Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Optimierung der optischen Eigenschaften diamantzerspanter Beugungsgitter mit mehreren Freiheitsgraden durch Minimierung der Maschinenkinematik
    (Fraunhofer Verlag, 2022)
    Jagodzinski, Marco
    Die Dissertationsschrift befasst sich mit der spanenden Fertigung von gekrümmten, aberrationskorrigierenden Blaze-Gittern durch ultrapräzise Werkzeugmaschinen und fokussiert die Beziehungen zwischen den optischen Eigenschaften der Gitterelemente und der Fertigungskinematik. Zur Verknüpfung der optischen Eigenschaften mit den kinematischen Einflüssen werden Parameteruntersuchungen bezüglich der erreichbaren Wellenfrontfehler und der Einflüsse der Mikrogeometrien auf die Beugungseffizienz und das Streulichtniveau beschrieben. Auf Basis der Berechnungen und Modelle erfolgt eine Prognose der erreichbaren optischen Eigenschaften von Kinematiken mit unterschiedlicher Komplexität. Die Ergebnisse werden an planen und gekrümmten Beugungsgittern validiert. Die Arbeit verknüpft die Einflüsse der Fertigungskinematik mit der optischen Funktion gekrümmter aberrationskorrigierter Beugungsgitter. Die optimale Fertigungskinematik kann somit anwendungsspezifisch selektiert werden, wodurch Perspektiven bezüglich der qualitativen Verbesserung von bestehenden als auch neuartigen Gitterkomponenten und Systemen eröffnet werden.
  • Publication
    Entwicklung eines hochauflösenden wellenlängendispersiven Spektrometers für den Spektralbereich harter Röntgenstrahlung
    (Fraunhofer Verlag, 2018)
    Holfelder, Ina
    Zur Charakterisierung von neuen Materialien und Ermittlung der Spezies stehen aufgrund schneller Forschungs- und Entwicklungszyklen in der Nanoelektronik zumeist keine Referenzmaterialien zur Verfügung. Mit kalibrierten, wellenlängendispersiven Detektionssystemen ist eine referenzprobenfreie Spektroskopie möglich, allerdings werden diese Spektrometer aktuell aufgrund ihrer geringen Effizienz und ihrer Baugröße mit Synchrotronstrahlung als Anregungsquellen eingesetzt. Deshalb war es Ziel dieser Arbeit, ein kompaktes, kalibrierbares Detektionssystem zu entwickeln, welches hohe Effizienz bei gleichzeitig hohem Auflösungsvermögen bietet. Durch ein neues Dispersionskonzept, die Doppel-Bragg-Reflexion, bei dem zwei Vollzylinderoptiken im Strahlengang eingesetzt werden, können ein kompaktes Design und ein hohes Auflösungsvermögen realisiert werden. Das entwickelte Spektrometer ermöglicht die chemische Speziation im Energiebereich von 2,4 keV bis 18 keV. Die Arbeit liefert einen Beitrag zur Kommerzialisierung von hochauflösenden, kompakten Detektionssystemen, die effizient und referenzprobenfrei die Charakterisierung von Materialien ermöglichen.