KR100780293B1 - Beam dump - Google Patents

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KR100780293B1
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laser beam
dump
beam dump
absorbing
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조운기
이진용
노재민
김도훈
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코닉시스템 주식회사
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Abstract

A beam dump is provided to make it possible to absorb a laser beam with a line beam shape and obtain excellent durability by improving the structure of the beam dump. In a beam dump(100) for absorbing energy of a laser beam(L) with a line beam type, the beam dump comprises: a housing(10) of which one side is formed in an open hollow shape; a transmission member(20) which is made from a transmissible material having the laser beam passing therethrough, and which is connected to an opening(11) of the housing to block an inner part of the housing; a reflection member(30) which is installed in the housing, and has a reflection face(31) formed in a curved surface shape such that the laser beam passing through the transmission member is reflected by the reflection face; and an absorption member(40) which is formed from an absorptive material for absorbing energy of the laser beam and installed in the housing such that energy of the laser beam reflected by the reflection member is absorbed into the absorption member.

Description

빔 덤프{Beam dump}Beam dump

도 1은 종래의 일례에 따른 빔 덤프의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a beam dump according to a conventional example.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 덤프의 개략적인 사시도이다. 2 is a schematic perspective view of a beam dump according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.

도 4는 도 3의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다. 4 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 3.

도 5는 도 2에 도시된 빔 덤프의 효과를 비교 설명하기 위하여 도 2의 빔 덤프와 다르게 구성된 빔 덤프의 개략적인 단면도이다. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a beam dump configured differently from the beam dump of FIG. 2 in order to compare and explain the effects of the beam dump shown in FIG. 2.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 덤프의 개략적인 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of a beam dump according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10,10a...하우징 11...개구부10,10a ... housing 11 ... opening

12...유입구 13...배출구12.Inlet 13 ... Outlet

14...유로 20...투과부재14 ... 20 Euro ...

21...밀폐부재 30,30b...반사부재21 ... sealing member 30,30b ... reflective member

30a...볼록부 31,31b...반사면30a ... convex 31,31b ... reflective surface

40...흡수부재 40a...산화 피막40 Absorbing member 40a Oxide film

50...커버 51...장공50 ... cover 51 ... Long

100,100a,100b...빔 덤프 141...유입공Beam dump 141 ... 100,100a, 100b

142...배출공 L,L'...레이저 빔142 ... Emission hole L, L '... laser beam

D...일방향 D ... one-way

본 발명은 빔 덤프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 빔을 흡수하기 위한 빔 덤프에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to beam dumps and, more particularly, to beam dumps for absorbing laser beams.

레이저 빔은 절단(cutting), 용접(welding), 납땜(soldering) 및 어닐링(anealing) 등 다양한 작업에 널리 사용되고 있으며, 이러한 작업의 수행시 레이저 발진기에서 발진된 레이저 빔을 일시적으로 차단해야 하는 상황이 종종 발생하게 된다. 예를 들어, 공작물의 절단시 레이저 빔과 공작물 간을 정밀하게 정렬(alignment)하는 경우 또는 액정 디스플레이(Liquid crystal diplay)에 사용되는 유리 기판의 어닐링시 원하는 부분을 어닐링하기 위해 유리 기판을 이송하는 경우가 그러하다. 그리고, 레이저 빔을 차단하는 경우에, 그 차단된 레이저 빔은 일반적으로 빔 덤프에서 모두 흡수되도록 구성된다. The laser beam is widely used in various operations such as cutting, welding, soldering and annealing, and it is necessary to temporarily block the laser beam generated by the laser oscillator when performing this operation. It often happens. For example, when the workpiece is precisely aligned between the laser beam and the workpiece when cutting, or when the glass substrate is transported to anneal the desired portion during annealing of the glass substrate used for liquid crystal diplay. Yes it is. And, in the case of blocking the laser beam, the blocked laser beam is generally configured to be all absorbed in the beam dump.

빔 덤프는 레이저 빔의 에너지를 흡수하기 위한 장치로서 널리 사용되고 있으며, 미국특허 제4,864,098호에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 빔 덤프(200)가 개시되어 있다. 도 1에 도시된 빔 덤프(200)는 원뿔형상의 반사부(210)와, 반사부(210) 둘레에 형성된 흡수부(220)와, 흡수부(220)의 외측면에 배치되며 냉각수가 내부에서 순환되는 코일형 파이프부재(230)를 구비한다. 도 1에 화살표로 도시 되어 있는 바와 같이, 반사부(210)를 향해 입사되는 레이저 빔(240)은 반사부와 흡수부 사이에서 반복적으로 반사되면서 반사부(210)와 흡수부(220)에 흡수되며, 흡수된 레이저 빔의 열 에너지는 파이프부재(230)에서 순환되는 냉각수를 통해서 외부로 방출되게 된다. Beam dumps are widely used as devices for absorbing the energy of laser beams, and US Pat. No. 4,864,098 discloses a beam dump 200 as shown in FIG. The beam dump 200 shown in FIG. 1 has a conical reflector 210, an absorber 220 formed around the reflector 210, and an outer surface of the absorber 220, and the coolant is disposed therein. It is provided with a coiled pipe member 230 circulated. As shown by the arrows in FIG. 1, the laser beam 240 incident toward the reflector 210 is repeatedly reflected between the reflector and the absorber and absorbed by the reflector 210 and the absorber 220. The heat energy of the absorbed laser beam is emitted to the outside through the coolant circulated in the pipe member 230.

그런데, 유기 발광 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode Display) 또는 액정 디스플레이 등과 같은 평판표시장치에 사용되는 유리 기판을 제조하는 경우에는, 레이저 어닐링 공정이 필수적으로 수행되어야 하며, 이러한 레이저 어닐링 공정에서는, 넓은 면적을 가지는 유리 기판을 고효율로 어닐링하기 위해서 일반적으로 라인 빔 형상의 레이저 빔이 조사된다. 그러나, 상술한 바와 같이 구성된 빔 덤프에 있어서는 원뿔형상의 반사부(210)와 반사부 둘레에 형성된 흡수부(220) 사이에서 레이저 빔이 반복적으로 반사됨으로써 흡수되도록 구성되어 있어서, 라인 빔 형상의 레이저 빔에 적용할 수 없다는 한계가 있었다. By the way, when manufacturing a glass substrate used in a flat panel display device such as an organic light emitting diode display (LCD) or a liquid crystal display, a laser annealing process must be performed essentially, in such a laser annealing process, a large area In order to anneal a glass substrate having a high efficiency, a line beam shape laser beam is generally irradiated. However, in the beam dump configured as described above, the laser beam is repeatedly reflected between the cone-shaped reflector 210 and the absorber 220 formed around the reflector, thereby absorbing the laser beam in the form of a line beam. There was a limit not applicable to.

그리고, 레이저 빔이 빔 덤프로 장시간 입사되거나 또는 반복적으로 입사되는 경우에는, 반사부(210)와 흡수부(220)에 어블레이션(ablation)이 발생함으로써 다수의 파티클(particle)이 쉽게 형성되게 된다. 따라서, 빔 덤프(200)의 사용수명이 줄어드는 문제점도 있었다. In the case where the laser beam is incident or repeatedly incident to the beam dump for a long time, ablation occurs in the reflector 210 and the absorber 220 so that a large number of particles are easily formed. . Therefore, there is a problem in that the service life of the beam dump 200 is reduced.

또한, 반사부(210)와 흡수부(220) 사이의 공간이 밀폐되게 형성되어 있지 않아서, 어블레이션에 의해 발생된 파티클이 빔 덤프(200) 외부로 유출되어, 작업공간을 오염시키는 문제점도 있었다. In addition, since the space between the reflector 210 and the absorber 220 is not formed to be sealed, particles generated by ablation flow out of the beam dump 200, thereby contaminating the work space. .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 라인 빔 형상의 레이저 빔을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 내구성이 우수하도록 구조가 개선된 빔 덤프를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a beam dump having an improved structure to not only absorb a laser beam having a line beam shape but also to have excellent durability.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 빔 덤프는 라인 빔 형상의 레이저 빔의 에너지를 흡수하는 빔 덤프에 있어서, 일측이 개구된 중공 형상으로 이루어진 하우징; 상기 레이저 빔이 투과하는 투과성 소재로 이루어지며, 상기 하우징의 내부를 막도록 상기 하우징의 개구부에 결합된 투과부재; 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 투과부재를 투과한 레이저 빔이 반사되는 곡면 형상의 반사면을 가지는 반사부재; 및 상기 레이저 빔의 에너지가 흡수되는 흡수성 소재로 이루어지며, 상기 반사부재에 반사된 레이저 빔의 에너지가 흡수되도록 상기 하우징의 내부에 설치된 흡수부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the beam dump according to the present invention is a beam dump for absorbing the energy of the laser beam of the line beam shape, the housing made of a hollow shape of one side; A transmissive member made of a transmissive material through which the laser beam penetrates and is coupled to an opening of the housing so as to block the inside of the housing; A reflection member installed inside the housing, the reflection member having a curved reflection surface on which the laser beam transmitted through the transmission member is reflected; And an absorbent material formed of an absorbent material absorbing energy of the laser beam, and installed in the housing to absorb energy of the laser beam reflected by the reflecting member.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 덤프의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다. 2 is a schematic perspective view of a beam dump according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 3.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 빔 덤프(100)는 라인 빔 형상의 레이저 빔(L)의 에너지를 흡수한다. 이러한 라인 빔 형상의 레이저 빔(L)은 유기 발광 다이오드 디스플레이 또는 액정 디스플레이 등과 같은 평판표시장치에 사용되는 유리 기판을 제조하는 경우에, 유리 기판을 결정화시키거나 유리 기판의 결정화 도(crystallinity)를 향상시키기 위한 레이저 어닐링 공정 등에 사용된다. 상기 빔 덤프는 하우징(10)과, 투과부재(20)와, 반사부재(30)와, 흡수부재(40)와, 열방출수단을 구비한다. 3 to 4, the beam dump 100 of the present embodiment absorbs energy of the laser beam L having a line beam shape. This line beam laser beam L crystallizes the glass substrate or improves the crystallinity of the glass substrate when manufacturing a glass substrate used in a flat panel display device such as an organic light emitting diode display or a liquid crystal display. It is used for the laser annealing process for making it. The beam dump has a housing 10, a transmission member 20, a reflection member 30, an absorption member 40, and heat dissipation means.

상기 하우징(10)은 일측이 개구된 중공 형상으로 이루어져 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 하우징의 개구부(11)는 상측으로 개구되어 있다. 상기 개구부(11)는 일방향(D)으로 길게 형성되어 있다. 상기 하우징(10)의 상면에는 상기 일방향으로 길게 형성된 장공(51)을 가지는 커버(50)가 결합되어 있다. 상기 장공(51)과 개구부(11)는 수직방향으로 연통되도록 배치되어어 있다. 상기 하우징(10)에는 유입구(12)와, 배출구(13)가 형성되어 있다. 상기 유입구(12)와 배출구(13)는 각각 상기 하우징(10)의 내부 및 상기 하우징(10)의 외부와 연통된다. 상기 유입구(12)와 배출구(13)는 동축적으로 배치되어 있다. 상기 유입구(12)와 배출구(13)에는 각각 마개(미도시)가 삽입되어 있어서, 외부의 이물질이 상기 하우징(10)의 내부로 유입되는 것이 방지된다. The housing 10 has a hollow shape with one side opened. In this embodiment, the opening 11 of the housing is open upward. The opening 11 is formed long in one direction (D). A cover 50 having a long hole 51 formed to extend in one direction is coupled to an upper surface of the housing 10. The long hole 51 and the opening 11 are arranged to communicate in the vertical direction. The inlet 12 and the outlet 13 are formed in the housing 10. The inlet 12 and the outlet 13 are in communication with the inside of the housing 10 and the outside of the housing 10, respectively. The inlet 12 and the outlet 13 are arranged coaxially. Plugs (not shown) are inserted into the inlet 12 and the outlet 13, respectively, to prevent foreign substances from entering the interior of the housing 10.

한편, 상기 하우징(10)의 내부를 청소해야 할 필요성이 있는 경우, 예를 들어 상기 하우징(10)의 내부에 어블레이션(ablation)에 의해 파티클이 생성된 경우에는, 그 파티클을 상기 하우징(10)의 외부로 배출해야 한다. 이러한 경우에는, 상기 유입구(12)와 배출구(13)에서 마개를 제거한 후에, 압축공기가 저장되어 있는 어큐뮬레이터(미도시)를 상기 유입구(12)와 연결하여, 압축공기가 도 4에 도시된 화살표 방향으로 유동되도록 하여, 유입구를 통해 유입시킨 압축공기를 상기 하우징의 내부를 거쳐서 상기 배출구를 통해 상기 하우징의 외부로 배출시킨다. 이 때 에, 상기 하우징의 내부의 이물질, 예를 들어 어블레이션(ablation)에 의해 생성된 파티클은 압축공기와 함께 상기 배출구(13)를 통해 상기 하우징의 외부로 배출된다. On the other hand, when there is a need to clean the inside of the housing 10, for example, when particles are generated by ablation inside the housing 10, the particles are stored in the housing 10 Should be discharged to outside. In this case, after removing the plug from the inlet 12 and the outlet 13, the accumulator (not shown) in which compressed air is stored is connected to the inlet 12, so that the compressed air is shown in FIG. In order to flow in the direction, the compressed air introduced through the inlet is discharged to the outside of the housing through the outlet through the interior of the housing. At this time, foreign matter inside the housing, for example particles generated by ablation, is discharged to the outside of the housing through the outlet 13 together with the compressed air.

그리고, 상기 하우징(10)은 상기 일방향(D)으로 이동 가능한 스테이지(미도시)에 고정되어 있다. 따라서, 상기 하우징(10)은 상기 하우징의 개구부(11)로 입사되는 레이저 빔(L)에 대해 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 일방향(D)으로 상대 이동 가능하게 된다. 상기 스테이지를 이동시키는 이동수단은 리니어 모터 및 가이드 레일 등을 구비하며, 이러한 이동수단은 이미 널리 알려져 있으므로, 여기서는 이동수단에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. In addition, the housing 10 is fixed to a stage (not shown) that is movable in the one direction (D). Accordingly, the housing 10 may be relatively moved in the one direction D as shown in FIG. 2 with respect to the laser beam L incident to the opening 11 of the housing. The moving means for moving the stage includes a linear motor, a guide rail, and the like. Since such moving means are already well known, a detailed description of the moving means will be omitted here.

상기 투과부재(20)는 상기 하우징의 개구부(11)에 결합되어, 상기 하우징(10)의 내부를 막는다. 상기 투과부재(20)와 상기 하우징(10) 사이에는 O-링 등과 같은 환형의 밀폐부재(21)가 설치되어 있다. 상기 밀폐부재(21)는 상기 하우징(10)의 내부를 밀폐시켜, 상기 하우징(10)의 내부의 이물질, 예를 들어 어블레이션에 의해 생성된 파티클이 상기 하우징의 개구부(11)를 통해서 외부로 배출되는 것을 방지한다. 상기 투과부재(20)는 상기 레이저 빔이 투과하는 투과성 소재, 예를 들어 아크릴, 석영 등으로 이루어진다. The transmission member 20 is coupled to the opening 11 of the housing to block the inside of the housing 10. An annular sealing member 21, such as an O-ring, is provided between the penetrating member 20 and the housing 10. The sealing member 21 seals the inside of the housing 10 so that foreign matters inside the housing 10, for example, particles generated by ablation, are moved to the outside through the opening 11 of the housing. Prevent discharge. The transmission member 20 is made of a transparent material through which the laser beam passes, for example, acrylic, quartz, and the like.

상기 반사부재(30)는 상기 하우징(10)의 내부에 설치되며, 상기 투과부재(20)의 하방에 배치되어 있다. 상기 반사부재(30)는 상기 하우징(10)의 내측면에 고정되어 있으며, 특히 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 내측 바닥면 및 내측 우측면에 부착되어 있다. 그리고, 상기 반사부재(30)는 상기 일방향(D)으로 길게 형성되어 있다. 상기 반사부재(30)의 표면에는 반사면(31)이 형성되어 있다. 상기 반사부재(30)는 알루미늄 등과 같은 금속성 소재로 이루어지며, 상기 반사면(31)은 상기 금속성 소재를 경면 처리, 예를 들어 폴리싱(polishing) 처리함으로써 형성된다. 상기 반사면(31)은 상기 투과부재(20)를 투과한 레이저 빔(L)이 반사되는 곡면 형상으로 이루어져 있다. 특히, 상기 반사면(31)은 상기 반사면(31)에 입사되는 레이저 빔(L)의 입사방향에 대해 볼록하게 형성되어 있다. The reflection member 30 is installed inside the housing 10 and is disposed below the transmission member 20. The reflective member 30 is fixed to the inner side of the housing 10, and is particularly attached to the inner bottom and inner right side as shown in FIG. In addition, the reflective member 30 is formed long in the one direction (D). The reflective surface 31 is formed on the surface of the reflective member 30. The reflective member 30 is made of a metallic material such as aluminum, and the reflective surface 31 is formed by mirror-processing, for example, polishing the metallic material. The reflective surface 31 has a curved shape in which the laser beam L transmitted through the transmission member 20 is reflected. In particular, the reflective surface 31 is formed convexly with respect to the incident direction of the laser beam L incident on the reflective surface 31.

이와 같이, 상기 반사면(31)이 곡면 형상으로 이루어져 있어서, 상기 반사면(31)에서 반사된 레이저 빔은 상기 반사면이 평면 형상으로 형성된 경우에 비해서 상기 하우징(10)의 내측면, 특히 상기 하우징(10)의 내측면에 고정된 흡수부재(40)에 골고루 분산된다. 즉, 레이저 빔(L)은 더 넓은 면적에 반사되어 흡수된다. 그리고, 상기 반사면(31)의 곡률 반경을 변경함으로써, 상기 반사면(31)에서 반사된 레이저 빔의 분산 정도를 조절할 수 있다.As described above, the reflective surface 31 has a curved shape, so that the laser beam reflected from the reflective surface 31 has an inner surface of the housing 10, in particular, the laser beam reflected from the reflective surface 31. It is evenly distributed on the absorbing member 40 fixed to the inner surface of the housing 10. That is, the laser beam L is reflected and absorbed in a larger area. In addition, by changing the radius of curvature of the reflective surface 31, the degree of dispersion of the laser beam reflected from the reflective surface 31 can be adjusted.

한편, 상술한 점을 확인하기 위해서 다음과 같은 모델링을 통해서 이론적으로 검증하였다. 비교 대상이 되는 빔 덤프(100b)의 구조를, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 반사부재(30b)의 반사면(31b)이 평면 형상으로 형성되어 있는 점을 제외하고는 모두 본 실시예와 동일하게 구성하였다. 그리고 나서, 라인 빔 형상의 레이저 빔(L')을 빔 덤프의 투과부재(20)를 통해서 하우징(10)의 내부에 입사되도록 조사하였다. 이 때에, 레이저 빔의 투과부재(20)에 대한 입사각을 동일하게 하였다. 이와 같이 레이저 빔(L')을 조사하면, 도 3 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 본 실시예의 빔 덤프의 경우에 있어서 반사되는 레이저 빔(L)이 흡수부재(40)의 표면에 더 광범위하게 분산되어 흡수됨을 알 수 있게 된다. 따라서, 반사된 레이저 빔이 흡수부재(40)의 특정 표면에 집중적으로 조사되지 않고 흡수부재의 거의 전체 표면에 조사되게 되어, 어블레이션에 의한 흡수부재(40)의 파손 가능성을 줄일 수 있게 된다. On the other hand, in order to confirm the above point, the theoretical verification through the following modeling. The structure of the beam dump 100b to be compared is the same as in the present embodiment except that the reflecting surface 31b of the reflecting member 30b is formed in a planar shape as shown in FIG. 5. It was configured. Then, the laser beam L 'of the line beam shape was irradiated to enter the inside of the housing 10 through the transmission member 20 of the beam dump. At this time, the incident angle to the transmission member 20 of the laser beam was the same. When the laser beam L 'is irradiated in this manner, as shown in Figs. 3 and 5, in the case of the beam dump of the present embodiment, the reflected laser beam L is more widely applied to the surface of the absorbing member 40. It can be seen that it is dispersed and absorbed quickly. Therefore, the reflected laser beam is irradiated to almost the entire surface of the absorbing member without being concentrated on a specific surface of the absorbing member 40, thereby reducing the possibility of breakage of the absorbing member 40 due to ablation.

상기 흡수부재(40)는 상기 하우징(10)의 내부에 설치되며, 상기 투과부재(20)의 하방에 배치되어 있다. 상기 흡수부재(40)는 상기 하우징(10)의 내측면에 고정되어 있으며, 특히 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 내측 바닥면 및 내측 좌측면에 부착되어 있다. 따라서, 상기 흡수부재(40)는 상기 일방향(D)에 대해 수직인 단면 형상이 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 "ㄴ" 형상이 되도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 흡수부재(40)는 상기 일방향(D)으로 길게 형성되어 있다. 상기 흡수부재는 상기 레이저 빔(L)의 에너지가 흡수되는 흡수성 소재로 이루어져 있다. 상기 흡수성 소재는 알루미늄 등과 같은 금속성 소재의 표면에 산화 피막을 형성함으로써 제조된다. 상기 산화 피막은 아노다이징(anodizing) 등과 같은 표면처리를 통해서 형성된다. 상기 흡수부재(40)는 상기 반사면(31)에서 반사된 레이저 빔의 에너지를 모두 흡수한다. The absorbing member 40 is installed inside the housing 10 and is disposed below the transmitting member 20. The absorbing member 40 is fixed to the inner side surface of the housing 10, and is particularly attached to the inner bottom side and the inner left side as shown in FIG. 3. Accordingly, the absorbing member 40 is formed such that the cross-sectional shape perpendicular to the one direction D is in the shape of “b” as shown in FIG. 3. In addition, the absorbing member 40 is formed long in the one direction (D). The absorbing member is made of an absorbent material in which energy of the laser beam L is absorbed. The absorbent material is produced by forming an oxide film on the surface of a metallic material such as aluminum. The oxide film is formed through a surface treatment such as anodizing. The absorbing member 40 absorbs all the energy of the laser beam reflected from the reflecting surface 31.

상기 열방출수단은 상기 흡수부재(40)에서 흡수된 레이저 빔(L)의 에너지를 상기 하우징(10)의 외부로 방출한다. 상기 열방출수단은 상기 하우징(10)에 형성된 유로(14)를 순환하는 냉각수를 구비한다. 본 실시예에 있어서, 상기 유로(14)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 흡수부재(40)와 대응되는 형상으로 형성되어 있을 뿐만 아니라 상기 흡수부재(40)의 근처에 형성되어 있다. 그리고, 상기 하우징(10)의 바닥면에는 상기 유로(14)와 연통되는 유입공(141)과 배출공(142)이 관통 형성되어 있다. 따라서, 냉각수는 상기 유입공(141)을 통해 공급되어 상기 유로(14)를 순환한 후에 상기 배출공(142)을 통해서 배출된다. 그리고, 냉각수의순환 과정에서, 상기 흡수부재(40)에서 흡수된 레이저 빔의 열 에너지는 상기 하우징(10)을 통해 냉각수로 전달되어 상기 하우징의 외부로 방출된다. The heat dissipating means emits energy of the laser beam L absorbed by the absorbing member 40 to the outside of the housing 10. The heat dissipation means includes a coolant circulating through the flow path 14 formed in the housing 10. In the present embodiment, the flow passage 14 is formed in a shape corresponding to the absorbing member 40 as shown in FIG. 3 and is formed near the absorbing member 40. In addition, an inlet hole 141 and an outlet hole 142 communicating with the flow passage 14 are formed in the bottom surface of the housing 10. Therefore, the cooling water is supplied through the inlet hole 141 and circulated through the flow passage 14 and then discharged through the discharge hole 142. In the circulation of the cooling water, thermal energy of the laser beam absorbed by the absorbing member 40 is transferred to the cooling water through the housing 10 and discharged to the outside of the housing.

상술한 바와 같이 구성된 빔 덤프(100)에 있어서, 커버의 장공(51)을 통해서 입사되는 레이저 빔(L)이 투과부재(20)를 투과하여 반사부재의 반사면(31)에서 반사된 후 하우징(10)의 내측면에 입사되게 된다. 이 때, 반사된 레이저 빔은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 흡수부재(40)에 폭 넓게 분산되어 흡수되게 된다. 이와 같이, 흡수된 레이저 빔(L)의 열 에너지는 유로(14)를 순환하는 냉각수에 의해 하우징의 외부로 방출되게 된다. 따라서, 빔 덤프(100)로 입사되는 레이저 빔(L)은 모두 흡수되어 하우징(10)의 외부로 방출되며, 하우징의 내부가 과열되지 않게 된다. 특히 본 실시예에서는 투과부재(20), 반사부재(30) 및 흡수부재(40)가 일방향(D)으로 길게 형성되어 있어서, 종래 기술에서 설명한 것과 달리 라인 빔 형상의 레이저 빔의 에너지를 흡수할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예의 빔 덤프(100)는 유리 기판의 제조시 필요한 레이저 어닐링 장치 등에 구비되어 활용할 수 있게 된다. In the beam dump 100 configured as described above, the laser beam L incident through the long hole 51 of the cover passes through the transmission member 20 and is reflected by the reflection surface 31 of the reflection member, and then the housing. Incident on the inner surface of the (10). At this time, the reflected laser beam is widely distributed and absorbed in the absorbing member 40 as shown in FIG. As such, the heat energy of the absorbed laser beam L is released to the outside of the housing by the coolant circulating in the flow passage 14. Therefore, all of the laser beams L incident to the beam dump 100 are absorbed and emitted to the outside of the housing 10, and the inside of the housing is not overheated. In particular, in the present embodiment, the transmission member 20, the reflection member 30 and the absorption member 40 are formed long in one direction (D), so as to absorb the energy of the laser beam in the form of a line beam unlike the description in the prior art. It becomes possible. Therefore, the beam dump 100 of the present embodiment can be provided and utilized in the laser annealing apparatus required for manufacturing the glass substrate.

또한, 본 실시예에 있어서는, 투과부재(20), 반사부재(30) 및 흡수부재(40)가 일방향(D)으로 길게 형성되어 있어, 빔 덤프(100)를 일방향으로 이동 가능한 스테이지에 설치하기만 하면, 빔 덤프를 레이저 빔에 대해 일방향으로 상대 이동시킬 수 있게 되므로, 레이저 빔이 투과되는 투과부재(20)의 영역은 빔 덤프(1000의 이동에 따라 움직이게 된다. 따라서, 레이저 빔(L)이 흡수되는 흡수부재(40)의 영역도 빔 덤프(100)의 이동에 따라 움직이게 된다. 이와 같이, 레이저 빔이 흡수되는 흡수부재의 영역도 움직이게 되므로, 레이저 빔이 흡수부재의 특정 영역에만 계속 집중적으로 흡수되지 않게 된다. 따라서, 레이저 빔의 흡수에 따른 흡수부재(40)의 국부적인 과열을 방지할 수 있게 되며, 나아가 어블레이션에 의한 파티클의 발생을 줄일 수 있게 되어, 내구성이 향상된다. In addition, in the present embodiment, the transmission member 20, the reflection member 30 and the absorption member 40 are formed long in one direction D, so that the beam dump 100 is installed on a stage that can move in one direction. If only the beam dump can be moved relative to the laser beam in one direction, the area of the transmission member 20 through which the laser beam is transmitted is moved in accordance with the movement of the beam dump 1000. Therefore, the laser beam L The area of the absorbing member 40 to be absorbed also moves in accordance with the movement of the beam dump 100. As such, the area of the absorbing member in which the laser beam is absorbed also moves, so that the laser beam is continuously concentrated only on a specific area of the absorbing member. Therefore, it is possible to prevent local overheating of the absorbing member 40 due to the absorption of the laser beam, and furthermore, it is possible to reduce the generation of particles due to ablation, so that durability It is a.

그리고, 반사부재의 반사면(31)이 곡면 형상으로 이루어져 있으므로, 반사면이 평면 형상으로 이루어진 경우에 비해서 레이저 빔이 흡수부재(40)에 광범위하게 분산되어 흡수되게 된다. 따라서, 흡수부재(40)의 과열을 방지할 수 있게 되며, 어블레이션에 의한 파티클의 발생을 줄일 수 있게 되어, 내구성이 향상된다. In addition, since the reflective surface 31 of the reflective member has a curved shape, the laser beam is widely dispersed and absorbed in the absorbing member 40 as compared with the case where the reflective surface has a flat shape. Therefore, overheating of the absorbing member 40 can be prevented, and generation of particles due to ablation can be reduced, thereby improving durability.

또한, 밀폐부재(21)에 의해 하우징(10)의 내부가 밀폐되게 형성되어 있으므로, 빔 덤프(100)를 오랫동안 사용하여 하우징의 내부에 파티클이 발생하더라도, 그 파티클이 하우징의 외부로 새어 나오지 않게 된다. 그리고, 빔 덤프를 분해하지 않더라도, 유입구(12)를 통해 압축공기를 공급하여 배출구(13)를 통해 배출시키기만 하면 하우징의 내부에 형성된 파티클을 배출구를 통해 배출시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예의 빔 덤프(100)는 유지 관리가 용이하다는 장점도 가지고 있다. In addition, since the inside of the housing 10 is formed to be sealed by the sealing member 21, even if particles are generated inside the housing using the beam dump 100 for a long time, the particles do not leak out of the housing. do. And, even if the beam dump is not disassembled, it is possible to discharge the particles formed inside the housing through the outlet just by supplying compressed air through the inlet 12 to discharge through the outlet 13. Therefore, the beam dump 100 of this embodiment also has the advantage of easy maintenance.

한편, 본 실시예에 있어서는 반사부재와 흡수부재가 하우징의 내부에 상기 하우징과 별개의 부품으로 제조되어 설치되어 있으나, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 하우징의 내측면 중 일부는 반사부재가 되며, 다른 일부는 흡수부재가 되도록 구성할 수도 있다. Meanwhile, in the present embodiment, the reflective member and the absorbing member are manufactured and installed as a separate component from the housing inside the housing, but as shown in FIG. 6, some of the inner surfaces of the housing become the reflective members. Other parts may be configured to be absorbent members.

본 실시예의 빔 덤프(100a)에 있어서, 하우징(10a)은 알루미늄 등과 같은 금속성 소재로 이루어져 있다. 상기 하우징(10a)의 내측면 중 좌측 내측면 및 바닥 내측면은 아노다이징 등과 같은 표면처리를 통해서 산화 피막(40a)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 하우징(100a)의 내측면에는 곡면 형상으로 이루어진 볼록부(30a)가 형성되어 있다. 상기 볼록부(30a)의 표면은 경면 처리, 예를 들어 폴리싱(polishing) 처리되어 있다. 상술한 바와 같이, 상기 볼록부(30a)의 표면은 레이저 빔을 반사시키는 반사면으로서의 기능을 한다. 그리고, 상기 하우징(10a)의 내측면 중 산화 피막(40a)이 형성된 부분은 상기 볼록부(30a)의 표면에서 반사된 레이저 빔의 에너지가 흡수되는 역할을 한다. In the beam dump 100a of this embodiment, the housing 10a is made of a metallic material such as aluminum. An oxide film 40a is formed on the left inner surface and the bottom inner surface of the inner surface of the housing 10a through surface treatment such as anodizing. In addition, a convex portion 30a having a curved shape is formed on an inner surface of the housing 100a. The surface of the convex portion 30a is mirror-polished, for example, polished. As described above, the surface of the convex portion 30a functions as a reflecting surface that reflects the laser beam. The portion of the inner surface of the housing 10a in which the oxide film 40a is formed serves to absorb energy of the laser beam reflected from the surface of the convex portion 30a.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 라인 빔 형상의 레이저 빔의 에너지를 흡수할 수 있게 된다. According to the present invention of the above-described configuration, it is possible to absorb the energy of the laser beam of the line beam shape.

또한, 빔 덤프를 일방향으로 이동 가능한 스테이지에 설치하기만 하면, 빔 덤프를 레이저 빔에 대해 일방향으로 상대 이동시킬 수 있게 되므로, 흡수부재의 국부적인 과열을 방지할 수 있게 되며, 나아가 어블레이션에 의한 파티클의 발생을 줄일 수 있게 되어, 내구성이 향상된다. In addition, by simply installing the beam dump on a stage that can move in one direction, the beam dump can be relatively moved in one direction with respect to the laser beam, thereby preventing local overheating of the absorbing member. It is possible to reduce the generation of particles, thereby improving the durability.

그리고, 반사부재의 반사면이 곡면 형상으로 이루어져 있으므로, 반사면이 평면 형상으로 이루어진 경우에 비해서 레이저 빔이 흡수부재에 광범위하게 분산되어 흡수되게 된다. 따라서, 흡수부재의 과열을 방지할 수 있게 되며, 어블레이션에 의한 파티클의 발생을 줄일 수 있게 되어, 내구성이 향상된다. Since the reflective surface of the reflective member has a curved surface shape, the laser beam is widely dispersed and absorbed in the absorbing member as compared with the case where the reflective surface has a flat surface shape. Therefore, overheating of the absorbing member can be prevented, and generation of particles due to ablation can be reduced, thereby improving durability.

또한, 밀폐부재에 의해 하우징의 내부가 밀폐되게 형성되어 있으므로, 하우징의 내부에 파티클이 발생하더라도 그 파티클이 하우징의 외부로 새어 나오지 않는다. In addition, since the inside of the housing is formed to be sealed by the sealing member, even if particles are generated inside the housing, the particles do not leak out of the housing.

Claims (8)

라인 빔 형상의 레이저 빔의 에너지를 흡수하는 빔 덤프에 있어서,In the beam dump absorbing energy of the line beam-shaped laser beam, 일측이 개구된 중공 형상으로 이루어진 하우징;A housing having a hollow shape having one side opened; 상기 레이저 빔이 투과하는 투과성 소재로 이루어지며, 상기 하우징의 내부를 막도록 상기 하우징의 개구부에 결합된 투과부재;A transmissive member made of a transmissive material through which the laser beam penetrates and is coupled to an opening of the housing so as to block the inside of the housing; 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 투과부재를 투과한 레이저 빔이 반사되는 곡면 형상의 반사면을 가지는 반사부재; 및 A reflection member installed inside the housing, the reflection member having a curved reflection surface on which the laser beam transmitted through the transmission member is reflected; And 상기 레이저 빔의 에너지가 흡수되는 흡수성 소재로 이루어지며, 상기 반사부재에 반사된 레이저 빔의 에너지가 흡수되도록 상기 하우징의 내부에 설치된 흡수부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. And an absorbing member made of an absorbent material absorbing energy of the laser beam and installed inside the housing to absorb the energy of the laser beam reflected by the reflecting member. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반사면은 상기 반사면에 입사되는 레이저 빔의 입사방향에 대해 볼록하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. And the reflective surface is formed convexly with respect to the incident direction of the laser beam incident on the reflective surface. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투과부재와 상기 하우징 사이에는, 상기 하우징의 내부를 밀폐시키는 밀폐부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. A beam dump, characterized in that a sealing member for sealing the inside of the housing is provided between the transmission member and the housing. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 하우징의 개구부는 일방향으로 길게 형성되어 있으며, The opening of the housing is formed long in one direction, 상기 반사부재 및 흡수부재도 상기 일방향으로 길게 형성되어 있으며, The reflective member and the absorbing member are also formed long in the one direction, 상기 하우징이 상기 하우징에 입사되는 레이저 빔에 대해 상대 이동 가능하도록, 상기 하우징은 상기 일방향으로 이동 가능한 스테이지에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. And the housing is fixed to the stage movable in one direction so that the housing is movable relative to the laser beam incident on the housing. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 흡수부재에서 흡수된 레이저 빔의 에너지를 상기 하우징의 외부로 방출하기 위한 열방출수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. And a heat radiating means for radiating the energy of the laser beam absorbed by the absorbing member to the outside of the housing. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 흡수성 소재는 산화 피막이 표면에 형성된 금속성 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. The absorbent material is a beam dump, characterized in that the oxide film is formed of a metallic material formed on the surface. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 하우징에는 상기 하우징의 내부 및 상기 하우징의 외부와 연통되는 유입구 및 배출구가 형성되어 있으며, The housing is formed with an inlet and outlet communicating with the inside of the housing and the outside of the housing, 상기 유입구를 통해서 유입되는 압축공기는 상기 하우징의 내부를 거쳐서 상기 배출구로 배출되어, 상기 하우징의 내부의 이물질이 상기 하우징의 외부로 배출 가능한 것을 특징으로 하는 빔 덤프. Compressed air flowing through the inlet is discharged to the outlet through the inside of the housing, the foreign matter in the interior of the beam dump, characterized in that the discharge to the outside of the housing. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 하우징은 금속성 소재로 이루어져 있으며, The housing is made of a metallic material, 상기 반사부재는 상기 하우징의 내측면 중 경면 처리된 내측면으로 이루어지며, The reflecting member is made of a mirrored inner surface of the inner surface of the housing, 상기 흡수부재는 상기 하우징의 내측면 중 산화 피막이 형성된 내측면으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 빔 덤프. The absorbing member is a beam dump, characterized in that consisting of the inner surface of the inner surface of the housing formed with an oxide film.
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