DE2016452A1 - Schutzmittel gegen Laserstrahlung - Google Patents
Schutzmittel gegen LaserstrahlungInfo
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Description
SIGRIELEKTROGRAPHITGMBH Meitingen fa«u * -
Augsburg A APR. ί37ί
Schutzmittel gegen Laserstrahlung 7 0/14
Die Erfindung betrifft ein Schutzmittel gegen kontinuierliche und gepulste Laserstrahlung.
Laseranordnungen emittieren im Gegensatz zu allen
bisher bekannten Energiequellen die gesamte Leistung
innerhalb eines sehr kleinen Öffnungswinkels. Durdh Fokussierung der kohärenten Strahlung mit Hilfe
geeigneter optischer Vorrichtungen kann die Leistungsdichte darüberhinaus erhöht werden und es wurden
bereits Leistungsdichten erreicht, die um den Faktor 10 größer sind, als die mit der Sonnenstrahlung
maximal erreichbaren Leistungsdichten. Laser sind deshalb neben der Nachrichtentechnik für die Bearbeitung
von Feststoffen, z.B. zum Schweißen, Schneiden, Bohren und dergleichen interessant geworden.
Die Leistungsdichten von Laserstrahlen von mehr als
7 2
10 W/cm ermöglichen begrenzte Bereiche von Werkstücken auf so hohe .Temperaturen zu erhitzen, daß der. Stoff explosionsartig verdampft. Wegen der hohen Leistungsdichte ist es andererseits schwierig, Menschen, Werkzeuge, Apparaturen und dergleichen gegen unbeabsichtigte oder auch beabsichtigte Laserbestrahlung zu schützen. Die bekanntgewordenen Schutzmittel gegen Laserstrahlung sind aus hochschmelzenden Metallen oder keramischen Stoffen bestehende starre Wände, die wegen ihres großen Gewichtes schwer zu handhaben sind und sich zum Schutz von beweglichen Objekten nicht eignen.
10 W/cm ermöglichen begrenzte Bereiche von Werkstücken auf so hohe .Temperaturen zu erhitzen, daß der. Stoff explosionsartig verdampft. Wegen der hohen Leistungsdichte ist es andererseits schwierig, Menschen, Werkzeuge, Apparaturen und dergleichen gegen unbeabsichtigte oder auch beabsichtigte Laserbestrahlung zu schützen. Die bekanntgewordenen Schutzmittel gegen Laserstrahlung sind aus hochschmelzenden Metallen oder keramischen Stoffen bestehende starre Wände, die wegen ihres großen Gewichtes schwer zu handhaben sind und sich zum Schutz von beweglichen Objekten nicht eignen.
PA 9/14/70 Dr· We/ost - 2 -
ι ■
T09844/U48
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Menschen, Werkzeuge, Apparaturen und dergleichen vmit
nichtstarren, gewichtsmäßig leichten Anordnungen gegen Laserbestrahlung zu schützen. Wirkungsvolle Schutzmittel
gegen Laserbestrahlungen sind riach der Erfindung aus flexiblen Graphitfolien bestehende Schirme
• und Anzüge. Die überraschende Wirkung von erfindungsgemäßen Schutzmitteln beruht vermutlich darauf, daß
als Folge der Anisotropie von Graphitfolien - die Wärmeleitfähigkeit bei Zimmertemperatur beträgt in
W der Folienebene 10 bis 20 W/sec giri, senkrecht zur
Folienebene weniger als 0,1 W/sec grd- im Brennfleck des Laserstrahls übertragene Energie vorzugsweise
parallel zur Folienfläche abgeleitet wird, wodurch die Energiedichte nicht mehr ausreicht, Kohlenstoff
zu verdampfen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind auf Werkstücke flexible Graphitfolien, die Ausnehmungen aufweisen,
als Masken angeordnet, so daß nur die Werkstückteile unterhalb von Ausnehmungen durch Laserbestrahlung
abgetragen werden. Die flexiblen Graphitfc folien bestehen nach der Erfindung aus bindemittellos
verpreßtem expandiertem Graphit, der nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch eingelagerte
Graphitfasern oder -gewebe verstärkt ist.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Schutzmittel nach der Erfindung
durch einfaches Biegen den Formen der zu schützenden Gegenstände anzupassen sind und der Schutz von bewegten
Gegenständen und Menschen durch gewichtsmäßig leichte
PA 9/14/70 Dr. We/ost - 3 -
109844/1448
Schirme oder Anzüge möglich ist. Durch erfindungsgemäße Masken" wird bei der Bearbeitung von Werkstücken
mit Laserstrahlung vor allem die zur Einrichtung der Laseranordnung erforderliche Zeit vermindert.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft beschrieben.
Naturgraphit mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 mm wurde nach einer Behandlung mit Salpetersäure
durch kurzzeitiges Erhitzen auf etwa 800 expandiert und dann ohne Zusatz von Bindemitteln
auf einem Walzwerk zu Folien, deren Stärke 0,1 bis 5 mm betrug, gepreßt. Die flexiblen Folien wurden
zu rechteckigen Schirmen zugeschnitten und mit Laserlicht bestrahlt. Mit einem kontinuierlichen
Kohlendioxid-Laser, dessen Leistung 100 W und dessen Brennfleckdurchmesser etwa 1 mm betrugen,
waren zur Durchbohrung einer 0,1 mm'starken Folie ca. 3 see erforderlich. Folien mit einer Stärke von
2 mm konnten mit dieser Laser-Anordnung nicht durchlöchert werden.
Weitere Folien wurden mit einem Rubin-Laser, dessen Impuls-Leistung 40 kW betrug, bestrahlt. Während
zum Durchlöchern einer 2 mm-starken Folie 3 bis Impulse erforderlich waren, gelang es nicht, in
Folien mit einer Stärke von 5 mm Locher herzustellen. Die Folien wiesen nach der Bestrahlung lediglich
kleinere, blasenartige Wölbungen an der Oberfläche auf.
PA 9/14/70 Dr. We/ost - - 4 -
10 98U/U.48
Eine 5 mm starke Folie wurde dann mit einer feinen Nadel durchbohrt, auf einem Lagerstein aus Rubin angeordnet
und mit der gleichen Leistung erneut bestrahlt. Dabei verdampfte der Rubin in Verlängerung
der Bohrung, wodurch ein glatter, dem Bohrungsdurchmesser entsprechender Durchbruch entstand.
Zum Schutz von größeren Werkstücken und Apparaturen erwies es sich als vorteilhaft, die erfindungsgemäßen
Folien durch Graphitfasern oder Graphitgewebe mechanisch zu verstärken. Zur Herstellung von verstärkten Folien,.,
nach der Erfindung werden auf mit Kunstharzen, z.B. Furanharzen oder Phenolformaldehydharzen, beschichtete
Graphitfasern oder -Geweben expandierte Graphite ein- oder vorzugsweise zweiseitig gewalzt oder gepreßt.
4 Patentansprüche
PA 9/14/70 Dr. We/ost - 5 -
1098A4/U48
Claims (4)
1.) Schutzmittel gegen Laserstrahlung, gekennzeichnet durch aus flexiblen Graphitfolien
bestehende Schirme und Anzüge.
2. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen aufweisende flexible Graphitfolien auf
zu bearbeitenden Werkstücken angeordnet sind.
3. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß
flexible Graphitfolien aus bindemittellos verpreßten expandierten Graphiten bestehen.
4. Schutzmittel gegen Laserstrahlung nach Anspruch 1
und 3, dadurch gekennzeichnet , daß
flexible Graphitfolien mit Graphitfasern oder -Geweben verstärkt sind.
PA 9/14/70 Dr. We/ost
4/1448
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702016452 DE2016452C3 (de) | 1970-04-07 | Schutzmittel gegen Laserstrahlung | |
| FR7104288A FR2092012B1 (de) | 1970-04-07 | 1971-02-09 | |
| US00123589A US3720836A (en) | 1970-04-07 | 1971-03-12 | Protection from laser radiation |
| GB25564/71A GB1279589A (en) | 1970-04-07 | 1971-04-19 | Laser radiation protection means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702016452 DE2016452C3 (de) | 1970-04-07 | Schutzmittel gegen Laserstrahlung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2016452A1 true DE2016452A1 (de) | 1971-10-28 |
| DE2016452B2 DE2016452B2 (de) | 1977-05-18 |
| DE2016452C3 DE2016452C3 (de) | 1977-12-29 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0204500A2 (de) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Pfizer Hospital Products Group, Inc. | Laserstrahlbeständiges Material |
| DE102012201627A1 (de) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Laservision Gmbh & Co. Kg | Laserschutzvorrichtung mit mindestens zwei Gewebelagen |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0204500A2 (de) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Pfizer Hospital Products Group, Inc. | Laserstrahlbeständiges Material |
| EP0204500A3 (de) * | 1985-06-05 | 1988-12-07 | Pfizer Hospital Products Group, Inc. | Laserstrahlbeständiges Material |
| DE102012201627A1 (de) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Laservision Gmbh & Co. Kg | Laserschutzvorrichtung mit mindestens zwei Gewebelagen |
| DE102012201627B4 (de) * | 2012-02-03 | 2013-09-05 | Laservision Gmbh & Co. Kg | Laserschutzvorrichtung mit mindestens zwei Gewebelagen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3720836A (en) | 1973-03-13 |
| FR2092012A1 (de) | 1972-01-21 |
| DE2016452B2 (de) | 1977-05-18 |
| FR2092012B1 (de) | 1974-05-10 |
| GB1279589A (en) | 1972-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |