Techn. Hochsch., Diss., 2004--Aachen.

Techn. University, Diss., 2006--Darmstadt.

In dieser Arbeit wurden einzelne Siliziumdioxid-Partikel (Durchmesser 500nm) in einer elektrodynamischen Vierpolfalle gespeichert und mit Hilfe eines Kohlendioxidlasers aufgeheizt. Die Masse eines gespeicherten Partikels wurde dabei mit hoher Präzision und in situ aus der Auswertung von Streulichtmodulationen gewonnen. Es wurden anhand der zeitlichen Masseänderung laserinduzierte Desorptionen und Adsorptionen von Molekülen beobachtet. Dazu wurde eine weitgehend automatisierte Versuchsanlage aufgebaut. Eine rechnergesteuerte Durchführung der Experimente erfolgte jeweils bis zu einer Dauer mehrerer Tage (Langzeitmessungen). Die Temperatur und die thermische Abstrahlleistung isolierter Partikel wurde mit Hilfe einer modifizierten Planck'schen Strahlungsformel abgeschätzt.

Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2006

Zugl.: Bielefeld, Univ., Diss., 2008

Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss.

Die laserinduzierte Zerstoerschwelle ist ein Mass fuer die Laserfestigkeit optischer Schichten und Mehrschichtsysteme. In der Arbeit werden Zerstoerschwellenmessungen hauptsaechlich bei der Wellenlaenge 248 nm an Substraten, Oxid- und Fluorid-Einfachschichten sowie l/4-Mehrschichtsystemen vorgestellt. Schichtmaterialien mit hoher Laserfestigkeit sind SiO2, MgF2, Al2O3 und LaF3. Bei einem Vergleich von verschiedenen Schichtabscheideverfahren erweisen sich die Laserstrahlverdampfung oder die lasergestuetzte i Elektronenstrahlverdampfung als vorteilhaft fuer eine hohe laserinduzierte Zerstoerschwelle. Als Hauptgrund wird der geringe Fremdstoffeinbau durch wegfallende geheizte Elemente im Abscheideraum angesehen. Deck- und Barriereschichten der Dicke l/2 fuehren zu einer Steigerung der Zerstoerschwelle um maximal 200 %. Dies wird durch eine mechanische und thermische Stabilisierung der Funktionsschichten erreicht. Die Berechnungen zum Temperaturfeld in dielektrischen Schichten dienen der Modellierung des thermischen Zerstoerungsmechanismus. Sie zeigen, dass bei Bestrahlung mit Laserpulsen von 20 ns Pulsdauer nach ca. 100 ns die Temperatur an der Probenoberflaeche auf die Haelfte des Maximums abgesunken ist. Weitere Ergebnisse belegen den starken Einfluss des Absorptionskoeffizienten auf die Maximaltemperatur. Untersuchungen zur Pulsdauerabhaengigkeit der Zerstoerschwelle weisen fuer Substrate eine gute Uebereinstimmung mit dem t0,5-Gesetz aus. Daraus wird ein thermischer Zerstoerungsmechanismus bei defektarmen Materialien abgeleitet. Bei Morphologieuntersuchungen an Bestrahlungsflecken von Schichten wurden typische Zerstoerungserscheinungen gefunden, die auf die zusaetzliche oder dominierende Wirkung von Elektronenlawinen bei der laserinduzierten Zerstoerung defektreicher Materialien hinweisen.

Im Niedertemperaturplasma einer Stickstoff-Hochfrequenzgasentladung werden mit Hilfe der plasmadiagnostischen Methoden LIF und OES räumliche Konzentrationsprofile der N2-Triplett-Zustände A, B und C in verschiedenen Schwingungsniveaus studiert. Dabei wird die Druckabhängigkeit im Bereich 30 bis 100 Pa und die Abhängigkeit von der Brennspannung bis 250 V untersucht. Die deutlich unterschiedlichen räumlichen Verteilungen der verschiedenen Spezies werden mit Hilfe einer Modellierung beschrieben, die sowohl Elektronenstoßanregung in der Plasmarandschicht als auch Diffusion, Stoßabregung, Kaskadenprozesse sowie Deaktivierung durch Wandstöße berücksichtigt. Dabei zeigt sich, daß vor allem Wandstöße für die räumliche Verteilung der langlebigen Spezies A(v=0,1) von zentraler Bedeutung sind. Die kurzlebigen C und B finden sich hingegen hauptsächlich in der Plasmarandschicht. Durch die Kombination der LIF mit Rayleighstreulichtexperimenten werden absolute Teilchendichten der drei Triplett-Zustände bestimmt.

Universiẗat, Diss., 2004--Heidelberg.

In dieser Arbeit wurden einzelne Siliziumdioxid-Partikel (Durchmesser 500nm) in einer elektrodynamischen Vierpolfalle gespeichert und mit Hilfe eines Kohlendioxidlasers aufgeheizt. Die Masse eines gespeicherten Partikels wurde dabei mit hoher Präzision und in situ aus der Auswertung von Streulichtmodulationen gewonnen. Es wurden anhand der zeitlichen Masseänderung laserinduzierte Desorptionen und Adsorptionen von Molekülen beobachtet. Dazu wurde eine weitgehend automatisierte Versuchsanlage aufgebaut. Eine rechnergesteuerte Durchführung der Experimente erfolgte jeweils bis zu einer Dauer mehrerer Tage (Langzeitmessungen). Die Temperatur und die thermische Abstrahlleistung isolierter Partikel wurde mit Hilfe einer modifizierten Planck'schen Strahlungsformel abgeschätzt.