Mit Femtosekundenlaser mikrostrukturierte Stahloberfläche (Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme)
Mit Femtosekundenlaser nanostrukturierte Siliziumoberfläche (Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme)
Der Kompetenzbereich Kurzpulslasertechnologien nutzt Laserpulse mit Dauern im Femto- bis Nanosekundenbereich zur Durchführung wissenschaftlicher Projekte in den Themenfeldern Lasersicherheit, Materialbearbeitung und Kulturguterhaltung.
Die fortschreitende Marktdurchdringung des Lasers wird von einer Weiterentwicklung sowohl der optischen Komponenten zur sicheren Führung des Laserstrahles als auch der für den Arbeitsschutz notwendigen Laserschutzprodukte begleitet. Der Kompentenzbereich führt Projekte zu aktuellen Fragestellungen auf diesen Arbeitsgebieten durch und bietet Prüfungen zur Beständigkeit von Filtern und Tragkörpern gegen Laserstrahlung gemäß DIN EN 207 an.
Femtosekunden-Laserpulse bieten über Mikrostrukturierungsanwendungen hinaus die Voraussetzung, Nanostrukturierung mit Strukturbreiten unterhalb der Beugungsbegrenzung der klassischen Optik vorzunehmen. Oberflächen lassen sich dadurch funktionalisieren und an die Erfordernisse technischer und biomedizinischer Fragestellungen anpassen. Das Verfahren benötigt keine Masken und zeichnet sich gegenüber lithographischen Techniken durch eine hohe Flexibilität hinsichtlich der erzielbaren Geometrie und der Werkstoffe aus. Im Rahmen aktueller Forschungsprojekte (DFG SPP 1327, http://www.spp1327.de) werden Beiträge zum Verständnis der Entstehung von periodischen Oberflächenstrukturen im Nanometerbereich (laser-induced periodic surface structures, LIPSS) nach Bestrahlung von Festkörpern mit Femtosekunden-Laserpulsen geleistet. Darüber hinaus werden Möglichkeiten des Einsatzes ultrakurzer Lichtpulse zur Aufbringung von Knochenersatzmaterialien auf medizinischen Implantatwerkstoffen (Titan, Titanlegierungen) eruiert.
Arbeitsstation zur Laserreinigung (links) mit Computersteuerung (rechts)
Die Restaurierung und im Speziellen die Reinigung von Kulturgütern mit herkömmlichen Verfahren (mechanisch, chemisch) stößt häufig an Grenzen. Die Verwendung von Laserstrahlung als berührungsloses Skalpell kann bei ausgewählten restauratorischen Problemen nützlich sein. Der Kompentenzbereich beschäftigt sich mit der Bestimmung des Parameterbereiches zum objektschonenden Laserreinigen, wobei besonders organische Materialien (Papier, Pergament, Textilien) im Zentrum des Interesses stehen.
In enger Zusammenarbeit mit internationalen und nationalen Zielgruppen aus Industrie, Forschung, Normungsgremien und öffentlicher Verwaltung werden Forschungs- und Prüfaufgaben in den folgenden Bereichen wahrgenommen:
Veröffentlichungen
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