(57)【要約】【課題】  リアルタイムで動作可能なレーザーショックピーニングプロセスを監視するシステムを提供する。【解決手段】  レーザーショックピーニングプロセスにより発生されるプラズマ（３２）により放出される放射線から、線スペクトルが得られる。レーザーショックピーニングプロセスの適正な動作を検証するために、線スペクトルの発光ピークを中心とする線スペクトルの形状は、定義済み線形状と比較される。線形状は、所望の線形状に対応するローレンツ線形状であってもよい。線形状は、望ましくない線形状に対応するガウス線形状であってもよい。更に、システム（１４）は、不透明な層（２２）により発生されるプラズマと共に、工作物の材料により発生されるプラズマスペクトル成分を検出することにより、不透明な層（２２）が破壊されたときに起こる障害モードを検出することもできる。【選択図】  図１
2006082222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーショックピーニングプロセスを監視する方法において、
レーザーショックピーニングシステム（１０）により発生されるプラズマ（３２）から放出される放射線の線スペクトルを発生することと；
前記線スペクトルを、前記線スペクトルを表す信号に変換することと；
前記線スペクトルを表す信号を、前記線スペクトルの図形表現に変換することと；
前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめを生成することと；
線スペクトルの図形表現における線の広がりを、前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめにおける線の広がりと比較し、前記線の広がりが所望の線の広がりに対応するか否かを判定することとから成る方法。
【請求項２】
前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめを生成することは、前記線スペクトルのローレンツ曲線当てはめを生成することを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
線スペクトルの図形表現における線の広がりを、前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめにおける線の広がりと比較することは、前記線スペクトルのローレンツ曲線当てはめの多重判定の係数を確定することを含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ローレンツ曲線当てはめに対応する前記多重判定の係数が閾値量未満になったとき、前記レーザーショックピーニングシステムに制御信号を供給することを含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記制御信号の受信に基づいて、レーザーショックピーニングシステム動作パラメータを調整することを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめを生成することは、前記線スペクトルのガウス曲線当てはめを生成することを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
線スペクトルの図形表現における線の広がりを、前記線スペクトルの図形表現の曲線当てはめにおける線の広がりと比較することは、前記線スペクトルのガウス曲線当てはめの多重判定の係数を確定することを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ガウス曲線当てはめに対応する前記多重判定の係数が閾値量を超えたとき、前記レーザーショックピーニングシステムに制御信号を供給することを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
レーザーショックピーニングを監視する方法において、
レーザーショックピーニングシステム（１０）により発生されるレーザー誘導プラズマにより放出される放射線の線スペクトルを生成することと；
前記プラズマ（３２）から放出される放射線の線スペクトルにおける発光ピークの波長又は周波数のいずれか一方を、工作物（１８）の材料から放出される放射線を特徴付ける期待線スペクトルにおける発光ピークの波長又は周波数のいずれか一方と比較し、前記レーザー誘導プラズマ（３２）の少なくとも一部が前記工作物（１８）の材料から生成されたことを検証することとから成る方法。
【請求項１０】
前記プラズマが前記工作物の材料から生成された場合、前記レーザーショックピーニングシステム（１０）の動作を調整又は停止することを更に含む請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、金属表面のレーザー処理中のプロセス監視に関し、特に、レーザープラズマ放出を解析することによるレーザーショックピーニングプロセスのリアルタイム監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーショックピーニング（ＬＳＰ）は、レーザーショック処理とも呼ばれ、金属工作物の疲労寿命を改善する有効な方法である。現在、ＬＳＰは、航空宇宙産業及び自動車産業において、特に、アルミニウム合金、鋼合金、チタン系合金及びニッケル系合金などの様々な金属部品の疲労特性を改善するための方法として広く適用されている。
【０００３】
一般に、ＬＳＰにおいては、工作物の表面を不透明な層及び透明なオーバレイによって被覆する。不透明な層は、黒色プラスチックテープ又は工作物の表面に塗布される黒色塗料を含んでもよい。透明なオーバレイは、一般に、不透明な層に隣接して配置される水の層から形成される。処理中、工作物の表面に、高出力パルスレーザービームが集束される。レーザーパルスは、透明なオーバレイを通過し、不透明な層により吸収される。その結果、不透明な層の急速なアブレーションが起こり、プラズマが発生される。工作物の表面からプラズマが吹き出すことにより、振幅の大きな圧力衝撃波が発生する。圧力衝撃波は、２つの方向に進む。第１に、圧縮波は、不透明な層を通って工作物の内部へ進む。第２に、衝撃波は、テープから反射され、透明な層を通って逆方向に進む。衝撃インピーダンスの不整合があるため、この逆方向に進む波は、透明な層により反射され、工作物に向かって進む。最終的に、衝撃波は組み合わされて、工作物に対して塑性変形を加える。その結果、工作物は変形し、圧縮残留応力を加える。処理後も、圧縮残留応力は残る。工作物における亀裂伝播速度を有効に低下させ、それにより、工作物の疲労特性を改善するのが、工作物におけるそれらの圧縮残留応力である。
【０００４】
レーザーにより発生される圧力が不十分であると、工作物の機械特性の所望の変化は実現されない。従って、ＬＳＰ処理中、圧力波及び衝撃波の強さを監視できることが望ましい。当該技術において知られている１つの方法は、レーザーショック処理中に圧力を測定するために、水晶ゲージを使用することを含む。水晶ゲージは、水晶の結晶の圧電挙動に基づく。この技術においては、処理されるべき工作物の一方の面に、水晶の結晶が配置される。レーザーパルスにより、水晶の結晶の表面に圧力衝撃波が印加されると、水晶の結晶により、レーザーの影響を受けた面と反対側の面との応力の差に比例する電流が発生する。電流は、抵抗器を通って流れ、抵抗器で測定される電圧は、圧力応答に比例する。水晶の結晶の圧力応答を解析することにより、実際の処理中に工作物で発生された衝撃波圧力を判定できる。しかし、これは、間接的な方法であり、オフラインで実行されるので、すなわち、リアルタイムで実行されるのではないので、不都合である。更に、レーザーショットの度に水晶の結晶を交換する必要があるため、このような方法のコストは高くなる。
【０００５】
ＬＳＰプロセスの品質を判定するための別の技術は、工作物が処理された後、工作物において加速疲労試験を実行することを含む。しかし、ＬＳＰプロセス及び工作物材料は高価であるので、加速疲労試験に際してサンプリングできるのは、限られた数の部品にすぎない。
【特許文献１】特開２００１−１２４６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、低コストであり且つ実質的にリアルタイムで動作可能なレーザーショックピーニングプロセスを監視するシステム及び方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの面においては、レーザーショックピーニングプロセスを監視する方法が提供される。方法によれば、レーザーショックピーニングシステムにより発生されるプラズマから放出される放射線から、線スペクトルが生成される。線スペクトルは、その線スペクトルを表す信号に変換される。線スペクトルを表す信号は、線スペクトルの図形表現に更に変換され、この図形表現に対して、曲線当てはめが実行される。次に、線スペクトルの図形表現の曲線当てはめにおける線の広がりは、線スペクトルの図形表現における線の広がりと比較され、それにより、線スペクトルが所望の線スペクトルに対応するか否かが確定される。
【０００８】
別の面においては、レーザーショックピーニングプロセスを監視する方法が提供される。方法によれば、レーザーショックピーニングプロセスにより発生されるプラズマから放出される放射線から、線スペクトルが生成される。次に、プラズマから放出される放射線の線スペクトルにおける発光ピークの波長又は周波数のうちの少なくとも一方が、工作物の材料から放出される放射線の期待線スペクトルにおける発光ピークの波長又は周波数のうちの少なくとも一方と比較され、それにより、レーザー誘導プラズマの少なくとも一部が、工作物材料から発生されたことが検証される。
【０００９】
更に別の面においては、レーザーショックピーニングシステムが提供される。システムは、パルスレーザーと、分光計と、スペクトル分析器とを含む。パルスレーザーは、パルスレーザービームを、工作物の表面上に配置された不透明な層に向かって誘導するように動作可能である。分光計は、パルスレーザーが不透明な層に衝突したときに発生されるプラズマにより放出される放射線の線スペクトルを生成するように動作可能である。スペクトル分析器は、発光ピークを中心とする線スペクトルの線の広がりを、定義された線形状におけるピークを中心とする線の広がりと比較するように動作可能である。
【００１０】
本発明の上記の特徴、面及び利点、並びにその他の特徴、面及び利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことにより、更によく理解されるであろう。尚、図面中、全ての図を通して、同じ図中符号は、同じ部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に詳細に説明されるように、本発明の技術は、非侵入方式により、リアルタイムでレーザーショックピーニングプロセスを監視する方法であり、周囲環境の影響をほぼ受けない。以下に説明される技術は、レーザーショットの度に、リアルタイムでレーザーショットの品質を制御するように、ＬＳＰ処理中、プラズマ放射の線の広がりを解析することに基づく。
【００１２】
そこで、図１を参照すると、レーザーショックピーニングシステム１０が示される。図示されるレーザーショックピーニングシステム１０は、レーザーショックピーニングユニット１２と監視システム１４とを具備する。レーザーショットピーニングユニット１２は、監視システム１４と通信するプロセス制御システム１６により制御される。プロセス制御システム１６は、監視システム１４から受信される信号に基づいて、レーザーショックピーニングユニット１２のプロセスパラメータを調整する。
【００１３】
図示されるように、レーザーショックピーニングユニット１２は、ホルダ２０により所定の位置に保持された工作物１８を具備する。工作物１８の一方の面には、不透明なオーバレイ２２と透明なオーバレイ２４が塗布される。不透明なオーバレイ２２は、例えば、黒色テープ又は工作物１８の片面に塗布された黒色塗料であってもよい。この実施形態においては、透明なオーバレイ２４は、例えば、ポンプなどの流れ循環装置２５により送り出される流水の膜から形成される。透明なオーバレイ２４は、不透明なオーバレイ２２に隣接して配置される。しかし、透明なオーバレイ２４は、透明なテープなどの別の材料から形成されてもよい。以上説明した構成は、垂直に配置されてもよいが、垂直線に関して所望の角度で配置されてもよい。
【００１４】
処理中、パルスレーザー２８から工作物１８の上へ、パルスレーザービーム２６が誘導される。レーザー２８は、例えば、パルスＮｄ：ＹＡＧレーザー又はＮｄ：ガラスレーザーであってもよい。しかし、レーザーショックピーニングを実行するために、他のパルスレーザーが使用されてもよいことは理解される。レーザービーム２６を工作物１８上に集束するために、レンズ３０が使用されてもよい。レーザービーム２６は、透明なオーバレイ層２４を通過し、不透明なオーバレイ層２２により吸収される。集束後のレーザービームの強さにより、不透明な層２２は蒸発し、プラズマ３２を発生する。不透明な層２２が蒸発する温度は、１０，０００Ｋ程度になる。プラズマの膨張は、透明なオーバレイ２４によりほぼ閉じ込められ、その結果、圧力パルスが発生する。圧力パルスは、透明な層２４から反射されて、工作物１８に向かって戻る。この反射波により発生された圧力パルスは、不透明な層２２の初期アブレーションにより発生され、前方へ進む衝撃波と重畳され、工作物１８を変形させる。これにより、工作物１８の内部深くに、圧縮応力が加えられる。先に説明した流水層のような透明なオーバレイによりプラズマの膨張が閉じ込められた場合、透明なオーバレイがない場合と比較して、圧力パルスの大きさは増加することが観測されている。
【００１５】
不透明な層２２の蒸発により発生されたプラズマ３２は、光３４の放射を発生させる。本発明の技術によれば、それらのスペクトル発光（プラズマ発光とも呼ばれる）３４からの光は、レンズ３６により集束され、分光計３８の入射スリットに入射する。分光計３８は、事前に定義された波長範囲の光のスペクトル強さを測定するための計器である。スペクトル発光３４は、分光計により、その成分波長に分散される。分光計３８において生成される光のスペクトルの画像は、カメラ４０により撮影される。カメラ４０は、ゲート増倍電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、又は相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラを含むと考えられるが、他の画像記録装置が使用されてもよい。カメラ４０からの画像は、スペクトル分析器４２へ送信される。スペクトル分析器４２は、画像により捕捉されたスペクトル発光を解析する。一実施形態においては、スペクトル分析器４２は、カメラ４０により撮影された画像で捕捉された光強さデータに基づいて、プラズマ発光３４の線スペクトルを生成するように構成される。スペクトル分析器４２は、例えば、実行可能なソフトウェアコードを実行する処理装置を含んでもよい。スペクトル分析器４２は、結果を視覚表示するためのモニタを含んでもよい。一実施形態においては、スペクトル分析器は、カメラ４０からの画像により捕捉されたスペクトル発光の解析をコンピュータに実行させることが可能な特別なデータ処理ソフトウェアを具備するコンピュータである。
【００１６】
図２は、レーザーショックピーニングプロセスにより発生されるプラズマから受信される光の線スペクトル（図中符号４４により示される）の一例を示す。線スペクトル４４は、特定の波長（l０）で発光ピーク４６を有する。しかし、線スペクトル４４は、単純に特定の波長（l０）で直線を描くのではなく、ほぼベル形を有する。発光ピーク４６を中心とする線スペクトル４４のベル形を、線の広がりという。プラズマ発光において、スペクトルのピークを中心としてスペクトル線を広げる効果には、固有広がり、熱による広がり、衝突による広がり及びシュタルク広がりなどいくつかある。
【００１７】
固有の線の広がりは、原子の励起レベルがいくつかの平均寿命を有し、ハイゼンベルグの不確定性原理によって、それらの平均寿命がエネルギー値の広がりを示唆するという事実によって起こる。励起原子のエネルギー値の広がりは、異なる波長の光を放射させる。一般に、固有の線の広がりは、ローレンツの線形状を有するスペクトル発光を発生させる。一般に、ＬＳＰプロセスは、数百ナノ秒の寿命を有する線スペクトルを発生するため、固有の線の広がりは、１メガヘルツ（ＭＨｚ）の大きさである。従って、ＬＳＰプロセスにおいては、固有の線の広がりの影響は、一般にわずかである。熱による広がりは、高温で移動する粒子のドップラー周波数偏移により引き起こされ、ガウスの線形状を有するスペクトル発光を発生する。スペクトル発光の衝突による広がりは、イオン及び中性子が高圧であることによって起こり、ローレンツの線形状を有する。シュタルク広がりは、強力な永久電気双極子モーメントを有する電子又は粒子の相互作用によって起こり、ある１つの領域の中における電子の数密度を示す。シュタルク広がりも、ローレンツの線形状を有する。
【００１８】
レーザーショックピーニングプロセスの動作条件は、ＬＳＰシステム１０により発生される発光線の広がりを左右する要因が上記の要因のうちのいずれであるかを判定する。例えば、ＬＳＰシステム１０が適正に動作している場合、透明なオーバレイ２４は、プラズマ３２を閉じ込め、その結果、閉じ込めボリューム内における圧力が高くなる。そのような場合、線の広がりを決定する主な要因は、衝突による広がりとシュタルク広がりである。その結果、線の放射は、ほぼローレンツの線形状を有する。逆に、例えば、工作物の上面における水による閉じ込めが欠落した場合のように、システムが適正に動作していない場合には、高温のプラズマは閉じ込められない。そのような場合、線の広がりは、温度と圧力の双方により影響を受けるため、熱による広がりが１つの要因となり、線の広がりは、フォークトの線形状を有するか、又はガウスの線形状とローレンツの線形状との畳み込みである形状を有する。
【００１９】
従って、ＬＳＰシステム１０により発生される発光線の形状を、発光線のローレンツ曲線当てはめと比較することにより、システムが適正に動作しているか否かを判定できる。更に、以下に説明されるように、ＬＳＰプロセスにおける線の広がりがローレンツの線形状にどれほど近似しているかを判定することにより、工作物に印加された圧力パルスの大きさを判定してもよい。ローレンツの線形状は、下記の式に従う。
【００２０】
【数１】
2006082222.tif 000003
【００２１】
（１）式中、ａ０は、波長λ０におけるピークの振幅、
ａ１は、ピークの中心波長λ０、
ａ２は、波長λ０を中心とするスペクトル発光の幅である。
【００２２】
ガウスの線形状は、下記の式に従う。
【００２３】
【数２】
2006082222.tif 000004
【００２４】
（２）式中、ａ０は、波長λ０におけるピークの振幅、
ａ１は、ピークの中心波長λ０、
ａ２は、波長λ０を中心とするスペクトル発光の幅である。
【００２５】
図３〜図６を参照すると、図示される実施形態におけるスペクトル分析器４２は、ＬＳＰプロセス中の線の広がりがローレンツの線形状及びガウスの線形状にどれほど近似しているかを判定する。発光スペクトルがローレンツの線形状に類似する場合、ＬＳＰプロセスが適正に動作していることを示す。それに対し、ローレンツの線形状との類似が見られず、ガウスの線形状に類似する場合には、ＬＳＰプロセスにおける不適正な動作状態を示す。スペクトル分析器４２は、発光スペクトルが、発光スペクトルのローレンツ曲線当てはめ又はガウス曲線当てはめに近似することを示すパラメータを計算し、その信号をプロセス制御システム１６へ送信する。そのようなパラメータは、例えば、多重判定値、すなわち、Ｒ２値を含んでもよい。しかし、発光スペクトルに対して曲線の当てはめがどれほど近似しているかを示す他の統計評価を使用して、比較を実行してもよい。更に、スペクトル分析器は、ローレンツ曲線当てはめからの多重判定の係数を、ガウス曲線当てはめの多重判定の係数と比較してもよい。ローレンツ曲線当てはめの多重判定の係数が、ガウス曲線当てはめの多重判定の係数より大きければ、線の広がりは、ガウスよりローレンツにより近い。プロセス制御システム１６は、データの解析に基づいて、ＬＳＰシステム１０の動作を停止するか、又はＬＳＰシステム１０の１つ以上の構成要素の動作を変更してもよい。
【００２６】
図３及び図４を参照すると、正常に動作中であるＬＳＰシステムにより生成される発光スペクトル４８の一例が示される。発光スペクトル４８は、波長（λ０）においてピーク５０を有する。図３は、発光スペクトル線４８のローレンツ曲線当てはめ５２を示し、図４は、発光スペクトル線４８のガウス曲線当てはめ５４を示す。この実施形態においては、レーザービーム２６の強さと水の層２４の閉じ込めとは、衝突による広がり及びシュタルク広がりが線の広がり要因を支配できるような十分な圧力を有するプラズマ３２を発生するには十分である。その結果、図３に示されるローレンツ曲線当てはめ５２は、発光スペクトル４８との妥当な高レベルの一致を示す。逆に、発光スペクトル４８は、図４のガウス曲線当てはめ５４とは、高レベルの一致を示さない。発光スペクトル４８は、ローレンツ曲線当てはめ５２との高レベルの一致を示し、ガウス曲線当てはめ５４との一致を示さないため、発光スペクトル４８は、例えば、水による適正なプラズマ閉じ込めによって、ＬＳＰシステム１０が適正に動作していることを明示する。
【００２７】
次に、図５及び図６を参照すると、水による適正な閉じ込めが行われないＬＳＰシステムにより生成される発光スペクトル５６の一例が示される。発光スペクトル５６は、波長（λ０）においてピーク５８を有する。図５は、発光スペクトル線５６のローレンツ曲線当てはめ６０を示し、図６は、発光スペクトル線５６のガウス曲線当てはめ６２を示す。この実施形態においては、レーザービーム２６の強さ又は水の層２４による閉じ込めは、衝突による広がり及びシュタルク広がりが線の広がりを支配できるような十分な圧力をプラズマ３２により実現させるには十分ではない。衝突による広がり及びシュタルク広がりばかりでなく、熱による広がりも、線の広がりに影響を及ぼしている。その結果、図５に示されるローレンツ曲線当てはめ６０は、発光スペクトル５６と妥当な高レベルの一致を示さない。逆に、発光スペクトル５６は、図６のガウス曲線当てはめ６２との間に、ある程度の一致を示す。発光スペクトル５６は、ローレンツ曲線当てはめ６０との間で高レベルの一致を示さず、ガウス曲線当てはめ６２との一致を示すため、発光スペクトル５６は、ＬＳＰシステム１０が適正に動作していないこと、例えば、ＬＳＰシステムが、水によって適正にプラズマを閉じ込めていないことを明示する。
【００２８】
スペクトル線の広がりがローレンツ線形状にどの程度近似あるいは一致するかに応じて、プロセス制御システム１６は、ＬＳＰシステム１０の動作を停止するか、警報を発生するか、又はＬＳＰシステム１０の１つ以上の構成要素の動作を修正してもよい。ローレンツ線形状との所望の程度の一致を実現するために、プロセス制御システム１６は、例えば、レーザーエネルギーを増減するか、工作物に当たるレーザービームの直径を拡大又は縮小するか、レーザービーム２６のパルス幅を増減するか、あるいは透明な層２４の厚さを増減するように動作可能であってもよい。
【００２９】
図７〜図９を参照して説明する。本発明の技術は、ＬＳＰプロセスの障害を検出する目的でも使用可能である。特に、本発明の技術は、不透明な層の溶け落ちを検出する目的で使用可能である。そのような場合、レーザービーム２６の一部が工作物１８に直接に入射する程度に応じて、不透明な層２２は蒸発してしまい、その結果、工作物材料からもプラズマが放射される。一例として、図７は、不透明な層のみからのプラズマスペクトル発光による線スペクトル６４を示す。線スペクトル６４は、波長λ０においてスペクトルのピーク６６を有するが、波長λＢにおいては、スペクトルのピークを有さない。図８は、工作物材料のみからのプラズマスペクトル発光による線スペクトル６８を示す。この線スペクトル６８は、波長λＢにおいて、特徴的なピーク７０を有する。図９は、不透明な層の溶け落ちにより生成される線スペクトル７２を示す。図示されるように、溶け落ちの場合の線スペクトル７２は、大きなスペクトルのピーク７６及び７８を含む。ピーク７６は、工作物材料を表す波長λＢで起こり、ピーク７８は、不透明材料を表す波長λ０で起こる。従って、波長λ０で起こる不透明な層の発光スペクトルピーク７４と共に、工作物材料を表す波長λＢにおける発光スペクトルピーク７６の存在によって、溶け落ち状態を検出できる。溶け落ちが検出された場合、プロセス制御システム１６は、その溶け落ちの原因である問題を修正できるように、ＬＳＰシステム１０の動作を中断するか、あるいは、その状態を修正するために、ＬＳＰシステムの動作を変更してもよい。
【００３０】
以上の説明から理解できるように、工作物に対してレーザーが放射される度に、直接に、リアルタイムでレーザーショットを解析するために、本発明の技術を使用できる。従って、全てのレーザーショットの品質の保証が可能になる。更に、説明された技術は、ＬＳＰプロセスの副産物であるレーザー誘導プラズマ発光の解析を含むため、非侵入型の方法である。更に、本発明の方法は、発光ピークを中心とするプラズマ発光の線の広がりを利用し、厳密な１つの波長における絶対信号強さを使用しないので、例えば、室内灯又はレーザーフラッシュランプの揺らぎ、分光計の絶対波長の変動、あるいはシステムの振動又は他の原因による監視システムの整列誤差などの周囲環境からの影響を実質的に受けない。
【００３１】
本発明のいくつかの特徴のみを図示し、説明したが、数多くの変形及び変更は、当業者には明らかであろう。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のいくつかの面によるレーザーショックピーニングシステムの概略図である。
【図２】ＬＳＰプロセスにおいて発生されるプラズマ発光の特定の波長l0を中心とする代表的な線スペクトルを示した特性図である。
【図３】工作物上の透明な層による閉じ込めを有するＬＳＰプロセスの場合の特定の波長l0を中心とする線スペクトルと、その線スペクトルのローレンツ曲線当てはめとを比較して示した特性図である。
【図４】工作物上の透明な層による閉じ込めを有するＬＳＰプロセスの場合の特定の波長l0を中心とする線スペクトルと、その線スペクトルのガウス曲線当てはめとを比較して示した特性図である。
【図５】工作物上の透明な層による閉じ込めを伴わないＬＳＰプロセスの場合の特定の波長l0を中心とする線スペクトルと、その線スペクトルのローレンツ曲線当てはめとを比較して示した特性図である。
【図６】工作物上の透明な層による閉じ込めを伴わないＬＳＰプロセスの場合の線スペクトルと、その線スペクトルのガウス曲線当てはめとを比較して示した特性図である。
【図７】不透明な層の溶け落ちの場合のレーザー誘導プラズマにより発生される放射線の線スペクトルを示した特性図である。
【図８】工作物材料のみからのプラズマスペクトル発光による線スペクトルを示した特性図である。
【図９】不透明な層の溶け落ちにより生成される線スペクトルを示した特性図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…レーザーショックピーニング（ＬＳＰ）システム、１２…レーザーショックピーニングユニット、１４…監視システム、１６…プロセス制御システム、１８…工作物、２２…不透明なオーバレイ、２４…透明なオーバレイ、２６…レーザービーム、２８…パルスレーザー、３２…プラズマ、３４…スペクトル発光、３８…分光計、４０…カメラ、４２…スペクトル分析器
【図１】
2006082222.tif 000005
【図２】
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【図３】
2006082222.tif 000007
【図４】
2006082222.tif 000008
【図５】
2006082222.tif 000009
【図６】
2006082222.tif 000010
【図７】
2006082222.tif 000011
【図８】
2006082222.tif 000012
【図９】
2006082222.tif 000013