Remoção de crosta de com laser tendo amplititude de pulso muito curta e uma potência média alta

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Abstract

"REMOÇÃO DE CROSTA DE COM UM LASER TENDO UMA AMPLITUDE DE PULSO MUITO CURTA E UMA POTÊNCIA MÉDIA ALTA". A invenção se refere a um processo e a um aparelho para uso de radiação de laser para remover uma camada de óxido (crosta) de uma tira de aço laminada a frio ou recozida (40), por vaporização em deslocamento em uma direção gravitacionalmente vertical, a uma velocidade de pelo menos 10 m/min. O processo inclui a utilização de radiação eletromagnética de um laser de alta potência, tal como laser destituído de elétrons, cuja radiação tem uma densidade de potência superficial de pelo menos cerca de 5 MW/cm^ 2^, em um ponto de contato com a superfície da tira metálica. A radiação é passada através de um sistema ótico de lentes ou espelhos alinhados, para focar a radiação em uma linha reta projetada transversalmente completamente através da tira. A radiação tem uma amplitude de pulso menor do que 100 picossegundos, uma velocidade de repetição de pulso maior do que 10 MHz e uma alta potência média de pelo menos 10 KW. Um feixe de radiação (56) é passado através de um homogeneizador (60) tendo uma lente divergente linear (74) para espalhamento da radiação em uma direção transversal linear. A radiação é passada através de uma lente convergente cilíndrica (78), ou um espelho cilíndrico longo (132), e focada em um feixe de linha reta (36), projetado completamente através da amplitude da tira para remover o óxido por vaporização pela interação de um ou mais pulsos de laser alongados espaciais, formando assim uma superfície isenta de óxido. Uma câmara de interação selada (90) contém um gás não-oxidante (108), uma entrada provida de ranhura (91) para recebimento da tira oxidada, uma saída provida de ranhura (92) para uma passagem da tira após limpeza, pelo menos uma janela alongada (93) para recebimento da radiação na câmara, um duto de exaustão (94) para remoção do gás não-oxidante carregado com fragmentos de óxido da câmara e um filtro (106) para remoção do pó de óxido do gás. O gás não-oxidante é orientado para a câmara em um ponto logo acima de uma pluma de plasma (112) e logo depois do feixe de radiação focado incidente (36), através de um bocal de gás na forma de ranhura longo (114). Mantendo-se a câmara selada da atmosfera ambiente e mantendo-se suficiente gás não-oxidante adjacente à zona de interação de plasma e a superfície metálica limpa, pode-se evitar a reoxidação da superfície de aço limpa.