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Messungen an Laser-Materialbearbeitungsmaschinen: Spektrenentfaltung inklusive Unsicherheiten und Modelwahl

Kolloquium der Abteilung 6

Bei der Laser-Materialbearbeitung von Werkstücken kann unerwünschte Röntgenstrahlung entstehen. Deren Dosisleistung und spektrale Verteilung wurde jetzt erstmals genau bestimmt.

Dazu kam ein auf Thermolumineszenzdetektion (TLD) basierendes Spektrometer zur Anwendung, in dem 30 TLD‑Ebenen hintereinander angeordnet und durch Absorber aufsteigender Atomladung und Dicke unterbrochen sind. Die Eindringtiefe der Strahlung ins Spektrometer hängt von deren Energie ab, sodass sich aus den TLD‑Dosiswerten mittels mathematischer Verfahren (Bayes’scher Entfaltung) das energieaufgelöste Spektrum der Strahlung berechnen lässt. In dem Auswerteverfahren wurden auch sowohl die Unsicherheiten der eingehenden Größen als auch die Möglichkeit, unterschiedliche Modelle für die Spektrenform anzunehmen, berücksichtigt. Dadurch konnte den resultierenden Spektren deren realistische Unsicherheit beigeordnet werden.

Die erstmals rückgeführten Messungen lieferten nicht nur Herstellern und Anwendern von Ultrakurzpulslasern wichtige Informationen zur Gestaltung der Maschinen bezüglich des Strahlenschutzes, sondern gingen bereits in das kürzlich abgeschlossene Gesetzgebungsverfahren im Bereich des Strahlenschutzes ein.