JP2000515641A - 表面レーザークリーニングの監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 レーザー照射による表面（１）のクリーニングの監視方法及び装置は、クリーニングレーザー又は、紫外線照射の下で蛍光を発する表面（１）上の蛍光性汚染物質（１０、１１）を励起させるのに十分な別の供給源（５）によって供給される紫外線照射によってクリーニングされるべき、クリーニングされている又はクリーニングされた表面を照明することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 表面レーザークリーニングの監視方法及び装置 技術分野 本発明は、レーザー照射による表面のクリーニングを監視する方法及び装置に 関する。 背景技術 航空機及び自動車など、多くの製造工程において、それらの部品を組立又は塗 装前にクリーニングしなければならない。従米、この作業はウォタージェット又 は溶剤を用いる湿式クリーニングによって行われている。どちらの場合も、クリ ーニング後に残る残留液を処理しなければならない。溶剤又は液を含有する残留 物が環境に与える悪影響、及びこれらの化学物質の処理に関わるコストのために 、環境に有害な化学物質又は残留物の使用や処理が不要となる代わりとなるべき クリーニング技術が望まれる。 溶剤又はエポキシ粒子などの汚染物質を除去するためにレーザーによる表面の 照射を含むクリーニング法を採用することが提案されている。但し、そのような レーザークリーニング法の効果を監視することが望ましく、プラズマ又はイオン 放射分析によりこれを行う技術が提案されている。このような監視技術の欠点の １つは、レーザーパルスがクリーニングする局所領域しかそれらが監視できず、 クリーニングされるべきである領域又はクリーニングされている領域の分析が実 行できないことである。さらに、この分析法は、実行するのに時間がかかり且つ 比較的高価となる。 故に、クリーニングされるべき表面の全領域にわたってより効率的に使用でき るレーザー照射によって表面のクリーニングを監視するのに広く改良され、簡略 化された方法が必要となる。 発明の開示 本発明の一つの形態によれば、クリーニングされる又はクリーニングされてい る表面が、紫外線照射の下で蛍光を発する表面上の蛍光性汚染物質を励起させる のに十分な紫外線照射によって照明される、レーザー照射による表面のクリーニ ングを監視する方法が提供される。 好ましくは、蛍光の強度又は蛍光の減衰速度が測定されて表面上の汚染物質の 領域及び厚みをホす。 有利には測定された強度又は減衰速度を利用してクリーニングレーザーの動作 パラメータを制御できるように変化させる。 好都合にも、この紫外線照射は紫外線ランプにより行われる。 代わりに、この紫外線照射は紫外線レーザーにより行われる。 本発明の別の形態によれば、表面上の汚染物質の領域及び程度を監視するため に、レーザー照射供給源と、クリーニング前、クリーニング中又はクリーニング 後に、紫外線で表面を照射する手段とを含む、レーザー照射により表面をクリー ニングする装置が提供される。 好ましくは、この装置は、紫外線照射により表面上で励起された蛍光性の強度 又は減衰速度及び領域を検出するセンサーを含む。 この装置は、都合良く蛍光性について検出された強度又は減衰速度及び領域に 応じてクリーニングレーザーの動作パラメータを制御しながら変更する手段を含 む。 好都合にも、レーザー照射供給源は、紫外線監視放射線で表面を照射する手段 を付加的に構成する紫外線クリーニングレーザーである。 好ましくは、レーザー照射供給源は、非紫外線又は紫外線クリーニングレーザ ーであり、紫外線監視放射線で表面を照射する手段は紫外線ランプである。 本発明の理解をより深め、本発明がどのように実施されるかを示すために、例 として、添付図面を参照して以下説明する。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の第１の実施の形態により表面をクリーニングし、監視する 装置の概略斜視図である。 第２図は、第１図の装置により部分的にクリーニングされた表面を上から見た 概略平面図である。 第３図は、本発明の第２の実施の形態により表面をクリーニングし、監視する 装置の概略斜視図である。 発明を実施するための最良の形態 レーザー照射による表面のクリーニングを監視するための本発明による装置及 び方法は、紫外線照射の下で蛍光を発する表面１上の蛍光性汚染物質を励起させ るのに十分な紫外線照射によってクリーニングされるべき、クリーニングされて いる又はクリーニングされた、表面１を照明することを基本的に含んでいる。ク リーニングされるべき又はクリーニングされる表面上の汚染物質を形成する多く の材料は、紫外線光で照射されたときに蛍光を発する。この例は、エポキシタイ プの汚染物質である。蛍光性の強度又は蛍光性の減衰速度は、電荷結合素子カメ ラ２などの光学式記録システムなどによって測定されて表面１上の汚染物質の領 域及び厚みを示す。第１図の実施の形態では、表面１をクリーニングするために 使用されているレーザーは、本実施の形態では、紫外線照射３は、クリーニング レーザー放射線と監視紫外線照射との両方を供給できるような紫外線供給源であ る。このために、クリーニングレーザー照射ビーム３からの散乱光が、蛍光性を 生じさせるのに必要な放射線として使用される。 代わりに、第３図の実施の形態では、クリーニングレーザー照射のビーム４を 供給するクリーニングレーザーは、非紫外線供給源である。この場合、必要な紫 外線放射は、１つ以上の紫外線ランプ５など紫外線照射の任意の適当な供給源か ら供給できる。第１図及び２図の実施の形態では、レーザービーム３又は４は、 開口部板６を通過して放射の平行ビームを提供し、そこから像形成レンズ７を通 過して表面 １上に至る。この放射は、表面１上にスポットとして集束されるのではなく、好 ましくは像形成レンズ７に関して表面１を割り付けることによって表面１を横切 って走査する走査ラインとなる。 従って、添付図面の第１図、第２図及び第３図において、クリーニングされる べき領域は８で示されている。第１図及び第３図からの表面１の平面図である第 ２図に示されるように、レーザー照射によってもうすでにクリーニングされた領 域には、紫外線照射の下で蛍光を発する汚染物質の残留未クリーニング領域を衷 す領域１０内を除いて直接的な蛍光性がない。クリーニングされるべき領域８に は、紫外線照射で照射されると表面全体からの蛍光性があり、汚染物質１１の厚 みがより大きな領域が残りの未クリーニング領域８と異なる蛍光性の強度又は蛍 光性の減衰速度で目立つ。 従って、第１図及び第３図の実施の形態では、レーザークリーニングを行う場 合、取り除かれた汚染物質及びフュームは抽出管１２を介して抽出される。蛍光 監視は、様々な方法で行うことができる。例えば、レーザー３又は４が表面１の 領域９をクリーニングする場合、蛍光が、巧くクリーニングされた領域、レーザ ーが巧くクリーニングしなかった領域１０などの領域、及びレーザーが尚もクリ ーニングしなければならない領域８、１１を示す。蛍光性の強度又は減衰速度を 検出するセンサーの役目をするカメラ２などの光学式記録システムを使用して、 クリーニングされた表面領域９上の残留汚染物質の領域が、第２図におけるよう に記録され、レーザーが戻り、クリーニングしなければならない領域を評価する ために使用される。代わりに、蛍光性は、領域１１におけるように汚染物質の厚 み、クリーニングされるべき領域８におけるようにもうすでにクリーニングされ た領域の上部を判断するために使用でき、レーザーパラメータを、異なる汚染物 質の厚み及び位置を考慮して、そのレーザー出力又は走査速度を変更することに よって調節できる。 第２図の領域１１などの汚染物質のより厚みの大きな領域は、しばしば異なる 蛍 光特性を有する。これは、蛍光性の異なる強度又は異なる蛍光性減衰時間であっ ても良い。この情報は、領域１１における汚染物質の薄膜の厚みを評価するため に使用されるので、この領域の汚染物質の薄膜の厚みが最適となるように領域１ １のクリーニング前にクリーニングレーザーパラメータを調整することができる 。例えば、汚染物質領域１１が周囲の領域８よりも厚みが大きい場合、レーザー 照射暴露時間を、領域８の全体にわたってではなく領域１１においてのみ増大さ せることができる。 紫外線ランプ５は紫外線供給源クリーニングレーザーがない場合の監視のため に採用されても良いが、紫外線供給源クリーニングレーザーに加えて、後者の供 給源からの紫外線放射を増大させるためにも使用できることは理解されよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．クリーニングされるべき、クリーニングされる又はクリーニングされた表 面が、紫外線照射の下で蛍光を発する前記表面上の蛍光性汚染物質を励起させる のに十分な紫外線照射によって照明されることを特徴とするレーザー照射による 表面のクリーニングの監視方法。 ２．蛍光性の強度又は蛍光性の減衰速度が前記表面上の汚染物質の領域と厚み とを指示するように測定される請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．測定された強度又は減衰速度が、前記クリーニングレーザーの動作パラメ ータを制御できるように変更させるために利用される請求の範囲第２項に記載の 方法。 ４．前記紫外線照射が紫外線ランプによって供給される請求の範囲第１〜３項 のいずれか１項に記載の方法。 ５．前記紫外線照射が紫外線レーザーによって供給される請求の範囲第１〜３ 項のいずれか１項に記載の方法。 ６．十分に上述され、添付図面の第１図、第２図又は第３図に実質的に示され たレーザー照射による表面のクリーニングの監視方法。 ７．前記表面上の汚染物質の領域及び程度を監視するために、レーザー照射の 供給源と、クリーニング前、クリーニング中又はクリーニング後に、紫外線照射 で前記表面を照射する手段とを含むことを特徴とするレーザー照射による表面の クリーニング装置。 ８．前記紫外線照射によって前記表面上で励起された蛍光性の強度又は減衰速 度及び領域を検出するためのセンサーを含む請求の範囲第７項に記載の装置。 ９．蛍光性について検出された強度又は減衰速度及び領域に応じて前記クリー ニングレーザーの動作パラメータを制御できるように変更させるための手段を含 む請求の範囲第８項に記載の装置。 10．レーザー照射の前記供給源が、前記紫外線監視放射線で前記表面を照射す る手段を付加的に構成する紫外線クリーニングレーザーである請求の範囲第７〜 ９項のいずれか１項に記載の装置。 11．レーザー照射の前記供給源が非紫外線又は紫外線クリーニングレーザーで あり、紫外線監視照射で前記表面を照射する前記手段が紫外線ランプである請求 の範囲第７〜９項のいずれか１項に記載の装置。 12．十分に上述され、添付図面の第２図によって修正された又は修正されなか った第１図又は第３図に示された、レーザー照射による表面のクリーニング装置 。