[发明专利]用于材料加工的方法和设备

权利要求书

1.一种用于材料加工的设备，所述设备具有电磁辐射的至少一个射束源（1），其中所述射束源以限定的功率密度分布发出辐射（2），所述设备还具有使所述射束源（1）的所述辐射（2）变化地成形并且聚焦的射束成形光学装置（5），其中经聚焦的所述辐射（2）的光轴被表示为射束轴（3），所述光轴对准加工区（10），并且所述设备具有将所述辐射（2）保持在辐射（2）和材料（9）的在所述加工区（10）中形成的和移动的相互作用面（14）的区域中的装置，其中所发出的所述辐射（2）具有第一射束参数乘积（beam parameter product - BPP1）并且其中在其中所述辐射（2）与所述材料（9）处于相互作用的所述加工区（10）中的所述辐射（2）具有第二射束参数乘积（BPP2），其特征在于，设置如下调整装置（15），所述调整装置通过改变至少一个光学元件（6,7）的光学特性或位置而使所述第二射束参数乘积（BPP2）变化，其中所述射束成形光学装置（5）的至少一个第一光学元件（6）产生和/或扩大像差的数值，并且所述射束成形光学装置（5）的至少一个第二光学元件（7）通过调整所述调整装置（15）通过改变所述至少一个第一光学元件（6）或第二光学元件（7）的光学特性或位置而使按照数值地产生的或扩大的像差这样改变，使得在所述加工区（10）中的所述辐射（2）具有要调整的第二射束参数乘积（BPP2）。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述射束成形光学装置（5）的所述至少一个第一光学元件（6）产生或扩大负的像差的数值，并且所述射束成形光学装置（5）的所述至少一个第二光学元件（7）通过调整所述调整装置（15）通过改变所述至少一个第一光学元件（6）或所述第二光学元件（7）的所述光学特性或位置而这样改变按照数值地产生的或扩大的负的像差，使得在所述加工区（10）中的所述辐射（2）具有要调整的第二射束参数乘积（BPP2）。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，利用所述调整装置（15）最小能调整的第二射束参数乘积（BPP2_min）不低于所述第一射束参数乘积（BPP1）的值并且优选地等于或略大于所述第一射束参数乘积（BPP1）并且利用所述调整装置（15）最大能调整的所述第二射束参数乘积（BPP2_max）至少为利用所述调整装置（15）最小能调整的所述第二射束参数乘积（BPP2_min）的两倍、优选5至20倍。

4.根据权利要求1至3其中任意一项所述的设备，其特征在于，所述射束成形光学装置（5）在所述辐射（2）的传播方向上来看，被布置在射束准直光学装置（4）的输出侧。

5.根据权利要求1至3其中任意一项所述的设备，其特征在于，以所述第一射束参数乘积（BPP1）入射到所述射束成形光学装置（5）中的辐射是未准直的辐射。

6.根据权利要求1至5其中任意一项所述的设备，其特征在于，经聚焦的辐射（2）的射束腰（11）与所述射束成形光学装置（5）的固定的参考面（13）的腰间距（12）在所述第二射束参数乘积（BPP2）的变化情况下是恒定的或者在预先给定的界限（18）中变化。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，在经聚焦的辐射（2）的射束腰（11）到所述射束成形光学装置（5）的固定的参考平面（13）的变化的腰间距（12）的情况下在所述第二射束参数乘积（BPP2）的变化情况下，所述腰间距（12）由此在预先给定的界限（19）中变化，其方式为，至少所述第一光学元件（6）和第二光学元件（7）这样设计，使得至少在改变所述第一光学元件（6）或第二光学元件（7）其中至少之一的光学特性或位置的情况下使所述腰间距（12）保留在预先给定的界限（18）之内。

8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述射束成形光学装置（5）具有第三光学元件（8），所述第三光学元件在自身的位置或自身的光学特性方面是能够改变的，使得所述腰间距（12）在预先给定的界限（18）中变化地能够调整或是恒定的。