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Optische in situ Meßtechniken bei der Entwicklung und Anwendung von plasmaunterstützten Oberflächentechniken für räumlich ausgedehnte und komplexe Geometrien

 
: Stratil, P.

Berlin u.a.: Springer, 1998, 146 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 1996
IPA-IAO Forschung und Praxis, 265
ISBN: 3-540-64400-8
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Geometrie; In-Situ-Meßtechnik; Messen; Oberflächen; Oberflächeneigenschaften; Oberflächenmeßtechnik; Oberflächentechnik; Optisches Meßverfahren; plasma; plasmatechnik

Abstract
Wachsende industrielle Ansprüche an Qualität und Eigenschaftsverhalten optimierter Bauteile führen dazu, daß neben der Formgestaltung und Materialwahl zunehmend auch die Oberfläche und die randnahe Zone dieser Bauteile in das Entwicklungskonzept einbezogen wird. Zielforderungen sind Produkte mit maßgeschneiderten, charakteristisch modifizierten Oberflächeneigenschaften. Obwohl plasmaunterstützte Verfahren konventionelle Oberflächentechniken in wichtigen Bereichen substitutiert und durch neue Gebiete ergänzt haben, ist insbesondere die Beschichtung in großvolumigen Reaktoren noch nicht zufriedenstellend gelöst. Auch die Implementierung dieser Verfahrenstechnologie in den industriellen Produktionsablauf, die sich durch niedrige Verfahrenstemperaturen und kurze Prozeßzeiten für eine Vielzahl von Produkten eignet, ist noch nicht gelungen. Dies schließt ebenfalls die Optimierungsmöglichkeiten dieser Prozesse ein, die rein experimentell, aufgrund der komplexen inneren Überlagerung physikalis ch-technischer Vorgänge nur sehr aufwendig zu entwickeln sind. Einer der möglichen, interdisziplinären Ansätze zur Überwindung der vorhandenen Schwierigkeiten basiert auf dem Einsatz aktiver und / oder passiver optischer in situ Plasmadiagnostikmethoden mittels deren innere Verfahrensparameter bestimmt werden können. Diese Meßmethoden erlauben es, Plasmaparameter direkt während solcher Prozesse zu detektieren und damit (zeitlich) einen unmittelbaren Einblick in das Prozeßgeschehen zu gewinnen. Eine konsequente Weiterentwicklung dieser Methodiken führt im weiteren zu örtlich aufgelösten Messungen im Reaktor mittels derer sich auch prozeßrelevante Unterschiede der lokalen Prozeßkonditionen aufzeigen lassen. Die systematische Kombination der beiden Ansätze (zeit- und räumliche Auflösung) ist daher auch der wesentliche Schritt zu einer lokalen in situ Prozeßcharakterisierung. Die Darstellung der unterschiedlichen Meßverfahren dient dazu, das Verständnis sowie die naturwissenschaftlichen H i ntergründe darzustellen und die ingenieurwissenschaftlichen Einsatzmöglichkeiten aufzuzeigen. Dies schließt die Darstellung der physikalischen Meßtechniken im Laboreinsatz und ihre Umsetzung zu einem ingenieurwissenschaftlichen Meß- und Überwachungselement für die Praxis ein. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wurde in der vorliegenden Arbeit auf die optische Emissionsspektroskopie gelegt. Dieses Verfahren hat bei einfacher Handhabung eine hohe Informationstiefe und besitzt u.a. dadurch ein weites Potenial für industrielle Anwendungen. Die Vorgehensweise ist anhand eines beispielhaften Schichtverbundsystems praktisch dokumentiert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-54146.html