专利名称:可灵活变形的激光安全刷式防护罩的制作方法
本发明涉及刷式防护罩，更具体地说，(但不是作为限制)涉及到当激光检测器和待测单元用到激光辐射时，用来对人员与仪器进行防护的刷式防护罩。
为了检验军用和商用激光系统的性能，必须给系统通电，并将它们输出的光束引到各种测量装置去。由于激光与测量装置的以及待进行的检测的物理本性所决定，总有可能使激光辐射的杂散反射偏离开检测器与待测单元之间的直线。这些光束可能含有足够的能量伤害人眼或人体的其它部位，或者在周围的仪器中引起寄生反应，或者对周围仪器造成损害。而且，许多激光系统都装有万向接头式的旋转输出镜片，因此可以将光束随意地射向预期的使用场地。也可能由于不小心而在检测时使系统偏离开检测器，从而使整个激光束(而不是部分杂散反射)射入周围空间。因此必须保护周围的人员和仪器不受这种反射或对错方向的辐射的伤害。
本发明的一种情况是提供一种可灵活变形的激光安全刷式防护罩，它包括很多束排成行的硬毛，硬毛的一端装在一个基片上，基片是一个框架的一部分，该框架用来围住或靠近激光辐射的路径。
本发明的另一种情况是提供一种可灵活变形的激光安全刷式防护罩，它用来防护激光检测器和待测单元的激光辐射，这种刷式防护罩包括很多束排成行并装在一个基片上的硬毛和具有各种几何形状的框架的基片部分，该框架用来围住或靠近激光辐射在激光检测器与待测单元之间的传播路径。
本发明还有一种情况是提供一种可灵活变形的刷式防护罩，它用来阻挡在两个或多个装置之间的相干或非相干辐射的路径，而允许它们之间相对运动，这种刷式防护罩包括很多束排成行并装在一个基片上的硬毛和具有各种几何形状的框架的基片部分，硬毛用适合于所阻挡的辐射的波长和功率密度的特定材料制成，该框架用来围住或靠近所阻挡的辐射的路径。
图1是刷式防护罩的透视图，基片剖去一部分露出硬毛部分。
图2A、2B和2C是平面形状，圆柱形状和球面形状的刷式防护罩的透视图。
图3A和3B是基本的刷式防护罩的端部剖面和侧面剖面图。
图4是与球面形状待测单元一起使用的刷式防护罩的剖开视图。
在图1中，用总参考号10表示可灵活变形的激光安全刷式防护罩，它可以做成各种几何形状。该防护罩包括排成很多行(16)并装在基片(18)上的硬毛(14)束(12)，基片(18)是框架(20)的一部分并在框架内部，框架(20)围住或靠近由箭头(22)表示的激光辐射的路径。并不是所有的硬毛(14)都表示在图中了。硬毛(14)的自由端(15)也表示成未经修整的形式。该刷式防护罩的优点在于大量的单根硬毛(14)互相接触并且与可运动的待测单元的结构相接触。通过使用组合在一起的硬毛(14)可以防止激光能量漏泄，但是又允许待测单元转动而不引起损伤。照射到任何一组硬毛(14)侧面的激光能量在进入周围空间之前将被反射、衍射和吸收。
图2A、2B和2C表示提供不同配合结构的各种形状的刷式防护罩，例如用于各种类型的待测单元的，特别是具有能够平移或旋转的辐射(22)轴线的待测单元的，平面形状的框架24，圆柱形状的框架26和球面形状的框架28。并不是全部的硬毛(14)都表示在这些图中了。另外，如图3A和3B(沿图3A中的3B-3B线取出的视图)所示，这里的任何一种几何形状在其边框周围(或者在其边框内部，如果要求分开光路的话)都可以包含1行(16)以上的硬毛(14)，并使交错排列的硬毛束(12)的行(16)指向稍微不同的角度，如图所示角a或角b。这些预防措施会防止待测单元的运动在硬毛(14)束中打开缝隙，使激光辐射漏泄。而且，在制造时可以修整所有硬毛(14)的自由端，以适应特殊的待测单元结构的表面特性或不平整性。
图4表示使用中的刷式防护罩的实例。硬毛束(12)装在基片(18)上，基片(18)连结在框架(20)上，并且装在检测器(34)的孔(30)和(32)周围，而硬毛(14)的自由端(15)与待测单元(38)的表面(36)接触。在这个例子中，检测器(34)除了有激光检测孔(30)之外还包括前视红外(FLIR)成像器检测孔(32)。硬毛(14)的附加行(16)表示分开两个不同的辐射路径22。待测单元38的光学部分可以自由旋转而不引起损坏。在待测单元的旋转角度很大时，检测装置可以包含电路，用来在待测单元的激光输出孔离开刷式防护罩围住的空间时，检测待测单元的运动并且去掉激光电源。
用于制造刷式防护罩(10)的材料取决于每个具体的待测单元的光学输出特性。硬毛的材料可以是从一般动物的或塑料的纤维到特殊的染色玻璃、石墨、金属或合成细丝。每种刷式防护罩都设计得在特定的时间内，特定的硬毛范围内，经受特定量的激光功率。
用来制造刷式防护罩的刷材料可以做在可灵活变形的基片(18)或“骨架”上，使它可以弯成防护罩或光学挡板的所需形状，并且通过使用粘结剂、刚性的或柔性的磁铁或机械紧固件暂时地或者永久地固定在框架(20)的支承结构上。然后可以根据需要修整硬毛的自由端(15)。这种定做的防护罩是作为实验室设备，必须仔细地检查它的光学完善性。相反，制造用来检测军用待测单元的刷式防护罩(10)必须严格控制形状。它们必须与特殊的待测单元的式样相配，并且它们的检测器要做得达到这样的目标，即只需要最低限度的技术高度熟练人员来完成复杂的检测。
如同在上述附图中很明显可以看到的，刷式防护罩除了能够将激光或光辐射限定在一个给定的空间内之外，还可以用来使外界的或杂散的辐射不进入某部分空间，或者使其不干扰灵敏的检测或处理过程。可以想得出，刷式防护罩主要用于0.01到1000微米的辐射，通常是紫外光经可见光到远红外光。还可以适当选择材料而用于阻挡其它波长的辐射。
可以改变这里所述的实施例的部件或元件的结构和配置，而不背离权利要求
中所定义的本发明的精神或范围。
权利要求
1.一种可灵活变形的激光安全刷式防护罩，其特征在于包括很多束排成行的硬毛，硬毛的一端装在一个基片上，基片是一个框架的一部分，所说的框架用来围住或靠近激光辐射的路径。
2.如权利要求
1中所要求的防护罩，其中所说的硬毛在基片上排成许多行。
3.如权利要求
1或2中所要求的防护罩，其中所说的硬毛的自由端根据需要修整，以便在待测单元的光学部件周围相互配合。
4.如权利要求
1、2或3中所要求的防护罩，其中所说的框架做成各种各样的几何形状，并且具有容纳激光辐射通过的开口。
5.一种可灵活变形的激光安全刷式防护罩，它用来防护激光检测器和待测单元的激光辐射，其特征在于包括很多排成行并装在一个基片上的硬毛和具有各种几何形状的框架的基片部分，所说的框架用来围住或靠近激光辐射在激光检测器与待测单元之间的传播路径。
6.一种可灵活变形的刷式防护罩，它用来阻挡在两个或多个装置之间的相干或非相干辐射的路径，而允许它们之间相对运动，其特征在于包括很多束排成行并装在一个基片上的硬毛和具有各种几何形状的框架的基片部分，所说的硬毛用适合于所阻挡的辐射的波长和功率密度的特定材料制成，所说的框架用来围住或靠近所阻挡的辐射的路径。
专利摘要
一种在检测待测单元时防护激光辐射的可灵活变形的激光安全刷式防护罩，该待测单元的镜片在激光通电时可以转动。这种刷式防护罩允许待测单元大范围地快速转动而避免损坏激光检测器或待测单元。扩大来说，可以用任何类似于刷式的结构使任何波长的相干的或非相干的辐射限制在一个空间区域内部或者与一个空间区域隔断，而允许装上刷式防护罩的装置与使用刷式防护罩的另一个装置之间有相对运动。
文档编号B23K26/00GK87107399SQ87107399
公开日1988年9月28日 申请日期1987年12月12日
发明者亨里·P·雷 申请人:波音公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan