Project Details
Projekt
Zeit- und ortsaufgelöste Untersuchungen dynamischer Prozesse bei der Femtosekunden- und Piktosekundenlaser-Materie-Wechselwirkung
Applicant
Dr. Ernst Wolfgang Kreutz
Subject Area
Production Automation and Assembly Technology
Term
from 2004 to 2011
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5431482
Bei der Femtosekunden- und Pikosekundenlaser-Materie-Wechselwirkung sind in der Vergangenheit überraschende und interessante geometrische Veränderungen, z.B. Aufwölbungen, Blasen und Hohlräume, Mikrostrukturgeometrien (z.B. Ripples), poröse Oberflächenmodifikationen (Mushy zones), Mikrojet- und Tropfenbildung etc., beobachtet worden. Die Prozesse, welche zur Bildung dieser Mikrostrukturen führen, sind noch nicht verstanden. Die Transformation des Materials in den porösen Zustand verändert die Dynamik des Schmelzens und Abtragens vollständig. Laserinduziertes Schmelzen, das Abtragen und die Wiedererstarrung des Materials bei großen zeitlichen und örtlichen Temperaturgradienten sind sehr komplexe Prozesse. Weiterhin existieren transiente Oberflächendeformationen und Dichteänderungen des Materials, welche vollkommen reversibel sind und 100 fs nach der Wechselwirkung mit der gepulsten Laserstrahlung beobachtet werden können. Ziel ist grundlegende zeitlich und örtlich aufgelöste Untersuchungen zu dynamischen Prozessen bei der Kurzpulslaser-MaterieWechselwirkung durchzuführen. Durch eine direkte Visualisierung der Dynamiken werden charakteristische Zeitskalen der Prozesse messbar, welche für ein detailliertes Verständnis der Prozesse erforderlich sind. Zur Detektion dieser transienten Prozesse werden einige schnelle, nicht-destruktive Aufnahmetechniken erweitert und neue entwickelt, welche Echtzeitbeobachtungen der Dynamik z.B. des Schmelzens und Abtragens, des Austreibens von geschmolzenem und verdampften Material, Oberflächen- und Festkörpermodifikation, Erstarrungsprozesse möglich machen.
DFG Programme
Priority Programmes
