JPH03504687A - レーザーを用いた素材表面の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザーを用いた素材表面の洗浄方法 本発明は、特に石、ガラス、鋼鉄、セラミック、木、紙または厚紙のような物質 表面の洗浄方法に関し、さらにこの方法を実施するすなわちビームが洗浄される べき表面に集束される短パルスによるパルスレーザを用いる装置に関する。

対象物表面を洗浄するいくつかの方法、またはよごれているもしくは侵害的環境 または産業上の周辺情況における製造過程のいずれかでの使用に起因して汚染さ れた体系が現在知られている。

記念碑、グラス、セラミック形、金属片例えばコイン、ブロンズ腕金および他の 時代物のようなもの芸術作品の表面状態の回復を尽きずに包含する前者の場合に 関して、機械的手段−特に石を洗浄する粉末シリカの投入、または、小さな対象 物の凝結物を除去する精密研摩機の使用のようなもの−または例えば酸のような 化学手段を使用することが知られている。さて、これらの技術は使用するには繊 細で長期にわたり、経済的には適していなく、堆積された全てのよごれを完全に 洗浄する保証がない。実験室で開発されたより最近の方法は自由レーザ放出モー ドで動作するＹＡＧパルス出力レーザであって、該パルスが０．１　ミＩＪ秒か ら約１０ミリ秒まで変化して得られるものを使用している。

この方法はＵ、Ｓ特許４７５６７６５で開示された方法の説明であって、低熱伝 導を与える汚染物質例えばベインティング、グリース、またはセラミックのよう なものの基体の表面からの除去に関する；この除去は熱的効果から生じまたその ために、洗浄されるべき表面に向けられたレーザビームが高エネルギおよび３ミ リ秒よりも自形的に大きいパルス幅を生じさせて、集束後エネルギー密度（また はフルエンス）が２Ｊ／ｃｄおよび１００Ｊ／ｃＸｉの間に含まれることを必要 とする。この後者の方法は、汚染された物、または体系を簡単に洗浄するためと いうよりもむしろ産業に使用されているけれど、同一の物理的現象を使用する。

実質的には、レーザの同一動作条件は国際出願ＷＯ・・・８３１０１４００に見 い出され、これは船体を洗浄するためにより特に意図された方法を開示する：フ ルエンスは２０Ｊ／ｃｏｔに近い値に達し、使用されるレーザは自形的にはＣ０ ２レーザまたはＹＡＧのレーザである。低エネルギーで、金属表面に存在するよ ごれの表面層を除くことが提案されたがこの方法はフランス特許出願２４６７６ ５６の課題を形成する；使用されるレーザはＣＯ□レーザで洗浄されるべき表面 に集束されてフルエンスは約５Ｊ／ａｊに達する。この方法によって、よごれは 磁鉄鋼に変換される：しかしながらこの層は取り扱われる金属表面に付着するの で、従来の機械的または化学的手段によって除去されなければならない。同一の 欠陥はフランス特許出願２３００６３２号に見い出される；レーザがここで急に かつ強く加熱するのに貢献するだけで表面の酸化フィルムは金属対象物の表面に 存在し、前記フィルムは機械的、化学的または電気−化学的作用によって金属の 基体から最終的に分離される。

結果として、全てのこれらの方法はその特有性に関連する欠陥を生じさせまた汚 染しているまたは産業環境に位置する物質、対象物または体系を洗浄する一般的 単一手段をどのようにしても構成しない。さらに、これらの方法は侵害的手段が 堅い表面でおおれれた単一の汚れ層の作用を制限するには困難になったままであ る。特に扱われる物質であって汚染していてまたは下にあるものの吸収スペクト ルは非常に広くまたはこれに反して非常に狭いかもしれず、多くの場合には使用 されるレーザビームの波長は望望洗浄に関して不十分であるかもしれない；この ビームは除かれるべき汚染表面層によってのみならず下にある物質によっても吸 収されないかもれず、そのため加熱によって後者を損傷する危険が生じる。事実 、一方でレーザパルスが長期にわたり他方でそのパルスエネルギーおよび周波数 があまり高すぎると洗浄されるべき物質にレーザビームによって堆積される平均 出力は高い値に達し、従来技術の方法における場合になる。結局、非常に特有な 適用領域において、記載がフランス特許出願２５２５３８０についてなされ、そ こでは、放射性酸化物層を生じさせる原子カスチージョンの構成部材は下部金属 基体に損傷を与えることなしに、酸化物層厚さに対応する熱貫通を許容するのに 十分な強さのパルスレーザ手段によって除染されることが可能になる。この後者 の方法は、４Ｊ／ｃｆｆｌ、通常１０Ｊ／ｃａｔに近いものより大きいフルエン スの使用を推薦するけれど、使用されるレーザパルスがより短くなりつる点で、 前述した方法とは実質的に相違する。それにもかかわらず、この方法は下部物質 に関する危険が前述された熱効果を使用する欠陥を生じさせる。これらの洗浄方 法に代わるものを提案することによって、物質の表面層の揮発の効果を使用して 、すなわち後者がコヒーレント光放射であってその瞬時出方の密度がその物質の 接触面および外側媒体に発生するのに十分であるものを受けると、ショック波が その効果として前記物質を包合する汚染表面層の一部を少なくとも分離させるこ とによってこれらの欠陥を克服することが本発明の目的である。

したがって、レーザビームのエネルギー密度またはフルエンスによるよりも出力 密度によってより推論すべきである：事実、本発明が着想するショック波は洗浄 されるべき表面との高−出力ビームの瞬時相互作用に起因する、すなわち、それ は強力になる前の短時間の相互作用の問題である。このことは、たとえ、さらに 堆積されたエネルギーが瞬時出力の時間経過における、積分によって従来のよう に計算されるが前述した従来技術特許に記載されているものと同等の値に再びな っても例えば、緩やかな傾斜が続く高ピークを生じさせるレーザパルスが本発明 を実施するのに全く適している。本ケースにおいて、ショック波は任意の主熱吸 収現象外でのみ確立されうるにすぎずまた長期にわたりかっ／またはあまりにも 強力なレーザパルスはその場合にはさけられねばならない。

本発明の工程は、材料の表面、特に、石、ガラス、鋼材、セラミック、木、紙又 はボール紙等の表面を、その表面に焦点を合わせたレーザービームによりクリー ニングする工程に関するもので、装置の末端で使用されるレーザーの「ピーク出 力」が数百キロワットから数十メガワットの間の値に調整され、クリーニングさ れる表面のレーザービームの直径は、１平方センチメートル当たり数十分の１メ ガワツトから数十メガワットの間の「ピーク出力」密度を得るように選択される 。

さらに本発明の特徴として、レーザーはパルス状であり、その周期は数ナノ秒か ら数マイクロ秒の間を変化することができる。

さらに他の本発明の特徴としてレーザーの放射波長は、クリーニングする材料の 表面上に表面層を形成する汚れた材料の吸収スペクトルの範囲内に存在する。

さらに、汚れた材料の吸収スペクトルは一般にその下方のクリーニングされる材 料の吸収スペクトルとは異なり、材料の表面のクリーニングは、レーザーが反射 しより汚れの少ない表面層が現れるように進められ、下方に隣接する材料に対す る変化の危険性は実質的には存在しない。この効果は、特に、クリーニングされ る材料が、例えば、花崗岩の場合に顕著である。

酸洗い又は湯あか除去材料の場合、特に金属のそ゛れの場合、及び吸収スペクト ルが部分的に汚れた材料の吸収スペクトルをカバーするような一般的な材料の場 合は同等であり、本発明の相補的な特徴として、可変又は同調可能な周波数を備 えた放射レーザーの使用を必要とし、その場合、放射波長はクリーニングの過程 に応じて連続的に又は離散的に調整され、末端に必要な波長の範囲は２つの吸収 スペクトルの関数となる。このようなレーザーの使用は、本発明の工程において 汚れた材料の吸収スペクトルが非常に狭い時により効果的であり、この場合の同 調可能なレーザーは最適な条件のもとてこの材料を蒸発させることが可能である 。逆に、クリーニングされる材料に、使用された同調可能なレーザーから放射さ れる所定の波長により設けた透明な「窓」は非常に効果的であり、これらの波長 はこれらの条件のもとで汚れた材料により吸収され、材料の損傷の危険性を明ら かに低減させることができる。

瞬時出力が非常に高いレーザーパルスの使用は本発明の工程に連続的に貢献する 。各パルスのエネルギは固定され、パルスの周期が減少すればする程、「ピーク 出力」が増大することが完全に知られている。クリーニングされる材料の表面に 、ビームの直径を充分に小さくして適切な出力の焦点を合わせるために、出力密 度はさらに大きくなる。

短い周期のパルスはクリーニングされる材料の表面に、単に数ワット又は数十ワ ットに等しい平均出力を与えることを可能にする。レーザーから放射されるパル スの繰返し周波数を監視する手段が入手可能ならば、この出力は調整可能である 。

本発明の工程に要求される低い平均出力は、このレーザーの生産規模が小さくて も消費電力の小さい小寸法のレーザーの入手を可能ならしめる。固体増幅媒体を 備えたレーザー、及び特にネオジュームでドープされたＹＡＧ型、チタニューム でドープされたサファイヤ型、アレキサンドライト型のレーザー、ダイ（ｄｙｅ ）　Ｌ／−ザー、エキシプレックス（ｅｘｅｉｐｌｅｘ）レーザー、が使用され る。

本発明の工程の特性及び利点を添付の図面により詳細に説明する。本発明はこの 実施例に限定されるものではない。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の工程を実施する装置の全体図であり、例えば、歴史的な記念碑 のクリーニングの図である。

第２図は後述する握り部分の正面図である。

第３図は後述するレーザービームを分離する光学的装置の図である。

本発明の工程の第１の実施例によれば、水晶又はガラス型の固体増幅媒体を備え たＹＡＧレーザーは、ネオジュームでドープされ、Ｑスイッチモードで動作し、 周期が約１０ナノ秒及び約３０ナノ秒で変化するパルスを連続的に発生し、本発 明の工程に特定される動作条件内でパルスエネルギが最大で５００ミリジユール に等しく、レーザーから発生されるビームの平均直径がクリーニングされる表面 で約１０ミリメータより小さい。

このようなレーザーは、ｍ”のオーダーで寸法が小さくなっており、そのため輸 送に便利であり、供給エネルギは従来と同等の寸法のキャビネットにより構成さ れる。消費電力は上述の条件のもとて１時間当たり約４キロワツトであり、パル スの繰返し周波数は３〇七に選ばれる。これは、可搬型の発振器に装置を接続可 能ならしめ、特に、古い記念碑、建築物等宣伝可能な経済的な利益もある。

レーザーの操作周波数の選択は非常に重要なものではない、しかし実験室および 研究の立場においてなされた研究によれば、数十ヘルツに等しい周波数がよい結 果を得るように思われる、事実、この周波数範囲が後に説明をとくにあたえる外 部組織のクリーニングに関して限定されない実例に関する本発明に関するプロセ スを行うために特に適する。

第１図においては、好ましくは自動変位によって光学走査のクリーンさるべき表 面におけるレーザービームの焦点の移動を選択するのはオペレータであって、ク リーンさるべき表面の焦点が結ばれた後もレーザービームの選択エネルギが空間 的に異質である結果繰返し欠陥を惹起する欠点がある。しかしながら、自動化さ れた移動は本発明のプロセスの他の適用、とくに工業的環境において重要である 。

第１．２および３図による本発明にか＼るプロセスを実施するための装置は手動 用によく適して、信頼性があり効率的であり、それは一方において、機械アセン ブリ１はレーザ２およびその電源３を含み、他方においてボックス４が機械セア ンブリ１から放射するレーザービームの通路におかれ、光学系を含み、その光学 系はレーザービームをエネルギーのはヌ゛等しい複数の他のレーザービーム５ａ 、５ｂ、５ｃ、５ｄ。

５ｅ、５ｆおよび５ｇに分離し、それらのレーザービーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ ｄ、５ｅ、５ｆおよび５ｇはオプチカルファイバーアセンブリ６によってハンド ピース７に導ひかれる。このハンドピース７はレーザービーム５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆおよび５ｇを単一レーザービーム９に再結合するための 光学手段８およびその再結合されたレーザービーム９の直荏を調節するための光 学的手段１０を含み、この第２の手段１０は例えば焦点光学アセンブリ１２によ って構成され、ハンドピース７はクリーンすべき表面をクリーンするオペレータ によって容易に操作されるに適当な寸法をもっている。

か＼るクリーニングの効率は歴史的な記念石碑のクリーニングの通常の脩件にお いては非常に高く、１時間内に平方米の表面を復旧することが完全に可能である と評価され、か＼る効果は１日に最大１平方米の粉砕シリカを駆逐する機械的プ ロセスの効果と比較される。

本発明にか＼るプロセスを行う装置の重要な様相はレーザービーム５ａ、５ｂ、 ５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆおよび５ｇをハンドピース７に伝達するオプチカルファ イバー６の選択に関する。この選択は本質的にこれらのオプチカルファイバー６ によって伝達されるレーザーパルスの期間の選択によって結合され、事実、各レ ーザのタイプに対してレーザービームの“ビークパワー”の伝送の最大間が存在 する。

レーザービーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、および５ｇをハンドピー ス７に向けて案内するに用いられるオプチカルファイバーは好ましくはシリカコ アおよびシリカまたはハードシリコンの鞘である。この選択は少くとも高ピーク パワーに関するビームの伝送に関する限りオプチカルファイバーの現在の使用条 件においては単一の可能性と思われる。

また本発明にかるプロセスを実行する装置の固定素子から適切な距離において仕 事をするオペレータに対して可能なオプチカルファイバーの長さは約３０メート ルの長さに選ばれることを着目すべきである。

最後に、オプチカルファイバーの機械的保護は補強された外部１３をそなえ装置 を作業場所において用いる。

さらに装置全体をレーザーによってなされたクリーニングによるほこりから保護 しなければならない。このほこりはクリーンされる表面の近く約２０センチメー トル附近に発生するもので、ハンドピース７のオプチカル出力面７１は石面上の ほこりの表面層のスプレィからのほこりをうけるものである。

この光学面７１からのほこりを連続的にあるいは不連続的にとりのぞくことはハ ンドピース７の内側あるいは外側において流体のジェット１４好ましくは空気を 供給する装置をそなえることによって行なわれる。コンプレッサはこの装置を供 給するものであって、コンプレッサとジェット１４を供給する装置との接続は好 ましくはファイバー６を補強するための鞘１３によって保護されたチューブによ って行なわれる。

さらに、レーザービーム５を複数のビーム５ａ、５ｂ。

５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ　、５ｇに分離する光学装置を含むボックス４は好まし くは真空にされたタイトボックスであって、この構造によりビーム分離系の光学 素子をほこりから十分に保護することができる。さらにレーザービーム５の通路 にボックス４の内側に位置するレーザービーム５をほこりに焦点を結ぶことによ るブリーフダウンを避ける。

最後に、ハンドピース７の本体に存在する再結合されたレーザービーム９の直径 １１を調節するための光学手段１０の役割に注目する。例えば焦点オプチカルア センブリ１２によって構成されるこの光学手段１０は発散レンズと収斂レンズを 含みレーザービームのある有効エネルギーから可変尖頭出力強度を得ることを可 能とする。かくしてオペレータはクリーニング効率をクリーン表面に観察される ほこりの外側のレベルの関数として変えることができる。

本発明にか＼るプロセスの第２の実施例によればチタニウム型でドープされたも しくはアレキサンドル型のサアファイアーのダイレーザーもしくは固体増幅媒体 レーザが用いられる。か＼るレーザーは可変もしくは同調周波数をもったレーザ ーである。典型的には、ダイレーザーは用いられるダイによって５００および７ ２０ナノメートル間の可視スペクトラムを放出する。チタンでドープされたサア ファイアレーザーは例えばその周知のものは電界によって材料に誘発される光学 ２重屈折の現象を用いて周波数２倍器に結合して７００ないし１１００ナノメー トルの波長範囲に放出され、３５０から５５０ナノメートルの間に変化する波長 範囲で使用可能である。このようにして、清浄すべき材料およびその表面に層を 形成する汚染物質の対応する吸収スペクトルを予め調査した後に、合致したレー ザの放出波長を選択調整して清浄の最適条件を定め、つまり、レーザビームに関 して汚染物質の最適吸収効率を定める。しかし、これは本発明に係る方法を特徴 づける衝撃波現象を発生するのに適した十分に短かいパルス持続時間から外れる ことはない。

このように、色素レーザは、数マイクロ秒の放出パルスの場合に用いられる自由 レーザモードあるいは数ナノ秒の持続パルスの場合のＱスイッチモードに用いら れる。これに対し、既に述べた固体増幅中間レーザの場合、パルス持続時間は自 由レーザモードにおいて１から３マイクロ秒の範囲で変化し、Ｑスイッチモード において数１０ナマ秒である（これは同一モードに従って動作するＹＡＧタイプ の非調整固体増幅中間レーザによって発射されるパルスの持続時間に同等である ）。

可変もしくは調整された周波数を有するレーザの使用は特に清浄すべき基材料お よびその表面を覆い交差している汚染物質の吸収スペクトルの場合に興味深い。

実際に、この場合、基材料の変化の危険があり、上述のフランス特許出願第２５ ２５３８６号の教示に従ってレーザ動作条件を提供して清浄すなわちスケ−フレ を除去すべき表面との相互作用中に侵入深さを制限する熱的効果を発生するパル スを発生できる。調整レーザを用いることによって基材料の吸収スペクトルを逃 げる動作波長域を検出することは常に可能である。この波長域の波長は汚染物質 によって正しく吸収されるのであれば処理の開始時、又は残余の汚染層が蒸発す るにつれてその途中段階あるいは最終段階時に作用する。最終時においては、適 当な監視装置が、帰還があろうとなかろうと、レーザビームの波長を進展させる 。

本発明に係る方法を実施するための調整レーザの使用の特別な実施例は工業的環 境において製造中もしくは使用後の汚染除去の目的に管状生産物を清浄すること にある。このような特殊な場合に調整レーザの使用は制限されず、また、上述の 条件のもとでＱスイッチモードで動作するＹＡＧレーザもまた適切であることが 証明された。さらに、紫外線放射するエキシブレックスレーザの使用も、特に、 管状物の表面から除去すべき汚染物質の一般的なガラス構造によるとき興味深い 。以下にこれを説明する。

ここで、たとえば圧搾機からあるいは６軸によって貫通され通常の手段で伸張さ れた場合に発生する管状物の内側および／または外側に位置する溶融性ガラス、 グリース等の潤活剤を洗浄、除去するときに問題となる。生成装置すなわち鍛造 装置を離脱するときに、管あるいは管状物は特に鍛造装置の上流に位置する所か らの潤活剤を含むので非常に汚なし）。

今まで、管状物の潤油被覆を除去方法として化学的あるＧ）は内部からあるいは 外部からショツトブラスト型の機械的方法が知られている。しかし、これらの処 理は何らかの特別の後処理が必要である。

本発明によれば、たとえば、圧搾機から管状物の形成後発生する潤活層および残 留酸化物層は内側もしくは外側をレーザビーム走査することによって除去される 。このため、これに用いられるレーザは限定されるものでないが鋼等の基材料の 表面に上記の層を分離する衝撃波を発生するのに必要なすべてを有する。さらに 、このレーザはその放射周波数を調整する調整型である。

同様に、析出物によって汚染された管あるいは、反応性の使用特に熱的場所にお けれる管の工業的環境において、同様の方法によって管の汚染を除去できる。本 発明の実施例は、この場合、選択された相互作用領域の近傍までレーザビームの 輸送を必要とする。また、上述した本発明の教示に従って少なくとも１つの光フ ァイバによるこのビーム輸送によって得られる利点は真に評価される。調整レー ザの使用は洗浄方法の実施例を相当に簡略化できる。すなわち、実際に、使用さ れるレーザの周波数と清浄すべき基材料およびその表面の汚染物質の吸収スペク トルとのより良い適合化が可能でなり、レーザは低エネルギーで動作できる。こ れは光ファイｔｓ、Ｉによるレーザの輸送を達成し、また、唯１つの光ファイノ くの使用をも可能にし、またはシリカもしくは硬質シリコン以外のファイバの使 用も可能とする。

本発明に係る清浄方法およびこの清浄方法を実行するための装置の上述した実施 例以外の１１かなる実施例も本発明の精神の範囲で実行されるのであれば本発明 の範囲を逸脱するものでない。

本発明の領域は特に、装術品の再生の領域であり、歴史的記念物、木製調度品、 ガラスもしくは陶器、等の問題であり、また、これらの製造中における管の清浄 あるいは後工程としての汚染除去に関する問題である。

手続補正書（方式） 平成３年　２月２日 特許庁長官　深　沢　　　亘　殿 １、事件の表示 レーザーを用いた素材表面の洗浄方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　Ｉジャンス　レジョナル　ドウ デブロブマン　テクノロジク ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号６、　補正の対象 （１）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の「特許出願人の代表者Ｊ の欄 （２）明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、　補正の内容 （１）（３）　（４）　　別紙の通り （２）明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 （１）訂正した特許法第１８４条の５第１項の規定による書面　　　　　　　　 　　　　　１通（２）明細書及び請求の範囲の翻訳文　　　　　各１通（３）委 任状及びその翻訳文　　　　　　　　　各１通（４）法人証明書及びその翻訳文 　　　　　　　各１通国際調査報告 一一一−−−−ム―−−−噛−ＰＣ丁／ＦＲ９０１０００３７国際調査報告 ＦＲ９００００３７ ＳＡ　　　　３３９８０

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．洗浄されるべき表面に向けられたレーザビームを採用しうるタイプの石、ガ ラス、スティール、セラミック、木材、紙或いはカードボドからなる素材の表面 を洗浄する方法であって、係る目的に使用されるレーザのピークパワーが、数百 キロワットと数十メガワットとの間に含まれる値に調整され、且つ該洗浄される べき表面に於けるレーザビームの直径が、その表面に於いてピークパワー密度が 十数メガワットｃｍ２と数十メガワットｃｍ２との間になる様に選択される特徴 とする素材表面洗浄方法。
2. ２．当該目的に使用されるレーザは、間隔が数ナノ秒から数マイクロ秒の間で変 化するパルスを供給するものである事を特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．当該目的に使用されるレーザにより放射される放射波長は、洗浄されるべき 素材表面上の外皮層を形成している汚染材料の吸収スペクトルの範囲内に存在し ている事を特徴とする前記した請求項のいづれかに記載の素材表面洗浄方法。
4. ４．放射周波数が可変もしくは変調しうるレーザが使用され、その放射波長は、 洗浄が進行するにつれて連続的若しくは断続的に調整されるものであり、当該目 的に対して要求される波長の範囲は、洗浄されるべき下方にある素材とその表面 を覆っている汚染材料の個々の吸収スペクトルについての関数である事を特徴と する前記した請求項のいづれかに記載の素材表面洗浄方法。
5. ５．色素レーザが使用される事を特徴とする請求項４記載の素材表面洗浄方法。
6. ６．放射周波数が可変もしくは変調しうるもので、且つチタニウムドープドサフ ァイヤ型或いはアレキサンドライト型の固定増幅媒体レーザ（ｓｏｌｉｄ　ａｍ ｐｌｉｆｉｅｒ　ｍｅｄｉｕｍ　ｌａｓｅｒ）が使用される事を特徴とする請求 項４記載の素材表面洗浄方法。
7. ７．Ｑスイッチモードで作動するダイミウムドープドＹＡＧ結晶（ｄｙｍｉｕｍ −ｄｏｐｅｄ　ＹＡＧ　ｃｒｙｓｔａｌ）或いはガラスからなる固定増幅媒体レ ーザが使用され、間隔が約十ナノ秒と約三十ナノ秒との間で変化するパルスが供 給され、該パルスの最大エネルギーが５００ミリジュールに近い値であり、該レ ーザから放射されるビームの直径が洗浄されるべき素材表面上で約が１０ミリメ ータより小さいものである事を特徴とする請求項１乃至３記載の素材表面洗浄方 法。
8. ８．エクシプレックス型レーザが使用される事を特徴とする請求項１乃至３記載 の素材表面洗浄方法。
9. ９．例えば、特に引き延ばし工場（ｄｒａｗｉｎｇ　ｍｉｌｌ）から出た中空状 製品或いは汚染環境に於いて使用された中空状製品等の表面に形成された潤滑層 及び／又は酸化膜層が少なくとも該製品の内部或は外部の一方を走査するレーザ ビームの手段によって除去されるものであり、該目的に使用されるレーザは例え ば、それのみではないが、スチールで構成された下層ざいしょうの表面に於いて 該層を分離させるショック波を得る為に必要な全ての特性を持っており、該レー ザは更に放射周波数に対して変調しえるか変調しないものである事を特徴とする 中空状製品の内部及び／又は外部の表面を洗浄する方法。
10. １０．一方に於いて、レーザ２とその電源３を含む機械的装置１、他方に於いて 、該機械的装置１から発射されるレーザビーム５の通路に設けられた箱体４で、 該レーザビーム５を互いに略等しいエネルギーを有する複数の他のレーザビーム ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇに分割するのに適した光学系システ ムを含んでおり、該レーザビーム５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇは 次いで光ファイバー６により、該複数のレーザビーム５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ， ５ｅ，５ｆ，５ｇを一つのレーザビームに再結合させる為の光学手段８と該再結 合されたレーザビーム９の直径１１を調整する為の光学手段１０とを含むハンド ピース７に案内されるものであり、該第２の光学手段１０は例えば、焦点光学装 置を含んでおり、該ハンドピース７は、洗浄されうべき素材表面を洗浄するオペ レータにより簡単に操作が出来る適当な寸法と有している事を特徴とする前述し た請求項のいづれか一つに記載の素材表面洗浄方法を実行する為の装置。
11. １１．該レーザビーム５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇを該ハンドピ ース７に案内する為に使用される該光ファイバー６はシリカ（ｓｉｌｉｃａ）で 構成された芯部とシリカ（ｓｉｌｉｃａ）及び硬質シリコン（ｈａｒｄ　ｓｉｌ ｏｃｏｎ）で構成された鞘部とからなる事を特徴とする請求項１０記載の素材表 面洗浄方法を実行する為の装置。
12. １２．好ましくは空気である、流体ジェット１４を形成する装置が該ハンドピー ス７の内部もしくは外部に設けられており、該ハンドピース７の光学的出力面７ １から汚れを連続的に或いは断続的に除去しえる様に構成されている事を特徴と する請求項１０又は１１記載の素材表面洗浄方法を実行する為の装置。
13. １３．該レーザビーム５を複数のレーザビームに分割する光学系システムを含ん だ箱体４は内部に真空が形成されうる様に気密に構成されており、それによって 、効果的に光学系を汚れから保護し、且つ該箱体４に於いて該レーザビームの焦 点化から生ずる破断をさける様にした事を特徴とする請求項１０乃至１２の何れ か１つに記載の素材表面洗浄方法を実行する為の装置。