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FLUX beamo II LSO 訓練

FLUX Support Team
  • 更新於

前言：

安全操作 FLUX beamo II 雷射雕刻機，需要具備專業訓練的「雷射安全管理員（Laser Safety Officer, LSO）」。
FLUX 特別與雷射安全專家合作，編撰本份《FLUX beamo II 雷射安全管理員訓練教材》，協助您履行 LSO 的職責，並確保 FLUX beamo II 的安全使用。

 

第一份文件：FLUX beamo II LSO 訓練，本文件分為四個部分：

  • 第一部分 〈FLUX beamo II 安全操作〉：說明確保安全操作的相關程序。
  • 第二部分 〈雷射安全管理員的職責〉：說明您作為 FLUX beamo II 之 LSO 的角色與責任。
  • 第三部分 〈關於雷射與雷射安全〉：介紹雷射及雷射安全的一般知識與相關法規。

第二份文件：FLUX beamo II 雷射安全計畫，這是一份雷射安全計畫文件，作為 FLUX beamo II 的 LSO，您可採用本文件作為安全制度依據。

第三份文件：FLUX beamo II 雷射標準作業程序，這是一份可作為 FLUX beamo II 雷射安全計畫一部分的標準作業程序文件。

第四份文件：警告標誌，此為一張可選擇使用的警示標誌，若您未在 Class 1 條件下操作 FLUX beamo II，可依據 SOP 中描述的合規措施使用。

 

FLUX beamo II 安全操作：

Class 1 操作條件

您的 FLUX beamo II 為 Class 4 雷射設備。然而，若採取某些安全防護措施，可在雷射周圍形成「Class 1 操作條件」。
Class 1 操作條件意指在正常操作期間，不會產生任何可能造成損害的輻射等級。

這表示若您選擇使用下文所述的 beamo II 擴充底座之非廣域雕刻組裝，則無需額外配戴安全眼鏡、懸掛標誌或警示燈。

但即使在 Class 1 條件下，所有使用者仍必須閱讀並遵守使用手冊及 FLUX App 內的所有指示。

 

beamo II 擴充底座「非廣域雕刻」組裝

 

beamo II 擴充底座非廣域雕刻組裝可供您的 FLUX beamo II 使用。
在非廣域雕刻組裝中，底座的前、後蓋關上，作為廣域雕刻開口的光束阻擋板。

當您未啟用 FLUX beamo II 的廣域雕刻功能時，可將這些前後蓋關緊，以封閉前後開口（如下圖）。

當 beamo II 擴充底座以非廣域雕刻組裝方式安裝，且完全遵循手冊與 FLUX 軟體 Beam Studio 的所有指示時，即屬 Class 1 操作條件；除遵守手冊與 Beam Studio 指示外，無需額外的雷射安全措施。

 

廣域雕刻組裝 非廣域雕刻組裝

 

 

 

 

超出 Class 1 條件之操作

I若您的 FLUX beamo II 並非在 Class 1 條件下運作，您需自行確保安全。
現有 SOP 並不涵蓋 Class 4 操作，因此 LSO 必須自行建立可適用於 Class 4 條件的 SOP。

最終，LSO 負責定義相關內容並執行，而雷射操作員則負責遵守 SOP 並確保安全。
Class 4 SOP 的主要項目可能包含以下內容：

 

  • 合適的安全護目鏡
    若無安全護目鏡，請向 FLUX 另行購買。
    請聯絡 support@flux.com、前往 FLUX 網路商店，或造訪 FLUX 說明中心。

 

  • 警示標誌
    應在進入區域設置雷射安全警示標誌，以提醒他人潛在危險。
    FLUX 於下方提供範例。

 

  • 燈號與狀態顯示
    機器正面內建的 LED 燈會在開機時亮起，彩色觸控螢幕會顯示運作狀態。
    這些燈號可指示雷射運作中、發生錯誤或關機的狀態。
機器開機時 機器關機時
  • 雷射聯鎖裝置
    • 機器內建的門蓋感測器可偵測上蓋是否開啟或關閉。
      當上蓋未完全關閉時，機器將無法啟動；在作業過程中若上蓋被打開，雷射會立即停止，並在螢幕上顯示提示，提醒使用者關閉門蓋後再繼續工作。
    • 此外，機器底部另設有感測器，用以偵測擴充底座或原底板是否正確安裝。若偵測未通過，機器將無法啟動。
門蓋開啟 底蓋開啟

 

 
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雷射安全管理員職責：

 

LSO 與您的雷射安全計畫

ANSI Z136.1 標準說明如何建立安全計畫以降低 Class 4 雷射（如 FLUX beamo II）的危害。
主要安全責任由指定的「雷射安全管理員（Laser Safety Officer, LSO）」負責。

本文件旨在協助您作為 FLUX beamo II 的 LSO，但不適用於其他雷射裝置。

LSO 負責驗證雷射等級與危害程度，並建立標準作業程序（SOP），以決定應採取的控制措施（如額外聯鎖裝置、訓練與防護眼鏡等）。

LSO 亦需負責訓練其他使用者、確保安全合規、分析潛在危險、提供安全設備、遵守法規（如美國 CDRH、OSHA 及各州規範），並定期稽核以確保安全操作。

此外，LSO 還需核准標誌、標籤、防護設備與設施，維護紀錄、核准系統操作，並於事故發生時進行調查。
LSO 對於雷射是否能安全操作負最終責任。

 

標準作業程序

根據危害分析，LSO 必須制定標準作業程序（SOP），描述為降低風險所需採取的控制措施。
FLUX 亦提供範例 SOP，您可採用或調整後納入 beamo II 雷射安全計畫。

 

關於雷射與雷射安全：

雷射的特性

雷射光與一般光源不同，主要有以下三種特性：

  1. 單色光
    雷射光僅包含單一波長或顏色。
    FLUX beamo II 的 30W CO₂ 雷射波長為 10,600 奈米，屬紅外線範圍，肉眼不可見。
  2. 方向性光
    雷射光具極高方向性，可沿直線傳播而幾乎不擴散。
    此特性使 beamo II 能進行高精度切割與雕刻，並在長距離下維持高準確度。
  3. 相干光
    雷射光波同相且方向一致，使光束能量集中，能聚焦於極細光點以進行高精度應用，例如切割 7 mm 壓克力或 5 mm 木材。

 

雷射背景

第一台雷射是利用閃光燈與紅寶石晶體製成。閃光燈能量在紅寶石中被放大後，激發出波長 694 奈米的非游離電磁輻射。
「LASER」一詞即來自此原理：Light Amplification through Stimulated Emission of Radiation（受激輻射光放大）。

早期雷射屬固態型（solid-state），其主動媒介為固體晶體；後來發展出氣體雷射，如同霓虹燈般，利用電流激發氣體使其發光，再透過反射鏡導出雷射光。
FLUX beamo II 使用的即為 CO₂ 氣體雷射，運作波長為 10,600 奈米紅外線，具備高功率與高精度，適合切割與雕刻各類材料。

近年亦出現二極體雷射（diode laser），其構造類似微晶片或 LED，可將電能直接轉換成雷射光，常見於雷射筆等裝置。
雖然二極體雷射用途廣泛，但 FLUX beamo II 採用 CO₂ 雷射以確保木材、壓克力、皮革等材料的最佳加工效果。

 

測量單位

描述雷射效應的四個主要物理量如下：

  • 焦耳（Joules）：能量單位。若 1 焦耳能量被水吸收，1 克水的溫度約上升 0.25 °C。
  • 瓦特（Watts）：功率單位。若 1 瓦光源持續 1 秒，輸出能量即為 1 焦耳。
  • 每平方公分焦耳（J/cm²）：表示單位面積的輻射曝露量。
  • 每平方公分瓦特（W/cm²）：表示單位面積的輻照強度。

若光束聚焦於面積更小的區域，則能量密度更高，足以導致紙張焦化甚至燃燒。

 

雷射光束危害

雷射光束可能對人體造成傷害，因其能量會加熱眼睛或皮膚組織。
若 FLUX beamo II 的紅外線雷射照射人體組織，會導致灼傷或損傷。
危險程度與以下因素有關：雷射功率、聚焦程度及照射時間。

雷射光可經三種途徑影響人體：

  • 直接照射（Direct Exposure）
  • 鏡面反射（Specular Reflection）
  • 漫反射（Diffuse Reflection）

漫反射雖因光線散射而危險性較低，但仍可能具有足以造成傷害的能量。

人體各部位皆可能受損，但眼睛最為敏感。
CO₂ 雷射屬遠紅外線，其能量主要被角膜吸收，因此與某些可見光雷射不同，它並不構成視網膜危害，但仍會損傷角膜。

 

雷射等級

雷射會依照其在正常操作下可能產生的輻射暴露程度進行分類。

  • Class 1：在正常操作下不會造成傷害。

  • Class 1M：與 Class 1 相同，但若使用光學放大設備觀察時可能有危險。
    → 當 FLUX beamo II 使用「非廣域雕刻組裝」時，屬於 Class 1 雷射。

  • Class 2：輸出可見光，在 0.25 秒以內無法造成傷害。

  • Class 2M：與 Class 2 相同，但若使用光學放大設備觀察時可能造成傷害。

  • Class 3R：若光束直射眼睛，有輕微危險。

  • Class 3B：若光束直射眼睛即具危險性，但散射光通常不致傷害。

  • Class 4：對眼睛與皮膚皆具高度危險，無論是直接或散射照射。
    → 當 FLUX beamo II 使用「廣域雕刻組裝」時，屬於 Class 4 雷射。

 

雷射法規

在美國，雷射製造商（包括 FLUX）受 CDRH（Center for Devices and Radiological Health） 管理，
必須遵守 21 CFR 1040.10 與 1040.11 法規，這屬於聯邦法律。

在許多其他國家（美國除外），雷射製造商與使用者皆需遵循 IEC 60825 標準。

ANSI Z136.1 為自願性標準，說明如何安全使用雷射。
OSHA（美國職業安全與健康管理局）則要求在工作場所中採用與 ANSI 標準一致的安全制度。

CDRH 要求 Class 4 雷射設備具備明確的安全機制。

FLUX beamo II 的外殼可防止雷射外洩並作為防護罩。
安全聯鎖裝置（Interlock）會在上蓋開啟時自動停用雷射。

Beam Studio 帳號密碼與觸控螢幕的可選密碼功能，即為防止未授權操作的「主控開關」。

FLUX beamo II 的彩色觸控螢幕具備發射指示功能，可顯示雷射啟用或關閉的狀態。

所有操作控制皆設於安全位置，使用時無需暴露於雷射光。
視窗鏡片亦經設計，確保觀察時的光線暴露量不超過 Class 1 限值。

此外，依據美國及國際法規，機器上標示有必要的安全標籤。

各國、州、市可能另有雷射相關法規，且可能隨時更新。
本文件內容旨在協助您建立 ANSI Z136.1 所述之安全制度，但不構成法律建議。

 

非光束危害

您的 FLUX beamo II 在運作過程中也可能面臨非光束類危害。
為降低風險，請務必遵守使用手冊與 Beam Studio 內的所有操作指示。

 

電氣危害

FLUX beamo II 使用 100V–240V 轉 DC24V 電源供應器。
若破壞安全裝置、感測器、或在外殼受損時操作雷射、未經授權維修、
或以違反手冊的方式使用，可能導致高壓電危險甚至致命。

 

雷射產生的空氣污染物

雷射加工材料時，可能產生多種氣體或懸浮微粒，對人體有害。
必須使用排氣與過濾系統處理這些污染物。

請依 FLUX beamo II 使用手冊操作，
確保所有廢氣皆經過妥善過濾或排放至室外，以便安全散逸。

 

非游離輻射

以雷射加工金屬時，可能釋放出紫外線。
若您看到強烈刺眼光線，請避免直視並立即移開視線。

 

附帶非游離輻射

產生雷射光束的材料，可能同時釋放少量紫外線（UV）或紅外線（IR）。
FLUX beamo II 已經過測試，確保在外殼外或透過觀察窗時，
不會有超出安全範圍的輻射暴露。

 

 

FLUX beamo II 雷射安全計畫


適用範圍

本安全計畫適用於由 FLUX beamo II 擁有者操作的 FLUX beamo II 雷射系統。
本計畫依據 ANSI Z136.1-2014《美國雷射安全標準》 所制定。
若能正確執行本計畫，即可確保雷射曝露量永遠低於「最高允許曝露值（MPE）」的安全限度。

 

雷射安全管理員

應由指定人員擔任 LSO，並負責確保本計畫的執行與遵循。LSO 的職責如下：

  • 為 FLUX beamo II 雷射進行危害評估

  • 制定並執行雷射安全控制措施

  • 核准操作程序、SOP、防護設備、標誌與標籤

  • 確保所有雷射操作人員接受適當的安全訓練

  • 監督整體安全計畫的執行情況

  • 維護相關安全紀錄

LSO 對 FLUX beamo II 的控制措施擁有最終決定權。
若 LSO 判斷適用其他替代控制措施更為合適，亦可予以核准。
FLUX beamo II 之雷射作業，僅能在 LSO 同意的情況下執行。
LSO 具有隨時終止任何雷射操作的權限。

 

雷射等級

Class 1 雷射系統：在正常運作下不會產生有害輻射，免於任何額外安全控制措施。
但若系統內含更高等級雷射，且在停用聯鎖的狀態下運作，則僅限經授權人員使用。
操作含內建 Class 3B 或 Class 4 雷射的 Class 1 系統時，需接受安全簡報。

Class 1M 雷射系統：在正常條件下安全，除非使用光學儀器觀察。操作人員需接受雷射安全簡報。

Class 2 雷射系統：僅發射可見光（功率 ≤ 1mW）。一般視覺的反射迴避反應足以保護眼睛。
長時間直視光束具危險性。操作人員需接受安全簡報。

Class 2M 雷射系統：僅發射可見光。裸眼觀察安全，但使用光學放大裝置可能危險。操作人員需接受安全簡報。

Class 3R 雷射系統：在部分觀察條件下具潛在危險，但實際受傷機率低，安全措施較簡單。大多數雷射筆屬於此類。操作人員需接受安全簡報。

Class 3B 雷射系統：直接或鏡面反射照射眼睛均具危險，即使為瞬間曝露亦然。
但漫反射通常不具危險。
僅限於受控區內由授權操作員使用，並需完成安全訓練。

Class 4 雷射系統：對眼睛、皮膚及散射光均具危險，亦有火災與氣體污染風險。
僅限於受控區域內由授權人員操作，並需具書面 SOP 與經核准的安全訓練。 當 FLUX beamo II 使用「廣域雕刻組裝」時，屬於 Class 4 雷射。

 

訓練要求

當在 Class 1 條件下操作時，所有使用者須閱讀並遵守安全手冊及 FLUX 軟體 Beam Studio 之指示。
若在 Class 4 條件下操作，則需由 LSO 編制並執行額外的雷射安全訓練。

若現場有旁觀者、孩童，或設備位於開放場域（如展覽、公眾演示等）時，
必須確實安裝並固定 擴充底座前後蓋。

 

控制措施

LSO 應決定 FLUX beamo II 雷射受控區的安全要求。最低標準如下：

  • 進入控制區的通道應僅允許經授權人員或經批准觀察者進入（行政管控可接受）。

  • 提供並依 SOP 使用適當的雷射防護眼鏡。

  • 設置光束屏障與阻擋裝置，以限制雷射在控制區內的危害。

  • 制定書面 SOP。

  • 對 FLUX beamo II 操作人員進行訓練。

 

眼部防護政策

在 Class 1 條件下操作 FLUX beamo II 時，通常不需佩戴防護眼鏡。
LSO 可依據危害評估結果決定是否要求使用護目鏡，或批准無需佩戴的操作條件。
LSO 亦可將此責任委派予合格人員執行。

 

使用雷射人員的責任

所有操作 FLUX beamo II 且可能暴露於雷射光束下的員工應遵守下列規定：

  • 僅在獲授權情況下啟動或操作雷射。

  • 遵守所有雷射安全規則與作業程序。

  • 若發現潛在事故、傷害或不安全狀況，應立即通報主管或 LSO。

雷射安全稽核

由 LSO 定期（依其判斷）對 FLUX beamo II 進行安全稽核。稽核內容包含：

  1. 目視檢查機器是否有損壞。

  2. 重新閱讀最新版使用者手冊。

  3. 啟動雷射電源，開啟上蓋以確認門蓋感測器能正確中斷操作。

  4. 檢查雷射安全計畫是否為最新版本並符合法規。

  5. 完成、列印、簽署、註明日期並保存稽核紀錄。

 

紀錄

LSO 必須保存能證明雷射安全計畫執行情況的文件。紀錄內容包括：

  • FLUX beamo II 雷射危害分析報告

  • 接受訓練並獲准操作 FLUX beamo II 的人員名單

  • FLUX beamo II 的標準作業程序（SOP）文件

  • 替代安全控制措施的核准文件（若有）

  • 雷射安全稽核檢查表

 

FLUX beamo II 雷射標準作業程序

適用範圍：本標準作業程序（SOP）適用於依製造商規格進行的 FLUX beamo II 雷射日常操作。

  1. 系統說明
    三軸雷射材料加工系統。
    此 Class 4 雷射系統通常在 Class 1 條件下操作（依 ANSI Z136.1, 4.4.2.7.2.1）。
    1. 波長：10,600 nm
    2. 最大功率：30W
    3. 運作模式：連續波（Continuous Wave）
    4. 光斑直徑：0.15 ~ 0.2 mm
    5. 光束發散角：4 mrad（M² = 1）
  2. 潛在危害
    1. 直接、反射或散射光束對眼睛造成危險
    2. 對皮膚的熱傷害與火災風險
    3. 電源轉換器內部存在電氣危害
    4. 雷射加工產生的空氣污染物（LGACs）
  3. 控制措施
    1. LSO 僅允許已註冊於 FLUX 軟體 Beam Studio 並已接受安全操作指導的使用者接觸本雷射系統。
    2. 所有使用者在任何時候皆必須遵守使用手冊與 Beam Studio 內之操作指示。
    3. FLUX beamo II 雷射應在 ANSI Z136.1, 4.4.2.7.2.1 所述之 Class 1 條件下操作（詳見危害分析報告）。
    4. 當以下條件符合時，視為 Class 1 操作：

      1. 雷射系統的所有原廠安全機制皆維持完整且正常運作。

      2. 未使用廣域雕刻功能時，應將 beamo II 擴充底座切換回 非廣域雕刻組裝狀態。

      3. 啟用廣域雕刻功能時，作業前必須確認門蓋與底部感測器運作正常。

      4. 若未佩戴雷射護目鏡，請勿直視或靠近 廣域雕刻開口。

      5. 避免將易燃物、工具或反光物放置於雷射路徑中，並確保對光束位置清楚了解且保持距離。

      6. 任何涉及電源轉換器的作業，僅能由製造商執行，不得自行拆解。

      7. 維護與保養作業必須在雷射系統關機狀態下進行。

      8. 在正常運作情況下，排氣系統應能有效移除雷射產生的氣體污染物，使濃度維持於安全且不具刺激性的水平。

  4. 訓練要求:
    在 Class 1 條件下操作時，所有使用者需閱讀並遵守安全手冊與 Beam Studio 內的操作規範。
    在 Class 4 條件下操作時，需由 LSO 編制並執行進階雷射安全訓練。

    如需緊急醫療協助，請立即撥打當地緊急聯絡電話。
    所有事故均應回報給 LSO。

  5. 授權操作人員

    以下人員獲准操作本系統：
    ___________________________________
    ___________________________________
    ___________________________________
    ___________________________________
    ___________________________________
     

備註:

針對雷射防護眼鏡的**光學密度（OD）**要求，最嚴苛條件下需達 OD 3.67。
原廠提供的防護眼鏡最低額定值為 OD 4。
此評估以 ANSI 標準預設的意外曝露時間 10 秒為依據。

當所有安全機制正常運作、且依 SOP 操作時，
唯一可能超出「最高允許曝露值（MPE）」的情況，
為雷射光經 廣域雕刻開口產生的漫反射（Diffuse Reflection）。

以下分析採極為保守假設：

  • 曝露時間：600 秒（假設長時間直視）

  • 散射功率：45 瓦（最極端情境）

  • 觀察角度：80°（實際角度通常更大，危險距離因此更小）

依上述假設，計算結果顯示漫反射名義危害區（NHZ）約為 5 公分（約 2 吋），可視為可忽略不計。
因此，依據 SOP 操作時，FLUX beamo II 雷射系統完全符合 ANSI 4.4.2.7.2.1 對 Class 1 操作條件 的要求。

 

警告標誌

 

 

免責聲明:

本訓練文件依據現有可查閱之公開法規與標準編撰，包括但不限於：

  • 21 CFR Part 1040.10 與 1040.11

  • ANSI Z136.1 雷射安全標準

  • OSHA（美國職業安全與健康管理局）

  • 美國雷射規範（Laser Protocol）

  • CDRH（美國輻射健康中心）

並參考了部分雷射安全專家在公開場合發表的課程與簡報內容。

本文件旨在協助使用者建立符合安全標準的操作流程與訓練教材，
最終解釋權與修改權歸 FLUX 所有。

 

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