Gefahren von IR-Strahlung auf ein geschlossenes Auge

OP #3821821
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Hallo!

Ich begeistere mich derzeit mal wieder für luzides Träumen 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Klartraum). Nachdem ich vor etwa einem 
Jahr mal viel Zeit in das Thema investiert hatte und auch zu einigen 
luziden Träumen kam, hat meine Motivation und damit mein Erfolg bald 
nachgelassen.

Jetzt wollte ich allerdings ein Gerät bauen, dass die Augapfelbewegungen 
des Schlafenden (also vorrangig mir selbst) misst und so erkennt, wenn 
er sich im REM-Schlaf (http://de.wikipedia.org/wiki/REM-Schlaf) 
befindet. Dazu soll eine IR-LED 
(http://www.conrad.de/ce/de/product/181708/IR-Emitter-850-nm-20-3-mm-radial-bedrahtet-Harvatek-HE1-120AC) 
von außen auf ein Auge scheinen und ein IR-Fototransistor misst den 
Reflektionsgrad. Beide werden mit einer Schlafbrille am Probanden 
"fixiert". Wenn sich der Augapfel (unter dem geschlossenen Augenlied) 
bewegt, ändert sich der Reflektionsgrad geringfügig und ein AVR kann das 
mit dem IR-Fototransistor messen.

Das funktioniert soweit auch schon ganz hervorragend, bloß ich habe da 
noch so gesundheitliche Bedenken: Wenn man jede Nacht (möglicherweise 
sogar jahrelang) mit einer IR-LED auf das Auge scheint, wird es dem 
sicherlich nicht allzu gut bekommen, oder? Prinzipiell würde ich so ca. 
20-50 Messungen pro Sekunde durchführen und die IR-LED nur für die Dauer 
der Messung einschalten, das entspricht dann quasi einem Duty Cycle von 
(ganz grob geschätzt) 0,1% bis 1,0%. Die aufgenommene Leistung der 
IR-LED wäre dann höchstens ca. 1,6V × 100mA × 1% = 1,6mW .

Weiß hier jemand irgendwelche Grenzwerte für die IR-Bestrahlung von 
Augen?

Viele Grüße,

Fabian
Gast #3821833
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Üblicherweise misst man das doch mit einem EEG (weisst nicht mehr, 
Thetawellen und Betawellen).

Google mal. Das wäre mein Ansatz. Von IR etc. würde ich vorsichtshalber 
ablassen.

Grüsse,
René
OP #3821848
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Hallo!

Also die Möglichkeit, ein EOG zu bauen behalte ich mir als Plan B vor, 
prinzipiell würde ich erstmal die IR-Methode bevorzugen.

Was den Tipp mit der Freundin angeht: Das wird dann halt Plan C, auch 
wenn ich dessen Wirksamkeit etwas anzweifelte...

Prinzipiell wollte ich eigentlich auch eher wissen, wie das mit der 
Schädlichkeit der IR-Strahlung aussieht.

Grüße,

Fabian
Gast #3821850
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Hallo,

"Schlafbrille" / "Proband" klingt irgendwie wie Forschung und Lehre 
(Universität ?)

Ein Elektronikforum ist da wohl nicht die richtige Quelle - eventuell 
bei den (angehenden) Ärzten bzw. deren Professoren nachfragen, die 
dürften mehr belastbare und nachweisbare Aussagen treffen können.
Medizin Foren im Netz ?
Noch nie genutzt, aber wahrscheinlich kommt da noch mehr Geschwätz und 
Verunsicherung heraus als hier selbst beim heikelsten Elektronikthemen 
(Hausverkabelung, Schutzleiter, Widerstand mit ie, LED Vorwiderstand, 
Kernenergie usw.) .

Praktiker
Gast #3821895
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es gibt eine Norm zur photobiologischen Verträglichkeit; wenn ich mich 
recht daran erinnere, waren ORt strahlen da eher unkritisch. Blau und UV 
sind wohl viel schlimmer. Aber so richtig sicher bin ich nicht mehr...
#3821909
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so ganz grob sollten allseitig abgestrahlte 10 mW Leistung in 2 cm 
Entfernung nix machen. Wir haben früher bei Affen mal sowas gemacht, die 
waren aber wach. Das waren dicke Arrays aus IR LEDs, vielleicht 20 Stück 
oder mehr. Jeweils sicher 100 mW Leistung. Der einzig negative Effekt 
der wohl mal aufgetreten ist, sind lokale Hautrötungen durch die Wärme 
gewesen. Der Sicht hat es ganz sicher nicht geschadet.
Evtl. hilft das hier: http://www.lasersafe.de/handbuch/hndbholo.htm
Da sind zumindest maximale Energiemengen gelistet. Die sind ziemlich 
hoch. Hingegen sind Laserklasse 1 Laser in dem Wellenlängenbereich 
kleiner als 1 mW. Sollte man aber vielleicht mal umrechnen auf eine 
größere bestrahlte Fläche, mit einer maximalen Leistung von 1 mW und 3 
mm² Laserstrahlgröße...
Da sollte ungefähr das drin sein, was ich oben geschrieben habe.
#3821924
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IR Strahlung sollte vor allem einen Thermischen Effekt haben. Daher 
sollte es da eine Schwelle geben unter der es keinen nennenswerten 
Effekt hat, auch wenn man sehr lange der Strahlung ausgesetzt ist.

Das Problem ist dabei eigentlich auch nur Strahlung mit hoher 
Leuchtdichte, weil die vom Auge stark gebündelt werden kann. Die IR LEDs 
können aber schon relativ stark sein, und auch die Leuchtdichte ist 
recht hoch, die Modulation hilft auch nur wenn es wirklich schnell geht 
- die Zeitkonstante kann schon recht schnell (Bereich ms) sein, wenn nur 
ein kleiner BEreich erwärmt wird. Die Grenzen für Laser Klasse 1 wären 
da schon mal ein Anhaltspunkt.
OP #3822686
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Hallo!

Danke für die zahlreichen und nützlichen Antworten! Ich habe mich jetzt 
erst einmal an der Laserklasse 1 orientiert und bei Wikipedia das hier 
gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Laser#mediaviewer/File:Maximal_zul%C3%A4ssige_cw-Leistungen_nach_EN_60825-1.de.png
Die geplanten 1,6mW bei 860nm wären also schon Klasse 3R und dem hier 
zur Folge
http://de.wikipedia.org/wiki/Laser#Klassifizierung_nach_EN_60825-1
sollte ich wohl in Klasse 1 bleiben.

Jetzt wären noch folgende Punkte zu klären:
 - Vielleicht lassen sich auch mit deutlich weniger als den 100mA 
Stromaufnahme gute Messungen machen. -> Konstantstromquelle oder 
Vorwiderstand
 - Möglicherweise ist das Licht gepulst schädlicher, auch wenn die 
Durschnittsleistung in die Laserklasse 1 fiele.
 - Ob ich tatsächlich ein duty cycle von 1% brauche, ist noch fraglich, 
hoffentlich reicht auch deutlich weniger, was außerdem die Akkulaufzeit 
erhöhen würde.
 - Die elektrische Leistungsaufnahme der LED entspricht sicherlich nicht 
der optischen Abgegabeleistung. Ich müsste mal im Datenblatt wegen des 
Wirkungsgrades nachschauen...

Alles in allem habe ich jetzt immerhin schon einmal erste Anhaltspunkte!

Viele Grüße,

Fabian

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