Prozessoptimierung beim selektiven Schichtabtrag an schwach absorbierenden, stark streuenden Biomaterialsystemen mit ultrakurzen Laserimpulsen

• Applicant: Professor Dr. Jürgen Beuthan
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5375766

Bei der Laser-Präzisionsbearbeitung an stark streuenden und schwach absorbierenden Materialkombinationen führten bisherige überwiegend phänomenologische Untersuchungen zu keinen verifizierten Prozessgrenzen - wiesen aber auf ein hohes Potential der Applikation ultrakurzer Laesrimpulse hin. Beispielgebend mögen dafür Zweischichtsysteme der Biomedizin und dünne Sensorschichten der analytischen Proteomik genannt sein. Das geplante Projekt muss deshalb Erkenntnisse zur Ultrakurzzeit-Lasertechnik, Lösungen zur Energieeinkopplung unter gewebeoptischen Bedingungen und der sog. Mikrodosimetrie (betr. TrägerschichtSchädigung) zusammenführen und die Energiebilanz modellhaft formuliert werden. Die experimentelle Validierung erfolgt durch Variation von Wellenlänge, Laserpulslänge, Strahlungsintensität bei festen optisch-thermischen Materialparametern. Im Endergebnis ist an den Phasengrenzen zwischen thermischen und auch athermischen Materialreaktionen eine jeweils materialadaptive Wahl der Laserparameter zur optimalen Präzisionsbearbeitung zu treffen.

• DFG Programme: Research Grants