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Energiedissipation bei der Wechselwirkung ultrakurzer Laserimpulse mit Festkörpern

 

Dausinger, F.; Bergmann, H.W.; Sigel, J. ; Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e.V. -AWT-:
ECLAT '96. 6th European Conference on Laser Treatment of Materials. Proceedings. Vol. 2
Wiesbaden: AWT, 1996
ISBN: 3-00-000942-6
pp.751-758
European Conference on Laser Treatment of Materials (ECLAT) <6, 1996, Stuttgart>
German
Conference Paper
Fraunhofer ILT ()
Abtragsprozeß; Rasterelektronenmikroskopie; Schockfront; Schockwelle; Streak-Modus; Umgebungsatmosphäre; Wechselwirkungsmechanismus

Abstract
Untersucht werden die Wechselwirkungsrnechanismen ultrakurzer Laserpulse mit Metallen, Halbleitern und Dielektrika im Bereich oberhalb der Schwellenergiedichte für den Materialabtrag. Verwendet wird ein diodengepumpter, modengekoppelter Nd:YAG-Laser mit einem nachgeschaltetem regenerativen Verstärker. Die Pulsdauer des Lasersysterns beträgt tp = 35 ps, die maximale Pulsenergie E = 1 mJ. Der Abtragsprozeß wird durch Hochgeschwindigkeitsphotographie und durch Pump und Probe-Untersuchungen analysiert. Die Hochgeschwindigkeitsphotographie detektiert im Streak-Modus die zeitliche Entwicklung des Plasmas bzw. Dampfes mit einer maximalen Zeitauflösung von Delta t = 20 ps. Bei den Pump und Probe-Untersuchungen wird der AbtragsprozeB mit einer zeitlichen Auflösung von Delta = 35 ps und einer lateralen Auflösung von Delta x = 1 mu m untersucht. Die Messungen erlauben eine detaillierte Charakterisierung z.B. des Schmelz-, Verdampfungs- und Wiedererstarrungsprozesses. Unabhängig vom bearbeiteten M aterial konnten Schockwellen in der Umgebungsatmosphäre nachgewiesen werden. Der Energiegehalt der Schockfront liegt zwischen 10 - 20 Prozent der Pulsenergie.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-12078.html