Project without external funding

Erweiterung der Prozeßgrenzen bei der Werkstoffverarbeitung mit Laserstrahlen


Project Details
Project duration: 05/200604/2010


Abstract
Wenn ein intensiver ultrakurzer Laserpuls auf ein Material mit großer Bandlücke (im Vergleich zur Laserwellenlänge) fokussiert wird, kommt es nur in einem kleinen Bereich des Fokalvolumens zur nichtlinearen Absorption der Photonen. Die Absorption führt zur Bildung eines Mikroplasmas, das sich in die Umgebung ausbreitet und spektroskopische Information enthält. Die Mikroexplosion erzeugt deterministische Strukturen weit unterhalb der Beugungsbegrenzung des verwendeten Laserlichtes bei vernachlässigbarer Erwärmung des Materials. Die dabei erzeugte Struktur, die spektroskopische Signatur und die Plasmadynamik sind wichtige und eng zusammenhängende Untersuchungsgegenstände.
Die zeitliche Energiestromdichteverteilung von Femtosekundenpulsen auf der Zeitskala der komplexen Primärprozesse zu modulieren (adaptive Fs-Laser-Werkstoffbearbeitung), steht im Vordergrund der Experimente mit folgenden Zielsetzungen:
? Es soll untersucht werden, inwieweit eine Verbesserung der Prozesswirkungsgrade insbesondere bei der erzeugten Mikro- und Nanostrukturierung erreicht werden kann.
? Es soll untersucht werden, ob die spektroskopische Signatur (analytische Empfindlichkeit) gesteigert werden kann bei gleichzeitiger Reduktion des Materialabtrags.
? Ein physikalisches Verständnis der optimierten Pulsformen soll durch Verwendung derselben in transienten Plasmadynamikexperimenten gefunden werden.
Die experimentellen Voraussetzungen wurden in den vorangegangenen Förderperioden geschaffen. Als Materialsysteme mit großer Bandlücke werden im wesentlichen Quarzglas und Saphir, aber auch Wasser und organisches Material untersucht.


Principal Investigator

Last updated on 2017-11-07 at 15:04