Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 3: Laseranwendungen und Lasermaterialbearbeitung

K 3.6: Vortrag

Dienstag, 20. März 2007, 12:15–12:30, 6E

Zeitaufgelöste Plasmabeobachtung bei der Mikrostrukturierung von Metallen mit ps-Doppelpulse — •Stefan Meyer, Claudia Hartmann und Arnold Gillner — Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), Steinbachstr. 15, 52074 Aachen, Germany

Um den Abtrag von Metallen zu verbessern wurde IR-pikosekunden Laserstrahlung mit Doppelpulsen (Pulsbursts) anstelle von Einzelpulsen zur Mikrostrukturierung eingesetzt (Multipuls-Pikosekunden-Lasersystem (LUMERA), Pulsdauer 12 ps, Repetitionsrate 100 kHz, Doppelpuls-Abstand n-mal 20 ns).

Die Abtragsrate wurde durch Bestimmung der Abtragstiefe von Gesenken, die Abtragsqualität mittels Weißlichtmikroskopie (NewView200, ZygoLOT) bestimmt. Mit Hochgeschwingkeitsfotografie (4PICOS, Standford) wird die Dynamik der optischen Emission des Plasmas orts- und zeitaufgelöst bestimmt.

Durch die Verwendung von ultra kurz gepulster Laserstrahlung mit Doppelpulsen zur Mikrostrukturierung wird die Abtragsrate im Vergleich zum Abtrag mit Einzelpulsen gleicher Burstenergie durch geeignete Wahl der Parameter Pulsabstand und Enervieverhältnis der beiden Pulse im Doppelpuls die Abtragsrate um bis zu 50 % gesteigert.

Durch die zeitaufgelöste Beobachtung der Plasmaemission werden Geometrie und Intensität des Plasmas bestimmt und hieraus das Prozessverständnis bei der Laser-Mikromaterialbearbeitung mit ps-Einzel- und Doppelpulsen erweitert.