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X-ray emission as a potential hazard during ultrashort pulse laser material processing

  • Ultrashort laser pulse micromachining features a high precision. By increasing the repetition rate of the applied laser to several 100 kHz, laser processing becomes quick and cost-effective and make this method attractive for industrial applications. Upon exceeding a critical laser intensity, hard X-ray radiation is generated as a side effect. Even if the emitted X-ray dose per pulse is low, the accumulated X-ray dose becomes significant for high-repetition-rate laser systems so that radiation safety must be considered. The X-ray emission during ultrashort laser processing was investigated for an intensity range up to 2.6*10^14 W/cm2. The investigations were performed with a laser emitting pulses with 925 fs pulse duration, at 1030 nm wavelength and 400 kHz repetition rate. Steel, tungsten, and glass were studied in ambient air. Corresponding X-ray spectra and X-ray dose measurements were presented. Suitable radiation protection strategies were shown.

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Autor*innen:Herbert LegallORCiD
Koautor*innen:Christoph Schwanke, Simone Pentzien, G. Dittmar, Jörn Bonse, Jörg Krüger
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.2 Material- und Oberflächentechnologien
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Femtosecond laser; Laser-induced X-ray emission; Radiation protection; Ultrashort laser material interaction
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:European Materials Research Society (EMRS) Spring Meeting 2018, Symposium X “Photon-assisted synthesis and processing of materials in nano-microscale”
Veranstaltungsort:Strasbourg, France
Beginndatum der Veranstaltung:18.06.2018
Enddatum der Veranstaltung:22.06.2018
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:05.07.2018
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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