Vaikuttaako mittauslaitteen laserluokitus sen mittausetäisyyteen siten, että laserluokituksen kasvaessa laite myös mittaa pidemmälle? Vastaus on ei.
Laserlaitteille ilmoitetaan laserluokka, joka on lähtökohtaisesti turvallisuusluokitus eikä kerro suoraan laitteen etäisyysmittauksen ominaisuuksista. Laserluokka riippuu useista tekijöistä, joista tärkeimmät ovat säteen ulostuloteho ja aallonpituus. Jo koulun fysiikassa opetetaan, että mitä lyhyempi sähkömagneettisen säteen aallonpituus on, sen helpommin se läpäisee esimerkiksi kudoksen aiheuttaen siellä tuhoa.
Etäisyyttä mitataan tyypillisesti näkyvän valon, lähi-infrapunan tai mikroaaltojen taajuuksilla, joista kahta ensimmäistä mittausaluetta käytettään normaalisti takymetreissä ja laserskannereissa. Suurella ulostuloteholla ja vaikutusajalla nämäkin taajuudet vahingoittavat esimerkiksi ihoa tai silmiä, mutta normaalissa mittaustilanteessa näin ei suinkaan ehdi käymään. Itseasiassa yli 1400 nm aallonpituudella mittaavia laitteita pidetään pääosin turvallisina (laserluokka 1), koska säde ei tunkeude veteen ja silmähän koostuu pääosin (90%) vedestä. Mutta jos tälläista laseria kuitenkin käytetään hyvin suurella teholla, niin kyllä silmä lopulta vahingoittuu.
Mitkä tekijät sitten vaikuttavat laseretäisyysmittauslaitteen mittausetäisyyteen? Mittaussignaalista katoaa osa ilmakehän pölyyn, vesipisaroihin ja törmäyksiin ilmamolekyylien kanssa. Säteelle voidaan laskea häviämiskerroin ilmassa, joka on sitä pienempi, mitä suurempi aallonpituus on kyseessä. Näin ollen esimerkiksi infrapuna-alueen laserilla voidaan mitata pidemmälle kuin näkyvän valon lasereilla. Mikroaaltotaajuuksia käyttävät laitteet mittaavat puolestaan infrapunalaitteita pidemmälle.
Esimerkkinä aiheesta olkoot edustamamme Rieglin ja Faron laserskannerit. Rieglin maalaserskannerit luokitellaan silmäturvalliseen laserluokkaan 1, koska niiden käyttämän laserin aallonpituus on yli 1400 nm ja vastaavasti lähetysteho ei kohoa vaaralliselle alueelle. Laitteilla mitataan kuitenkin 600 m (VZ-400), 1400 m (VZ-1000) ja nyt jopa 4000 m (VZ-4000) etäisyyksiä. Faro Focus3D-skannerin laserluokitus on puolestaan 3R maksimimittausmatkan ollessa 120 m (@ 90% heijastavuus). Mittaussignaalin aallonpituus on puolestaan 905 nm. Vaihemittausperiaatteella mittaavan skannerin lähetysteho on suhteessa pieni pulssilasereihin (Riegl), mutta kaikki tekijät mukaanlukien lyhyempiä matkoja mitaavan Focus3D:n laserluokitus on korkeampi. Focus3D:n biofysikaalista silmäturvallisuutta olen käsitellyt aikaisemmassa kirjoituksessani.
Lähteet ja lisätietoa: