pour l'instant arrêté mes travaux dans ce domaine ... car mes connaissances théoriques sont insuffisantes et il me faut un peu de temps pour apprendre ! Aucun pb pour moi pour trouver des spécialistes de la microbio. Il faudrait la même chose côté lasers !

Donc un sujet peut-être à méditer. Et pourquoi pas dans le cadre d'un club ? Ce serait une première !


Philippe

:D

Oui ... c'est souvent des petites choses dont on ne se méfie pas qu'arrivent les problèmes ! Beaucoup d'accidents semblent en effet se passer pendant les phases d'alignement ou de maintenance.

Pour la stérilisation par laser UV, les problèmes sont très complexes et de nombreuses questions doivent être résolues avant de faire tout essai, qui de plus doivent être réalisés dans un contexte expérimental stricte si l'on veut en sortir quelque chose d'exploitable. Et bien sûr tout çà doit être fait dans un labo réunissant à la fois des conditions de sécu laser et microbiologiques ... Les coûts ne seront pas négligeables d'où l'importance pour moi de bien y réfléchir avant ! Ce qui n'exclut pas des expérimentations ponctuelles pour valider certains points.

Par contre, je ne prévois pas l'utilisation de laser CO2 pour cela ! Certes, le rayonnement d'un tel laser va tuer probablement (mais pas si sûr) les bactéries par effet thermique, mais ce n'est pas là le principe d'action que je recherche !

A noter en effet que l'utilsation de bistouri laser (CO2 ou Nd:YAG) n'est pas sans poser de problèmes de cette nature pour les chirurgiens : les fumées dégagées peuvent être contaminées par des microorganismes viables. D'où l'importance de capter et filtrer ces fumées.

Pour les limaces ... faut voir ... !

A + :D