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X-ray radiation protection aspects during ultrashort laser processing

  • Ultrashort pulse laser processing of materials allows for precise machining with high accuracy. By increasing the repetition rate to several 100 kHz, laser machining becomes quick and cost-effective. Ultrafast laser processing at high repetition rates and peak intensities above 10^13 W/cm^2 can cause a potential hazard by generation of unwanted x-ray radiation. Therefore, radiation protection must be considered. For 925 fs pulse duration at a center wavelength of 1030 nm, the x-ray emission in air at a repetition rate of 400 kHz was investigated up to a peak intensity of 2.6 × 10^14 W/cm^2. Based on the presented measurements, the properties of potential shielding materials will be discussed. By extending our previous works, a scaling of the x-ray radiation emission to higher peak intensities up to 10^15 W/cm^2 is described, and emitted x-ray doses are predicted.

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Metadaten
Autoren/innen:Herbert Legall, Christoph Schwanke, Jörn Bonse, Jörg Krüger
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Laser Applications
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.2 Grenzflächenprozesse und Korrosion
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Jahrgang/Band:32
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:022004
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Laser ablation; Laser-induced x-ray emission; Radiation protection; Ultrashort pulse laser processing
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
DOI:https://doi.org/10.2351/1.5134778
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-505677
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:18.03.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.03.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM