Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Kurzzeitphysik Hauptvorträge
Hauptvortrag K I Di 10:30 A
Gasentladungsbasierte Strahlungsquellen im extremen Ultraviolett
— •Klaus Bergmann — Institut für Lasertechnik, Steinbachstr.
15, 52074 Aachen
Die Erzeugung von extrem ultravioletten Licht aus dichten, heissen
Plasmen aus einer Gasentladung wird seit vielen Jahrzehnten untersucht.
Getrieben durch die Aktivitäten der Halbleiterindustrie im Bereich der
extrem ultraviolett Lithographie ist allerdings erst in den letzten Jahren
ein enormer technologischer Fortschritt unter den Aspekten wie Lebensdauer,
mittlere Strahlungsleistung oder Wiederholfrequenz erzielt worden.
In diesem Vortrag wird der Entwicklungsstand von Quellen für den Einsatz
in der EUV-Lithographie vorgestellt, für die mittlere Strahlungsleistungen
im Kilowattbereich bei Frequenzen über 7 Kilohertz und Lebensdauern
über 10 10 Pulse gefordert werden. Ferner wird auf das Potenzial
für mögliche Anwendungen solcher Strahlungsquellen auch ausserhalb
des Einsatzes in der Halbleiterindustrie eingegangen.
Hauptvortrag K II Di 11:00 A
Elektronenstrahlangeregte Ultraviolettlichtquellen — •A. Ulrich
1 , A. Görtler 2 , A. Hohla 2 , G. Kornfeld 3 , R. Krücken 1 , A.
Morozov 1 , F. Mühlberger 4 , J. Piel 2 , R. Steinhübl 1,3 , J. Wieser
2 und R. Zimmermann 4,5,6 — 1 TU- München, Fak. f. Physik E12,
85748 Garching — 2 TuiLaser AG, 82110 Germering — 3 THALES Electron
Devices, 89077 Ulm — 4 GSF, Inst. f. Ökol. Chemie, 85764 Neuherberg
— 5 BIFA, 86167 Augsburg — 6 Univ. Augsburg, Inst. f. Physik,
86159 Augsburg
Die Lichtemission dichter Gase bei der Anregung mit Elektronenstrahlen
von typ. 15keV kann sowohl für grundlegende Studien in der Atomund
Molekülphysik als auch für neuartige Lichtquellen genutzt werden.
Die niedrige Teilchenenergie führt zu hohem Energieverlust der Elektronen
im Gas und damit zu kurzer Reichweite und hoher Leistungsdichte.
Technisch wurde dies durch die Verwendung sehr dünner (300nm) Keramikfolien
als Strahleintrittsfenster möglich. Die Lichtemission wird vom
optischen Zerfall der Excimermoleküle dominiert. Es wird diskutiert, welche
weiteren Emissionen durch Energietransferprozesse auf andere Gase
erreicht werden können. Eine weitere Zielsetzung ist es, Leistungsdichten
zu erzielen, die bis an die Grenzen heranreichen, bei denen die Excimerbildung
nicht mehr dominiert und das Gas durch die Elektronenstrahlanregung
in ein Plasma verwandelt wird.
Gefördert durch: BFS, DFG, MLL
Hauptvortrag K III Di 14:45 A
Aufschluss und Abtötung biologischer Zellen mit Hilfe starker
gepulster elektrischer Felder — •Hansjoachim Bluhm —
a: Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Hochleistungsimpuls- und
Mikrowellentechnik, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-
Leopoldshafen
Mit Hilfe starker gepulster elektrischer Felder können irreversible Poren
in den Membranen biologischer Zellen und ihrer Organellen induziert
werden. Dadurch kann es zum Ausfluss des Zytoplasmas und der Zellinhaltsstoffe
kommen. Die Methode kann daher sowohl zur effektiven
Gewinnung von Grundstoffen für die chemische, pharmazeutische und
Nahrungsmittelindustrie als auch zur Abtötung von Mikroorganismen in
Hauptvorträge
aquatischen Systemen angewendet werden. Bei der ersten Anwendung
können nicht nur die Ausbeuten an Nähr- und Rohstoffen erhöht werden,
sondern auch die Produktreinheit verbessert und die Verfahrensund
Energiekosten gesenkt werden. Die zweite Anwendung vermeidet unerwünschte
Nebeneffekte, die häufig bei chemischen Desinfektionsverfahren
auftreten.
In dem Beitrag werden die biophysikalischen Vorgänge, die zur Permeabilisierung
der Zellmembranen führen, beschrieben, die Hochleistungsimpulsgeneratoren
vorgestellt, die für den großtechnischen Einsatz dieser
Verfahren notwendig sind, sowie der Stand der Entwicklung und noch zu
bewältigende Probleme diskutiert.
Hauptvortrag K IV Mi 10:30 A
Scheibenlaser - Ergebnisse und Skalierung — •Adolf Giesen —
Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 43,
70569 Stuttgart
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse zum Scheibenlaser zusammenfassend
dargestellt. Dabei werden die aktuellen Ergebnisse für Dauerstrichlaser,
Q-switched Laser und Ultrakurzpulsverstärker eingehend
erörtert. Anhand des Designs werden die prinzipiellen Ideen des Scheibenlasers
erläutert und die Vorteile für den Bau von Hochleistungslasern
abgeleitet. Weiterhin werden die Skalierungsgesetze diskutiert, die zeigen,
dass mehr als 10 kW Leistung aus einer einzigen Scheibe im Dauerstrich-
Betrieb extrahiert werden können. Die extrahierbare Pulsenergie aus einer
Scheibe kann mehr als 1 J betragen. Im zweiten Teil des Vortrags
wird die Übertragung des Konzeptes auf Halbleiterstrukturen diskutiert.
Erste Ergebnisse zeigen, dass sich durch optisch gepumpte Halbleiterscheibenlaser
Grundmodeleistungen von mehr als 10 W mit hohem Wirkungsgrad
erreichen lassen. Durch Frequenzverdopplung lässt sich damit
auch der gesamte sichtbare Spektralbereich mit hoher Leistung erreichen.
Am Ende des Beitrags werden eine kurze Übersicht über den Stand der
industriellen Realisierung des Scheibenlasers sowie einige Anwendungsbeispiele
stehen.
Hauptvortrag K V Mi 11:00 A
Ultrakurzpuls-Laserablation vorgespannter Oberflächenschichten
als Wirkungsmechanismus einer Silizium-
Mikroaktorik zur hochgenauen Positionierung — •Gerd Eßer
und Manfred Dirscherl — Bayerisches Laserzentrum gGmbH,
Konrad-Zuse-Str. 2-6, 91054 Erlangen
Die Funktion mikromechanischer und mikrooptischer Baugruppen
muss oftmals durch hochgenaue Positionierung einzelner optischer,
mechanischer oder elektronischer Komponenten sichergestellt werden.
Taktile und thermisch basierte Justierverfahren stoßen aufgrund
von Toleranzproblemen und Rückfederungseffekten bereits bei
Größenordnungen von ca. 1µm an ihre Grenzen.
Deshalb wird derzeit das laserbasierte Justierverfahren NOTILA
(Non-thermal Impact Laser Adjustment) entwickelt, dessen Grundmechanismus
auf der kalten Laserstrahlablation vorgespannter Oberflächenschichten
basiert. Mit Hilfe dieser Technik werden durch Beschichtungen
elastisch vorgespannte Siliziumaktoren stufenweise entspannt und
somit geringste Lageänderungen realisiert. Der Beitrag geht auf die Interaktion
ultrakurzer Laserpulse mit Materie ein und erläutert den Wirkungsmechanismus
des Justierverfahrens anhand eines elastostatischen
Modells. Erste experimentelle Ergebnisse werden ebenfalls vorgestellt.