WO2022189339A1 - Vorrichtung und verfahren zum detektieren elektromagnetischer strahlung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum detektieren elektromagnetischer strahlung Download PDF

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WO2022189339A1
WO2022189339A1 PCT/EP2022/055714 EP2022055714W WO2022189339A1 WO 2022189339 A1 WO2022189339 A1 WO 2022189339A1 EP 2022055714 W EP2022055714 W EP 2022055714W WO 2022189339 A1 WO2022189339 A1 WO 2022189339A1
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radiation
electromagnetic radiation
beam guidance
detector
guidance element
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PCT/EP2022/055714
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French (fr)
Inventor
Michael Schnick
Nils BROCKE
Frank Silze
Original Assignee
Kjellberg-Stiftung
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/705—Beam measuring device

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for detecting electromagnetic radiation.
  • a laser power is measured either indirectly via the energy introduced to excite an active medium or by decoupling part of the laser beam via a partially transparent mirror and subsequent measurement.
  • the decoupling of the laser beam entails a certain space requirement and is therefore more of an obstacle to a compact design.
  • the power can be measured using an external device into which the laser beam is coupled directly.
  • this cannot be used for online process monitoring, but primarily serves as a possibility for process-accompanying monitoring.
  • the present invention is therefore based on the object of developing a device and a method which avoid the disadvantages mentioned, ie which enable early, reliable power measurement with a compact design.
  • a device for detecting electromagnetic radiation has a radiation source, a first beam guiding element and a further beam guiding element.
  • the first beam guidance element is set up to guide incident electromagnetic radiation from the radiation source to an object to be irradiated.
  • the further beam guidance element is designed to guide a part of the electromagnetic radiation reflected back from the object, but can also be designed to also guide the incident electromagnetic radiation from the radiation source to the object to be irradiated.
  • a decoupling point is provided, which is designed to decouple part of a radiation intensity or radiant power of the incident electromagnetic radiation and/or the reflected electromagnetic radiation from the respective beam guidance element.
  • a detector arranged on the first beam guidance element and/or on the further beam guidance element or at the outcoupling point, which is designed to detect the radiation intensity or radiant power of part of the electromagnetic radiation that is coupled out at the outcoupling point and impinges on the detector.
  • a measurement of an incident power of the radiation source can also be provided.
  • the arrangement of the decoupling point and/or the detector on the beam guidance elements also allows for a more compact structure of the device, in which both the incident electromagnetic radiation before it strikes the object and the radiation reflected or scattered by the object the decoupling element and the detector can be detected.
  • the decoupling at the decoupling point can take place through a connection point of the beam guidance elements or the further beam guidance element itself, so that no additional element or component is necessary.
  • the detector is typically designed as at least one photodiode in order to be able to reliably detect the electromagnetic radiation.
  • the electromagnetic radiation is usually laser radiation, i.e. the radiation source is a laser radiation source.
  • Laser radiation is particularly suitable for material processing due to its high coherence.
  • the laser radiation can be emitted in the wavelength range of the electromagnetic spectrum between 780 nm and 1.5 pm (infrared range), 400 nm and 780 nm (visible range) or 100 nm to 400 nm (ultraviolet range).
  • the outcoupling point can be designed as a partially reflective mirror on the surface facing the radiation source and/or on the surface facing the object.
  • a mirror that is preferably partially reflective on both sides, both incident and reflected or additional Backscattered electromagnetic radiation can be decoupled and then detected.
  • a degree of reflection of the decoupling element is typically between 80 percent and 99.999 percent, preferably between 95 percent and 99.999 percent.
  • the further beam guiding element can be at least one optical fiber which is arranged next to the first beam guiding element.
  • the first beam guidance element can be designed as an optical fiber and the other beam guidance element can be a bundle of optical fibers arranged coaxially around the first beam guidance element or an optical fiber with a larger diameter in the core and/or cladding, with the detector at one end of at least one of the optical fibers of the Fiber bundle or in the vicinity of the diameter transition, when using Different cher fiber diameter, is arranged.
  • the first beam guidance element can therefore be an optical fiber with a fiber core and a cladding
  • the further beam guidance element can be an optical fiber with a fiber core and a cladding placed on the first beam guidance element.
  • the first beam guidance element or the second beam guidance element can have a larger diameter than on a side facing the light source.
  • the decoupling point is a point of diameter change.
  • the first beam guiding element is a fiber core of an optical fiber and the further beam guiding element is a cladding of the first beam guiding element.
  • the decoupling point on the further beam guidance element is preferably designed as a glass capillary or an adhesive bulge.
  • An arrangement "nearby” is to be understood in particular as an arrangement the one in which the spatial distance is smaller than a diameter of the wide ren beam guiding element.
  • several re filters can be provided, each having the same filtering or a pair of un ferent filtering.
  • the filter can be designed as a spectral filter, ie as a bandpass filter, low-pass filter or high-pass filter, in order to filter certain wavelengths and wavelength ranges.
  • the filter can also be designed as a neutral density filter (known as a gray filter) in order to reduce the total radiation intensity or radiation power that impinges on the detector.
  • various neutral density filters are used to adapt the radiation power or radiation intensity incident on the detector, so that, for example, a uniform radiation intensity can be set at the detector even with different degrees of decoupling. These differences in the degrees of decoupling can occur, for example, as a result of manufacturing tolerances.
  • the signal amplifier By providing the signal amplifier, the detector signal can be amplified and brought to a uniform and/or interference-insensitive level.
  • a control unit can be provided which is designed to control the radiation source as a function of a signal detected by the detector. In the case of back reflections, for example, this can be used to avoid damage by switching off the radiation source or to adjust the radiation intensity for material processing.
  • a beam shaping system can be arranged between one end of the first beam guidance element and the object to be irradiated, which is designed to shape the electromagnetic radiation emitted by the radiation source in such a way that the electromagnetic radiation reflected by the object has a, preferably by at least 5 Percent, larger area covered when hitting a decoupling area than the electromagnetic radiation emitted by the radiation source.
  • the beam shaping system which can also be referred to as beam shaping optics, is thus designed in such a way that a larger area and a lower intensity results for a beam that is reflected back than for an original beam before the reflection. For laser beams that were originally round, this can be done done by increasing the beam diameter.
  • the beam-shaping optics can have imaging errors in the form of aberrations that can no longer be classified as diffraction-limited.
  • the additional beam-shaping element for example in the form of an optical fiber with a larger fiber diameter or fiber bundles, which are arranged around the first beam-guiding element, then always reliably captures a certain proportion of the reflected radiation, since this is no longer entirely reflected back into the first beam-guiding element due to the larger beam surface can be coupled in and is coupled out.
  • the additional beam guidance element can advantageously be a fiber with a larger diameter, which is spliced onto the first beam guidance element.
  • this larger fiber can advantageously be designed in such a way that it has the same or a slightly larger fiber core diameter and a larger cladding diameter.
  • the beam quality of the beam which is primarily guided in the fiber core and is guided from the radiation source to the object, is not impaired or only slightly impaired and there is still sufficient outcoupling due to the different cladding diameter and thus overall fiber diameter.
  • the additional beam-shaping element and/or the decoupling element can be designed in such a way that a small part of the radiation that is guided from the radiation source to the object is also decoupled. In this case, this portion of the radiation that is coupled out can also be used for the online power measurement of the laser source.
  • the outcoupling point can be set up to outcouple the radiation intensity or radiant power by stripping off cladding modes.
  • mode stripping a ratio of refractive indices between the cladding and adjacent material is adjusted in such a way that the light guided in the cladding is coupled out. It can be advantageous to only use mode stripping on a small area compared to classic mode stripping. As a result, only a small proportion of the electromagnetic radiation is decoupled from the cladding, but this is sufficient to generate an adequate measurement signal at the detector.
  • the detector is typically designed for spatially resolved measurement of the radiation intensity or radiation power in order to be able to detect as much information as possible about the ongoing process.
  • electromagnetic radiation is emitted by a radiation source and guided by a first beam guidance element from the radiation source onto a surface of an object to be irradiated.
  • a part of the electromagnetic radiation reflected by the irradiated surface of the object is guided by a further beam guide element to a coupling-out point.
  • part of the radiation intensity or radiant power of the electromagnetic radiation emitted by the radiation source and/or reflected by the surface of the object is coupled out and the radiation intensity or radiant power of at least part of the electromagnetic radiation coupled out is measured with a beam guide element on the first and or or the further beam guiding element arranged detector detected.
  • the method described is typically performed with the device described before, i. H. the device described is set up for carrying out the method described.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of optical fibers
  • FIG. 3 shows a view corresponding to FIG. 2 of a further exemplary embodiment of a plurality of optical fibers
  • Fig. 4 is a schematic representation of an embodiment with several ren optical fibers and
  • FIG. 5 shows a schematic side view of a beam guidance element with an adhesive bulge.
  • FIG. 1 shows a device for laser material processing in a schematic lateral view.
  • laser radiation emitted by the laser radiation source 1 is coupled into a first optical fiber as the central or first beam guidance element 2, which has a fiber core 13 and a cladding 14 around the fiber core.
  • the first optical fiber is coupled to a second optical fiber as a further beam guidance element 4 .
  • a transition in the diameter of the two beam guidance elements 2, 4 is produced by means of a splice connection, so that the laser radiation from the laser radiation source 1 is guided in the direction of a surface of an object 3 to be irradiated, for example a metallic component.
  • the second beam guidance element 4 also has a fiber core 14 and a cladding 15 encasing the fiber core 14 .
  • the electromagnetic radiation emerges from the further beam guidance element in the direction of the surface of the component 3 to be irradiated, and part of the back-reflected radiation is also received again in the further beam guidance element 4 there.
  • Pelelement 5 is provided in the form of a mirror that is partially reflective on both sides, which decouples part of the beam intensity of the reflected back or scattered radiation and thus the transition between the beam guidance elements 2 and 4 acts as a decoupling point.
  • the decoupling element 5 can also be designed as an alternative or in addition to decouple part of the incident radiation, ie the radiation propagating in the direction of the surface of the component 3 .
  • a detector 6 which detects the beam intensity of the radiation coupled out by the coupling-out element 5 is arranged on the further beam-guiding element 4 or, in further exemplary embodiments, also on the first beam-guiding element 2 . In the illustrated embodiment, the detector 6 is designed as a photo diode.
  • a plug can also be provided which contains the decoupling element 5 and/or the detector 6 .
  • the splice connection or splice point is designed in such a way that a minimal proportion, i.e. typically less than 5 percent of the radiation power emitted by the laser radiation source 1, is coupled out and is available for a power measurement at the detector 6.
  • the splice point can also be designed without losses in the direction from the radiation source 1 to the object 3 and a power measurement of the source power of the laser radiation source 1 via the back-reflected power at the decoupling surface of the beam guidance element 2, 4 designed as a fiber arises.
  • the decoupling point of the beam guidance element 2, 4 can be designed with low losses or with little direct reflection back into the respective beam guidance element 2, 4, for example by means of an antireflection coating or multiple antireflection coatings. However, a certain proportion of the output power is always reflected at this point.
  • the detector 6 is positioned in the vicinity of the splice point, ie a distance between the detector 6 and the splice point is typically a maximum of 30 mm.
  • the detector 6 should under no circumstances be behind the splice point in the direction of the fiber outlet.
  • the decoupling in the direction of the laser radiation source 1 to the fiber exit or exit of the beam guidance element 2, 4 can only take place through losses at the splicing point.
  • back-reflected beams couple into the thicker fiber, ie the beam-guiding element 2, 4, and "fill" them completely after a sufficiently long distance. It is not possible to transmit the entire radiant power of a thicker fiber into a thinner fiber.
  • the decoupling element 5 is not absolutely necessary, but can serve to regulate the amount of exiting radiation. This may be necessary if, for example, the detector 6 cannot work with such high radiation power levels.
  • a partially transparent element can also be used for this purpose the detector 6 are set, the detector 6 should be a little further away from the splice point or attached in a plug.
  • a control unit 7 is electrically connected to the detector 6 and the laser radiation source 1 and receives data from the detector 6 about the detected intensity or power and controls the laser radiation source 1 based on this data. For example, in the case of strong back reflections, the intensity or power of the laser radiation emitted by the laser radiation source 1 can be reduced or, in extreme cases, the laser radiation source 1 can be switched off completely.
  • the detector 6 can also be designed for measuring the intensity in a spatially resolved manner. This results in an integrated system for direct power or intensity measurement and measurement of the feedback of the laser radiation.
  • the embodiment shown in FIG. 1 is a 200 pm core fiber, i. H. an optical fiber with a core diameter of 200 ⁇ m and a cladding thickness of 10 ⁇ m, d. H.
  • the entire diameter of the first beam guidance element 2 is 220 ⁇ m.
  • such an optical fiber is coupled to an optical fiber with a total diameter of 220 ⁇ m, but a splice connection can also be made as a coupling between two fibers with a total diameter of 220 ⁇ m and 240 ⁇ m, 300 ⁇ m or other larger total diameters.
  • FIG. 2 shows the two spliced optical fibers in a frontal cross-sectional view. Recurring features are shown with identical reference symbols in this figure as well as in the following figure.
  • the core fibers of the first beam guidance element 2 and those of the further beam guidance element 4 have the same diameter. in order to impair the beam quality as little as possible.
  • a laser spot 9 of the reflected or backscattered portion of the laser radiation can now move over the fiber optic assembly.
  • a diameter of the first beam guidance element 2 is smaller than a diameter of the further beam guidance element 4.
  • the reflected beam shown here has a larger area than the beam emitted by the core fiber of the first beam guidance element 2 and emitted by the radiation source 1. In this case, with each orientation of the reflected beam, a portion of the reflected radiation is coupled into the cladding 15 of the further beam guidance element 4 and coupled out at the coupling-out point.
  • FIG. 3 A further exemplary embodiment is shown in FIG. 3 in a view corresponding to FIG.
  • the centrally arranged central or first beam guiding element 2 is surrounded by further beam guiding elements 4 which are arranged coaxially around this beam guiding element 2 and which form a bundle of optical fibers.
  • a cladding 10 or a protective cover is again provided as the casing.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment in a lateral schematic view, in which the top view shown in FIG. H. arrangement shown in a frontal view is reproduced in a side view. While the first beam guiding element 2 runs without bending in the direction of the surface of the object to be irradiated 3, the other beam guiding element 4 of the fiber bundle surrounding the first beam guiding element are curved in the direction of the surface of the object 3 to be irradiated.
  • the detector 6 is arranged at the end of one of the further beam guidance elements 4, but optionally also at several or at all further beam guidance elements 4.
  • Figure 5 shows a schematic side view of another exemplary embodiment in which an adhesive bulge or a glass capillary 11 is arranged on the cladding 12 of the first beam guidance element 2, and in further exemplary embodiments also on the cladding 15 of the further beam guidance element 4 Decoupling point or decoupling element 5 is used.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung mit einer Strahlungsquelle (1), einem ersten Strahlführungselement (2) zum Leiten einer einfallenden elektromagnetischen Strahlung von der Strahlungsquelle (1) zu einem zu bestrahlenden Objekt (3) und einem weiteren Strahlführungselement (4) zum Leiten eines von dem zu bestrahlenden Objekt (3) zurückreflektierten Teils der elektromagnetischen Strahlung. Außerdem ist eine Auskoppelstelle (5) vorgesehen, die ausgebildet ist, einen Teil einer Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung der einfallenden und/oder der reflektierten elektromagnetischen Strahlung aus dem jeweiligen Strahlführungselement (2, 4) auszukoppeln, und ein an dem ersten Strahlführungselement (2) und/oder dem weiteren Strahlführungselement (4) angeordneter Detektor (6), der ausgebildet ist, die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung eines Teils der durch das Auskoppelelement (5) ausgekoppelten und auf den Detektor (6) auftreffenden elektromagnetischen Strahlung zu detektieren.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung.
Bei einer laserunterstützen Materialbearbeitung werden unterschiedliche Formen von Laserstrahlerzeugung und Laserstrahlführung verwendet. Allen gemeinsam ist, dass die Laserstrahlung mittels eines optischen Systems, bei spielsweise mittels Fasern, Spiegeln oder Linsen, dorthin geleitet wird, wo die eigentliche Materialbearbeitung erfolgt. Wesentliche technologische Anwen dungen sind hierbei Schweißvorgänge oder auch ein Schneiden metallischer Bauteile. Oftmals wird in diesem Zusammenhang eine Lichtleitfaser verwen det, die eine hohe Strahlqualität bei gleichzeitig einfacher Führung des Laser strahls sicherstellt.
In diesem Fall erfolgt eine Messung einer Laserleistung entweder indirekt über in die zur Anregung eines aktiven Mediums eingebrachte Energie oder über eine Auskopplung eines Teils des Laserstrahls über einen teildurchlässi gen Spiegel und eine daran anschließende Messung. Insbesondere die Aus kopplung des Laserstrahls bringt einen gewissen Platzbedarf mit sich und steht somit einem kompakten Aufbau eher entgegen. Darüber hinaus kann die Leistungsmessung über eine externe Vorrichtung erfolgen, in die der La serstrahl direkt eingekoppelt wird. Dies kann jedoch nicht zur Online- Prozessüberwachung eingesetzt werden, sondern dient vorrangig als Möglich keit einer prozessbegleitenden Überwachung.
Zudem kann es Vorkommen, dass Reflexionen in die Lichtleitfaser rückgekop pelt werden und somit Beschädigungen an der Lichtleitfaser oder der Laser strahlungsquelle erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung und ein Verfahren zu entwickeln, die die genannten Nachteile vermei den, die also eine frühzeitige zuverlässige Leistungsmessung bei kompakter Bauform ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Hauptanspruch und ein Verfahren nach dem nebengeordneten Anspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Eine Vorrichtung zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung weist eine Strahlungsquelle, ein erstes Strahlführungselement und ein weiteres Strahl führungselement auf. Das erste Strahlführungselement ist dazu eingerichtet, eine einfallende elektromagnetische Strahlung von der Strahlungsquelle zu einem zu bestrahlenden Objekt zu leiten. Das weitere Strahlführungselement ist dazu ausgebildet, einen von dem Objekt zurückreflektierten Teil der elekt romagnetischen Strahlung zu leiten, kann darüber hinaus aber auch dazu aus gebildet sein, ebenfalls die einfallende elektromagnetische Strahlung von der Strahlungsquelle zu dem zu bestrahlenden Objekt zu leiten. Ferner ist eine Auskoppelstelle vorgesehen, die ausgebildet ist, einen Teil einer Strahlungsin tensität oder Strahlungsleistung der einfallenden elektromagnetischen Strah lung und bzw. oder der reflektierten elektromagnetischen Strahlung aus dem jeweiligen Strahlführungselement auszukoppeln. Außerdem umfasst die Vor- richtung einen an dem ersten Strahlführungselement und bzw. oder an dem weiteren Strahlführungselement bzw. an der Auskoppelstelle angeordneten Detektor, der dazu ausgebildet ist, die Strahlungsintensität oder Strahlungs leistung eines Teils der an der Auskoppelstelle ausgekoppelten und auf den Detektor auftreffenden elektromagnetischen Strahlung zu detektieren. Alter nativ oder zusätzlich kann auch eine Messung einer einfallenden Leistung der Strahlungsquelle vorgesehen sein.
Hierdurch wird es möglich, die Strahlungsleistung bzw. Strahlungsintensität direkt während eines Materialbearbeitungsprozesses zu messen und somit eine dauerhafte Qualitätsüberwachung sicherzustellen. Zudem kann eine Rückstreuung von Strahlung ermittelt werden, so dass Beschädigungen ver mieden werden können. Durch die Anordnung der Auskoppelstelle und bzw. oder des Detektors an den Strahlführungselementen wird zudem ein kompak ter Aufbau der Vorrichtung ermöglicht, bei dem sowohl die einfallende elekt romagnetische Strahlung vor dem Auftreffen auf das Objekt als auch die von dem Objekt reflektierte bzw. gestreute Strahlung von dem Auskoppelelement und dem Detektor detektiert werden können. Die Auskopplung an der Aus koppelstelle kann durch eine Verbindungsstelle der Strahlführungselemente oder das weitere Strahlführungselement selbst erfolgen, so dass kein zusätzli ches Element bzw. Bauteil notwendig ist.
Der Detektor ist typischerweise als mindestens eine Photodiode ausgebildet, um zuverlässig die elektromagnetische Strahlung detektieren zu können. Die elektromagnetische Strahlung ist in der Regel Laserstrahlung, d.h. die Strah lungsquelle ist eine Laserstrahlungsquelle. Laserstrahlung ist aufgrund der hohen Kohärenz für die Materialbearbeitung besonders geeignet. Die Laser strahlung kann hierbei im Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen 780 nm und 1,5 pm (Infrarotbereich), 400 nm und 780 nm (sichtbarer Bereich) oder 100 nm bis 400 nm (Ultraviolettbereich) emittiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Auskoppelstelle an der der Strahlungsquelle zugewandten und bzw. oder an der dem Objekt zugewandten Oberfläche als teilreflektiver Spiegel ausgebildet ist. Durch einen vorzugsweise beidseitig teilreflektiven Spiegel kann sowohl einfallende als auch reflektierte bzw. zu- rückgestreute elektromagnetische Strahlung ausgekoppelt und im Anschluss detektiert werden. Ein Reflexionsgrad des Auskoppelelements beträgt hierbei typischerweise zwischen 80 Prozent und 99,999 Prozent, vorzugsweise zwi schen 95 Prozent und 99,999 Prozent.
Das weitere Strahlführungselement kann mindestens eine Lichtleitfaser sein, die neben dem ersten Strahlführungselement angeordnet ist.
Das erste Strahlführungselement kann als Lichtleitfaser ausgebildet sein und das weitere Strahlführungselement ein koaxial um das erste Strahlführungs element angeordnetes Bündel aus Lichtleitfasern oder eine Lichtleitfaser mit größerem Durchmesser in Kern und bzw. oder Cladding sein, wobei der Detek tor an einem Ende mindestens einer der Lichtleitfasern des Faserbündels oder in der Nähe des Durchmesserübergangs, bei der Verwendung unterschiedli cher Faserdurchmesser, angeordnet ist. Somit ergibt sich ein einfach zu reali sierender Aufbau, bei dem dennoch eine zuverlässige Detektion der Strah lungsintensität bzw. Strahlungsleistung erfolgen kann. Es kann also das erste Strahlführungselement eine Lichtleitfaser mit einem Faserkern und einem Cladding sein und das weitere Strahlführungselement eine auf das erste Strahlführungselement aufgesetzte Lichtleitfaser mit einem Faserkern und einem Cladding.
An einer dem zu bestrahlenden Objekt zugewandten Seite kann das erste Strahlführungselement oder das zweite Strahlführungselement einen größe ren Durchmesser aufweisen als an einer der Lichtquelle zugewandten Seite. Die Auskoppelstelle ist hierbei eine Stelle des Durchmesserwechsels.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das erste Strahl führungselement ein Faserkern einer Lichtleitfaser ist und das weitere Strahl führungselement ein Cladding des ersten Strahlführungselements ist. Vor zugsweise ist die Auskoppelstelle an dem weiteren Strahlführungselement als eine Glaskapillare oder eine Klebstoffauswölbung ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass an dem Detektor oder in der Nähe des Detek tors ein Filter und bzw. oder ein Signalverstärker angeordnet ist. Unter einer Anordnung „in der Nähe" soll insbesondere eine Anordnung verstanden wer- den, bei der der räumliche Abstand kleiner ist als ein Durchmesser des weite ren Strahlführungselements. Statt eines einzelnen Filters können auch mehre re Filter vorgesehen werden, die eine jeweils gleiche oder eine paarweise un terschiedliche Befilterung aufweisen. Der Filter kann als Spektralfilter, d.h. als Bandpassfilter, Tiefpassfilter oder Hochpassfilter ausgebildet sein, um be stimmte Wellenlängen und Wellenlängenbereiche zu filtern. Der Filter kann aber auch als Neutraldichtefilter (sogenannter Graufilter) ausgeführt sein, um die gesamte Strahlungsintensität bzw. Strahlungsleistung, die auf den Detek tor trifft, zu reduzieren. In besonders vorteilhafter Weise werden verschiede ne Neutraldichtefilter eingesetzt zum Anpassen der auf den Detektor auftref fenden Strahlungsleistung bzw. Strahlungsintensität, so dass beispielsweise eine einheitliche Strahlungsintensität am Detektor auch bei unterschiedlichen Auskoppelgraden einstellbar ist. Diese Unterschiede in den Auskoppelgraden können beispielsweise durch Fertigungstoleranzen auftreten. Durch das Vor sehen des Signalverstärkers kann das Detektorsignal verstärkt und auf ein einheitliches und bzw. oder störungsunempfindliches Niveau gebracht wer den.
Es kann eine Regelungseinheit vorgesehen sein, die ausgebildet ist, in Abhän gigkeit von einem von dem Detektor detektierten Signal eine Regelung der Strahlungsquelle durchzuführen. Dies kann beispielsweise bei Rückreflexionen dazu genutzt werden, Beschädigungen durch Abschalten der Strahlungsquelle zu vermeiden oder die Strahlungsintensität für die Materialbearbeitung anzu passen.
Zwischen einem Ende des ersten Strahlführungselements und dem zu be strahlenden Objekt kann ein Strahlformungssystem angeordnet sein, das aus gebildet ist, die von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strah lung derart zu formen, dass die von dem Objekt reflektierte elektromagneti sche Strahlung eine, vorzugsweise um mindestens 5 Prozent, größere Fläche bei einem Auftreffen auf eine Auskoppelfläche überdeckt als die von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung. Das Strahlfor mungssystem, das auch als Strahlformungsoptik bezeichnet werden kann, ist somit derart ausgebildet, dass sich für einen zurückreflektierten Strahl eine größere Fläche und eine geringere Intensität als für einen ursprünglichen Strahl vor der Reflexion ergibt. Für ursprünglich runde Laserstrahlen kann dies durch eine Vergrößerung des Strahldurchmessers geschehen. Außerdem ist es auch möglich, den Strahl unsymmetrisch zu verformen, so dass sich beispiels weise ein elliptischer Strahl mit größerer Fläche gegenüber dem ursprüngli chen Strahl bzw. Ausgangsstrahl ergibt. Die Strahlformungsoptik kann hierzu Abbildungsfehler in Form von Aberrationen, die nicht mehr als beugungsbe grenzt einzustufen sind, aufweisen.
Hierdurch wird die Detektierbarkeit rückreflektierter Strahlung verbessert, da das weitere Strahlführungselement im Falle einer Rückreflexion mit einem größeren Strahldurchmesser bzw. Fläche beaufschlagt wird. Das weitere Strahlformungselement beispielsweise in der Form einer Lichtleitfaser mit größerem Faserdurchmesser oder Faserbündeln, die um das erste Strahlfüh rungselement angeordnet sind, erfasst dann immer sicher einen gewissen Anteil der rückreflektierten Strahlung, da diese aufgrund der größeren Strahl fläche nicht mehr gänzlich in das erste Strahlführungselement wieder einge koppelt werden kann und ausgekoppelt wird.
Vorteilhaft kann das weitere Strahlführungselement eine Faser größeren Durchmessers sein, welche an das erste Strahlführungselement angespliced wird. Weiterhin vorteilhaft kann diese größere Faser so ausgebildet sein, dass diese den gleichen oder einen geringfügig größeren Faserkerndurchmesser und einen größeren Cladding-Durchmesser aufweist. In diesem Fall wird die Strahlqualität des vornehmlich im Faserkern geführten Strahls, welcher von der Strahlungsquelle zum Objekt geleitet wird, nicht oder nur geringfügig be einträchtigt und es ist weiterhin eine hinreichende Auskopplung durch den unterschiedlichen Claddingdurchmesser und damit Gesamtfaserdurchmesser gegeben.
Das weitere Strahlformungselement und/oder das Auskoppelelement können so ausgebildet sein, dass auch ein geringer Teil der Strahlung, welche von der Strahlungsquelle zum Objekt geleitet wird, ausgekoppelt wird. In diesem Falle kann dieser ausgekoppelte Strahlungsanteil auch für die Online- Leistungsmessung der Laserquelle verwendet werden.
Die Auskoppelstelle kann dazu eingerichtet sein, die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung über ein Abstreifen von Mantelmoden auszukoppeln. Bei dem Abstreifen der Mantelmoden aus dem Cladding der Lichtleitfaser, soge nanntes Modestripping, wird ein Verhältnis von Brechungsindices zwischen dem Cladding und angrenzendem Material so angepasst, dass das im Cladding geführte Licht ausgekoppelt wird. Es kann vorteilhaft sein, das Modestripping nur an einem kleinen Bereich im Vergleich zum klassischen Modestripping zu verwenden. Hierdurch wird nur ein geringer Anteil der elektromagnetischen Strahlung aus dem Cladding ausgekoppelt, der jedoch ausreicht, um am De tektor ein hinreichendes Messsignal zu erzeugen.
Der Detektor ist typischerweise zur ortsaufgelösten Messung der Strahlungs intensität oder Strahlungsleistung ausgebildet, um möglichst viele Informatio nen über den laufenden Prozess detektieren zu können.
Bei einem Verfahren zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung wird elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsquelle emittiert und durch ein erstes Strahlführungselement von der Strahlungsquelle auf eine Oberflä che eines zu bestrahlenden Objekts geleitet. Von einem weiteren Strahlfüh rungselement wird ein von der bestrahlten Oberfläche des Objekts reflektier ter Teil der elektromagnetischen Strahlung zu einer Auskoppelstelle geleitet. An der Auskoppelstelle wird ein Teil der Strahlungsintensität oder Strahlungs leistung der von der Strahlungsquelle emittierten und bzw. oder der von der Oberfläche des Objekts reflektierten elektromagnetischen Strahlung ausge koppelt und die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung zumindest eines Teils der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung mit einem an dem ersten Strahlführungselement und bzw. oder dem weiteren Strahlführungs element angeordneten Detektor detektiert.
Das beschriebene Verfahren wird typischerweise mit der beschriebenen Vor richtung durchgeführt, d. h. die beschriebene Vorrichtung ist zum Durchfüh ren des beschriebenen Verfahrens eingerichtet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische seitliche Ansicht einer Vorrichtung zur Lasermateri albearbeitung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht von Lichtleitfasern
Fig. 3 eine Figur 2 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels von mehreren Lichtleitfasern;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit mehre ren Lichtleitfasern und
Fig. 5 eine schematische seitliche Ansicht eines Strahlführungselements mit Klebstoffauswölbung.
In Figur 1 ist in einer schematischen seitlichen Ansicht eine Vorrichtung zur Lasermaterialbearbeitung gezeigt. Ausgehend von einer Laserstrahlungsquelle 1 als Strahlungsquelle wird von der Laserstrahlungsquelle 1 emittierte Laser strahlung in eine erste Lichtleitfaser als zentrales bzw. erstes Strahlführungs element 2 eingekoppelt, das einen Faserkern 13 und ein den Faserkern um mantelndes Cladding 14 aufweist. Die erste Lichtleitfaser ist an eine zweite Lichtleitfaser als weiteres Strahlführungselement 4 gekoppelt. Mittels einer Spliceverbindung wird ein Übergang im Durchmesser der beiden Strahlfüh rungselemente 2, 4 hergestellt, so dass die Laserstrahlung von der Laserstrah lungsquelle 1 in Richtung einer Oberfläche eines zu bestrahlenden Objekts 3, beispielsweise eines metallischen Bauteils, geleitet wird. Ein an dieser Ober fläche reflektierter oder gestreuter Anteil der Laserstrahlung wird von der zweiten Lichtleitfaser wieder in Richtung der Laserstrahlungsquelle 1 geführt. Das zweite Strahlführungselement 4 weist ebenfalls einen Faserkern 14 und ein den Faserkern 14 ummantelndes Cladding 15 auf. An einer Auskoppelstel le 8 tritt die elektromagnetische Strahlung aus dem weiteren Strahlführungs element in Richtung der Oberfläche des zu bestrahlenden Bauteils 3 aus und ein Teil der rückreflektierten Strahlung wird dort auch wieder in das weitere Strahlführungselement 4 aufgenommen.
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nun jedoch an der Stel le des Durchmesserwechsels, d. h. an der Splicestelle, zusätzlich ein Auskop- pelelement 5 in Form eines beidseitig teilreflektiven Spiegels vorgesehen, der einen Teil der Strahlintensität der zurückreflektierten bzw. gestreuten Strah lung auskoppelt und somit der Übergang zwischen den Strahlführungselemen ten 2 und 4 als Auskoppelstelle fungiert. In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Auskoppelelement 5 auch alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, einen Teil der einfallenden Strahlung, also der in Richtung der Oberfläche des Bauteils 3 sich ausbreitenden Strahlung auszukoppeln. An dem weiteren Strahlführungselement 4 bzw. in weiteren Ausführungsbeispielen auch an dem ersten Strahlführungselement 2 ist ein Detektor 6 angeordnet, der die Strahlintensität der von dem Auskoppelement 5 ausgekoppelten Strahlung detektiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Detektor 6 als Photo diode ausgebildet. Statt direkt an der Spliceverbindung kann in weiteren Aus führungsformen auch ein Stecker vorgesehen sein, der das Auskoppelelement 5 und bzw. oder den Detektor 6 enthält.
Die Spliceverbindung oder Splicestelle ist in der Art ausgeführt, dass auch ein minimaler Anteil, d.h. typischerweise weniger als 5 Prozent der Strahlungsleis tung, die von der Laserstrahlungsquelle 1 emittiert wird, ausgekoppelt wird und für eine Leistungsmessung an dem Detektor 6 zur Verfügung steht. Die Splicestelle kann auch in Richtung von der Strahlungsquelle 1 zum Objekt 3 verlustfrei gestaltet sein und eine Leistungsmessung der Quellenleistung der Laserstrahlungsquelle 1 über die rückreflektierte Leistung an der Auskoppel fläche des als Faser gestalteten Strahlführungselements 2, 4 entsteht. Die Auskoppelstelle des Strahlführungselements 2, 4 kann beispielsweise durch eine Antireflexbeschichtung oder mehrere Antireflexbeschichtungen verlust arm bzw. mit wenig direkter Rückreflektion in das jeweilige Strahlführungs element 2, 4, gestaltet sein. Ein gewisser Anteil der ausgekoppelten Leistung wird aber immer an dieser Stelle reflektiert.
Der Detektor 6 ist in der Nähe der Splicestelle positioniert, d. h. ein Abstand zwischen dem Detektor 6 und der Splicestelle beträgt typischerweise maximal 30 mm. Der Detektor 6 sollte auf keinen Fall hinter der Splicestelle in Richtung Faseraustritt liegen. Die Auskopplung in Richtung Laserstrahlungsquelle 1 zu Faseraustritt bzw. Austritt des Strahlführungselements 2, 4 kann nur durch Verluste an der Splicestelle erfolgen. Dementgegen koppeln rückreflektierte Strahlen in die dickere Faser, d. h. das Strahlführungselement 2, 4 ein, und „füllen" diese nach hinreichend langer Wegstrecke vollständig aus. Es ist nicht möglich, die gesamte Strahlungsleistung einer dickeren Faser in eine dünnere Faser zu übertragen. Dementsprechend muss die Strahlungsleistung, die auf grund des Durchmesserunterschieds nicht in die dünnere Faser übertragen werden kann, an der Splicestelle austreten. Das Auskoppelelement 5 ist nicht zwingend erforderlich, kann aber dazu dienen, die Menge der austretenden Strahlung zu regulieren. Dies kann nötig sein, wenn beispielsweise der Detek tor 6 nicht mit so großen Strahlungsleistungen arbeiten kann. Hierzu kann auch ein teildurchlässiges Element vor den Detektor 6 gesetzt werden, sollte der Detektor 6 etwas weiter von der Splicestelle entfernt oder in einem Ste cker angebracht sein.
Mit dem Detektor 6 und der Laserstrahlungsquelle 1 elektrisch verbunden ist eine Regelungseinheit 7, die von dem Detektor 6 Daten über die detektierte Intensität oder Leistung erhält und die Laserstrahlungsquelle 1 basierend auf diesen Daten regelt. Beispielsweise kann im Falle starker Rückreflexe die In tensität bzw. Leistung der von der Laserstrahlungsquelle 1 emittierten Laser strahlung reduziert werden oder im Extremfall die Laserstrahlungsquelle 1 komplett abgeschaltet werden. Hierfür kann der Detektor 6 auch zur ortsauf gelösten Messung der Intensität ausgebildet sein. Somit ergibt sich ein inte griertes System zur direkten Leistungs- bzw. Intensitätsmessung und Messung der Rückkopplung der Laserstrahlung. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel handelt es sich um eine 200 pm-Kernfaser, d. h. eine Lichtleitfa ser mit einem Kerndurchmesser von 200 pm und einer Dicke des Claddings von 10 pm, d. h. der gesamte Durchmesser des ersten Strahlführungsele ments 2 beträgt 220 pm. Typischerweise wird eine derartige Lichtleitfaser mit einer Lichtleitfaser mit einem Gesamtdurchmesser von 220 pm gekoppelt, es kann aber auch eine Spliceverbindung als Kopplung zwischen zwei Fasern mit einem Gesamtdurchmesser von 220 pm und 240 pm, 300 pm oder anderen größeren Gesamtdurchmessern erfolgen.
In Figur 2 sind in frontaler Querschnittsansicht die beiden gesplicten Lichtleit fasern dargestellt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser Figur wie auch in der folgenden Figur mit identischen Bezugszeichen dargestellt. In diesem Aus führungsbeispiel weisen die Kernfasern des ersten Strahlführungselements 2 und die des weiteren Strahlführungselements 4 denselben Durchmesser auf, um die Strahlqualität möglichst geringfügig zu beeinträchtigen. Ein Laserspot 9 des zurückreflektierten bzw. zurückgestreuten Anteils der Laserstrahlung kann sich nun über den Lichtleitfaserverbund bewegen. Bei diesem Ausführungs beispiel ist ein Durchmesser des ersten Strahlführungselements 2 kleiner als ein Durchmesser des weiteren Strahlführungselements 4. Der hier dargestell te rückreflektierte Strahl weist eine größere Fläche auf als der von der Kernfa ser des ersten Strahlführungselements 2 ausgestrahlte, von der Strahlenquelle 1 emittierte Strahl. In diesem Fall wird bei jeder Ausrichtung des reflektierten Strahls ein Anteil der reflektierten Strahlung in das Cladding 15 des weiteren Strahlführungselements 4 eingekoppelt und an der Auskoppelstelle ausge koppelt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 in einer Figur 2 entsprechenden Ansicht gezeigt. Das mittig angeordnete zentrale bzw. erste Strahlführungs element 2 ist von koaxial um dieses Strahlführungselement 2 angeordneten weiteren Strahlführungselementen 4 umgeben, die ein Bündel von Lichtleitfa sern bilden. Abschließend ist als Ummantelung wiederum ein Cladding 10 bzw. eine Schutzhülle vorgesehen.
In Figur 4 ist in einer seitlichen schematischen Ansicht ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel gezeigt, bei dem die in Figur 3 in Draufsicht, d. h. in frontaler Ansicht gezeigte Anordnung in einer seitlichen Ansicht wiedergegeben ist. Während das erste Strahlführungselement 2 ohne Biegung in Richtung der Oberfläche des zu bestrahlenden Objekts 3 läuft, sind die weiteren Strahlfüh rungselement 4 des das erste Strahlführungselement umgebenden Faserbün dels gebogen in Richtung der Oberfläche des zu bestrahlenden Objekts 3 ge führt. Am Ende eines der weiteren Strahlführungselemente 4, gegebenenfalls aber auch an mehreren oder an allen weiteren Strahlführungselementen 4 ist der Detektor 6 angeordnet.
Figur 5 stellt in einer seitlichen schematischen Ansicht ein weiteren Ausfüh rungsbeispiel dar, bei dem an dem Cladding 12 des ersten Strahlführungsele ments 2, in weiteren Ausführungsbeispielen auch an dem Cladding 15 des weiteren Strahlführungselements 4 eine Klebstoffauswölbung oder eine Glas kapillare 11 angeordnet ist, die als Auskoppelstelle bzw. Auskoppelelement 5 dient. Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der verschiede nen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln bean sprucht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung mit einer Strahlungsquelle (1), einem ersten Strahlführungselement (2) zum Leiten einer einfallenden elektromagnetischen Strahlung von der Strahlungsquelle (1) zu einem zu bestrahlenden Objekt (3) und einem weiteren Strahlführungselement (4) zum Leiten eines von dem zu bestrahlenden Objekt (3) zurückreflektierten Teils der elektromag netischen Strahlung sowie einer Auskoppelstelle (5), die ausgebildet ist, einen Teil einer Strah lungsintensität oder Strahlungsleistung der einfallenden und/oder der reflektierten elektromagnetischen Strahlung aus dem jeweiligen Strahlführungselement (2, 4) auszukoppeln, und einen an dem ersten Strahlführungselement (2) und/oder dem weite ren Strahlführungselement (4) angeordneten Detektor (6), der ausge bildet ist, die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung eines Teils der an der Auskoppelstelle (5) ausgekoppelten und auf den Detektor (6) auftreffenden elektromagnetischen Strahlung zu detektieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der De tektor (6) als mindestens eine Photodiode ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Auskoppelstelle (5) an der der Strahlungsquelle (1) zuge wandten und/oder an der dem Objekt (3) zugewandten Oberfläche als teilreflektiver Spiegel ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das weitere Strahlführungselement (4) als mindes tens eine Lichtleitfaser ausgebildet ist, die neben dem ersten Strahl führungselement (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strahlführungselement (2) als Lichtleitfaser ausgebildet ist und das weitere Strahlführungselement (4) ein koaxial um die das erste Strahl führungselement (2) bildende erste Lichtleitfaser angeordnetes Bündel von Lichtleitfasern ist, wobei der Detektor (6) an einem Ende mindes tens einer der Lichtleitfasern des Faserbündels angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass das erste Strahlführungselement (2) eine Lichtleitfaser mit einem Faserkern (13) und einem Cladding (12) ist und das weitere Strahlführungselement (4) eine auf das erste Strahlführungselement (2) aufgesetzte Lichtleitfaser mit einem Faserkern (14) und einem Cladding (15) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strahlführungselement (2) oder das weitere Strahlführungselement (4) an einer dem zu bestrahlenden Objekt (3) zugewandten Seite einen größeren Durchmesser als an einer der Lichtquelle (1) zugewandten Seite aufweist, wobei die Auskoppelstelle (5) eine Stelle des Durch messerwechsels ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass das erste Strahlführungselement (2) ein Faserkern (13) einer Lichtleitfaser ist und das weitere Strahlführungselement (4) ein Clad ding (12) des ersten Strahlführungselements (2) ist, wobei vorzugswei se die Auskoppelstelle (5) an dem weiteren Strahlführungselement (4) als eine Glaskapillare oder eine Klebstoffauswölbung ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass an dem Detektor (6) oder in der Nähe des Detek tors (6) ein Filter und/oder ein Signalverstärker angebracht ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Regelungseinheit (7) vorgesehen ist, die aus gebildet ist, in Abhängigkeit von einem von dem Detektor (6) detek- tierten Signal eine Regelung der Strahlungsquelle (1) durchzuführen.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen einem Ende des ersten Strahlführungs elements (2) und dem zu bestrahlenden Objekt (3) ein Strahlformungs system angeordnet ist, das ausgebildet ist, die von der Strahlungsquel le (1) emittierte elektromagnetische Strahlung derart zu formen, dass die von dem Objekt (3) reflektierte elektromagnetische Strahlung eine, vorzugsweise um mindestens 5 Prozent, größere Fläche bei einem Auf treffen auf eine Auskoppelfläche (8) überdeckt als die von der Strah lungsquelle (1) emittierte elektromagnetische Strahlung.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Auskoppelstelle (5) dazu eingerichtet ist, die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung über ein Abstreifen von Mantelmoden auszukoppeln.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Detektor (6) zur ortsaufgelösten Messung der Strahlungsintensität ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Detektieren elektromagnetischer Strahlung bei dem elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsquelle (1) emittiert wird, durch ein erstes Strahlführungselement (2) von der Strahlungsquelle (1) auf eine Oberfläche eines zu bestrahlenden Objekts (3) geleitet wird und von einem weiteren Strahlführungselement (4) ein von der bestrahlten Oberfläche des Objekts (3) reflektierter Teil der elektromagnetischen Strahlung zu einer Auskoppelstelle (5) geleitet wird, wobei an der Auskoppelstelle (5) ein Teil der Strahlungsintensität oder Strah lungsleistung der von der Strahlungsquelle emittierten und/oder der von der Oberfläche des Objekts (S) reflektierten elektromagnetischen Strahlung ausgekoppelt und die Strahlungsintensität oder Strahlungsleistung zumindest eines Teils der ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung mit einem an dem ersten Strahlführungselement (2) und/oder dem weiteren Strahlfüh- rungselement (4) angeordneten Detektor (6) detektiert wird.
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