Beiträge für eine Normentwurfsvorlage im Hinblick auf die Erzeugung unerwünschter Röntgenstrahlung bei der Ultrakurzpulslaser-Materialbearbeitung (Akronym: RoeLaMat)

Abstract

Die Industrie verwendet zunehmend Ultrakurzpuls-(UKP)-Laser in der Materialbearbeitung. Beim Materialabtrag kann Röntgenstrahlung emittiert werden. Diese sekundäre Strahlung ist unerwünscht und stellt eine Gefährdung dar. Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Erstellung einer VDE-Anwendungsregel über die Entstehung von Röntgenstrahlung bei der UKP-Lasermaterialbearbeitung. In insgesamt sieben Arbeitspaketen wurde der Wissensstand über laserinduzierte Röntgenemission erweitert. Ein zentraler experimenteller Schwerpunkt lag auf der Bestimmung der Laser-Bestrahlungsstärke, ab der erstmals messbare Röntgenemissionen auftreten und gesetzliche Strahlenschutzgrenzwerte überschritten werden können. Außerdem wurden die Höhe der in Industrieprozessen unter anwendungsrelevanten Bestrahlungsbedingungen freigesetzten Röntgenemissionen festgestellt sowie in Round-Robin-Untersuchungen Aussagen über das Messverhalten von verschiedenen Strahlungsmessgeräten erhalten. Im Ergebnis des RoeLaMat-Projektes wurde die Publikation der im Vorhaben erarbeiteten Spezifikation als Vornorm DIN VDE V 0837-100-1 "Strahlenschutz an Ultrakurzpuls-Lasern - Teil 1: Ausführung mit geschlossenem Schutzgehäuse" beschlossen. Der geplante Anwendungsbeginn der Vornorm ist der 01.10.2026. Anschließend soll diese Spezifikation in die internationale Normung eingebracht werden. Die wissenschaftlichen Projektergebnisse wurden und werden in referierten Journalen veröffentlicht. Das zu schaffende einheitliche (internationale) Normungs- und Regelwerk soll den Strahlenschutz bei der Anwendung von Ultrakurzpulslasern in der Materialbearbeitung sicherstellen. Die Projektergebnisse tragen dazu bei, Rechtssicherheit sowie einheitliche Sicherheitsstandards für Hersteller, Anlagenbauer und Anwender von UKP-Lasersystemen zu schaffen.