Untitled - Laser Zentrum Hannover eV

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Jahrbuch 2006
people matter
Laser Zentrum Hannover e.V.
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Phone +49 511-27 88 - 0
Fax +49 511-27 88 - 100
E-Mail: [email protected]
www.lzh.de
2
LZH Jahrbuch 2006
Rückblick
auf das Jahr 2006
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
Wirtschaftliche
Entwicklung
Abteilungen
und Gruppen
Arbeitssicherheit
im LZH
Ausbildung
im LZH
Messen 2006
Veranstaltungen
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6
6
6
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Veröffentlichungen
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Technische
Ausstattung
Rückblick auf das Jahr 2006
Organisation – Aufbau und Schwerpunkte
2.1. Ziele und Schwerpunkte des LZH
2.2. Organisation
2.2.1. Mitglieder
2.2.2. Kuratorium
2.2.3. Vorstand
2.2.4. Geschäftsführer
2.2.5. Abteilungsleiter
2.2.6. Gruppenleiter
2.2.7. Organigramm
2.3. Arbeitsschwerpunkte
3. Wirtschaftliche Entwicklung
3.1. Gliederung der Einnahmen
3.2. Personalentwicklung
3.3. Anzahl und Herkunft ausländischer Mitarbeiter
4. Abteilungen und Gruppen
4.1. Neue F&E-Vorhaben/Darstellung 2006
4.1.1
Laserentwicklung
4.1.2. Laserkomponenten
4.1.3. Produktions- und Systemtechnik
4.1.4. Werkstoff- und Prozesstechnik
4.1.5. Nanotechnologie
4.1.6. Medizintechnik
4.1.7. Stabsabteilung
4.2. Preise und Auszeichnungen in 2006
4.3. Promotionen, Diplomarbeiten und Projektarbeiten
4.4. Mitarbeit in Gremien – Mitglied in Netzwerken
5. Arbeitssicherheit
6. Ausbildung und Weiterbildung im LZH
7. Messen
8. Veranstaltungen
9. Veröffentlichungen
9.1. Veröffentlichungen 2006
9.1.1
Laserentwicklung
9.2. Pressemitteilungen
10. Technische Ausstattung
10.1. Sonderinvestitionen durch das Land Niedersachsen
10.2. Laseranlagen im LZH
10.3. Beschichtungsanlagen
10.4. Optikcharakterisierung
10.5. Labore: Laserentwicklung
10.6. Mess- und Analysegeräte
11. So erreichen Sie das LZH
So erreichen
Sie das LZH
1.
2.
Rückblick
Inhaltsverzeichnis
Rückblick
auf das Jahr 2004
Rückblick
auf das Jahr 2006
1.
Rückblick auf das Jahr 2006
Das zurückliegende Jahr 2006 war für das LZH in vielerlei
Hinsicht erfolgreich. An vorderster Stelle stehen dabei die
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Instituts, die mit ihren
Projektarbeiten den Drittmittelumsatz auf ein Rekordniveau
seit Bestehen des LZH auf über 10 Mio. � gesteigert haben. Die
gute konjunkturelle Stimmung in der Wirtschaft spiegelt sich
damit auch in den Institutsaktivitäten wieder. Insbesondere die
Ausgaben der Industrie für Forschung und Entwicklungen im
Laserbereich haben nach unserer Erfahrung im zurückliegenden Zeitraum zugenommen. Ein eindeutiges Indiz dafür, dass
die Lasertechnik mittel- bis langfristig zunehmende Bedeutung
bei Produkten wie auch in der Produktion bekommen wird. Ein
weiterer wichtiger Baustein für den Erfolg des LZH ist in der
strategischen Ausrichtung zu sehen. Der seit einigen Jahren
laufende Strategieprozess mit inhaltlicher Fokussierung auf die
drei Felder Mikro- und Nanophotonik, Lasermedizin und Biophotonik sowie Struktur- und Fügetechnik für den Fahrzeugbau,
beginnt deutlich zu greifen. Eine Vielzahl neuer Projekte genau
in diesen Themenfeldern kam 2006 zur Ausschreibung bzw. zur
Bewilligung.
Ein bedeutender Meilenstein für das LZH ist die Teilnahme an
dem bewilligten Exzellenzcluster „Rebirth – From Regenerative
Biology to Reconstructive Therapy“, der unter der Leitung der
Medizinischen Hochschule Hannover gemeinsam mit der Leibniz Universität Hannover und der Tierärztlichen Hochschule
Hannover nunmehr beginnt zu arbeiten. Rebirth wird auch im
LZH eine Reihe von neuen Arbeitsgruppen mit sich bringen,
wodurch sich die Themenfelder Biophotonik, Nanochirurgie
sowie Biomaterialien dauerhaft etablieren. Gemeinsam mit weiteren Programmen wie dem Sonderforschungsbereich 599 zu
Implantatmaterialien oder den BMBF-Projekten zur Femtonik,
wo das LZH in der Augenheilkunde sowie der HNO-Heilkunde
aktiv beteiligt ist, werden diese Themenfelder in Zukunft auch zu
einem bedeutenden Standortfaktor ausgebaut werden. Neben
den genannten Strategiefeldern gab es aber auch weitere sehr
positive Erfolge. So wurde im Jahr 2006 in der Laserentwicklung
eine neue Arbeitsgruppe zu Lasern für Weltraumanwendungen
eingerichtet. Hier konnten neue Projektbewilligungen für Laser
zur Erkundung der Planeten Merkur und Mars erfolgreich akquiriert werden. Auch im Hinblick auf irdische Anwendungen sind
derartige Projekte von besonderer Bedeutung, da in der Regel
die Anforderungen an weltraumgestützte Systeme deutlich
höher sind, als an Systeme, die industriell eingesetzt werden. In
der Konsequenz finden sich damit viele der space-basierten Forschungsergebnisse auch auf Dauer in der Industrie wieder.
Auch im Sinne der Standortförderung wurden gemeinsam mit
der Wirtschaftsförderinitiative hannoverimpuls neue Ideen
umgesetzt, die den Standort sowohl für Unternehmensgründungen als auch für Ansiedlungen attraktiv machen sollen.
Beispiele hierfür sind gemeinsame Messeauftritte auf der Photonics West, der Hannover Messe oder der EuroBlech. Positiv
zu erwähnen ist auch, dass die 2003 ausgegründete LZH Laser
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LZH Jahrbuch 2006
Akademie GmbH, die flankierend zu den Forschungsaktivitäten
des LZH die Aus- und Weiterbildung entwickelt und anbietet, ein
durchaus wichtiger Standortfaktor geworden ist. Somit können
Unternehmen neben Forschungs- und Entwicklungsergebnissen
auch gleichzeitig Mitarbeiter vor Ort kompetent schulen lassen
und die Ergebnisse auf direktem Weg in ihre Fertigung übernehmen. Wichtig im Sinne der Standortaktivitäten ist eine internationale Wahrnehmbarkeit des Instituts. Durch die Teilnahme an
internationalen Konferenzen sowie an Ausstellungen hat sich
das Institut auch international sehr gut etabliert. Zunehmende
Industrieaufträge auch von globalen Unternehmen aus den
amerikanischen und asiatischen Raum belegen diese Aussage.
Ein Höhepunkt im letzten Geschäftsjahr war die Feier des 20jährigen Institutsjubiläums. Die Durchführung der WLT-Summerschool in Hannover im Juni 2006 war eine hervorragende
Plattform, um vielen interessierten Nachwuchswissenschaftlern aus der gesamten Bundesrepublik die Aktivitäten des LZH
zu präsentieren. Auch der Tag der offenen Tür wurde mit über
1.000 Besuchern sehr gut angenommen, was ein Indiz dafür ist,
dass auch ein hohes Interesse der Allgemeinheit an den Arbeiten des Instituts existiert. Höhepunkt der 20-Jahr-Feier war der
Festakt, zu dem zahlreiche bedeutende Wissenschaftler, Politiker, Unternehmer und ehemalige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter es sich nicht haben nehmen lassen, mit uns zu feiern. 20
Jahre LZH ist aber auch ein guter Zeitpunkt, um eine Zäsur einzulegen. So gab es Änderungen im Vorstand und im Kuratorium
des Instituts. Mit großem Dank wurden zwei der drei Gründungsmitglieder, Prof. Tönshoff und Prof. Welling, verabschiedet.
Ihre Verdienste um das LZH sollen besonders herausgehoben
werden, da sie den Grundstein des Erfolges darstellen. Mit den
entsprechenden Nachfolgern Prof. Denkena und Prof. Morgner
wird es sicherlich eine hohe Kontinuität in den Arbeiten des
Instituts geben. Auch die Neuaufnahme von Herrn Dr. Hoving,
Herrn Brockmeyer und Herrn Dr. Ritterbach in das Kuratorium
des LZH wird die Verbindung zu den Unternehmen, in diesem
Fall Philips Applied Technologies, LINOS AG und Salzgitter AG,
weiter festigen und damit den wirtschaftspolitischen Auftrag
des Landes zusätzlich unterstützen.
Mit den personellen Änderungen ergibt sich eine enge Verzahnung mit der Universität. Gemeinsam mit weiteren 20 Instituten der Leibniz Universität Hannover wurde 2006 das Hannoversche Zentrum für Optische Technologien HOT gegründet.
Ziel von HOT ist es, die komplementären Aktivitäten im Feld
der Optischen Technologien von der Bildverarbeitung über die
Messtechnik hin zur Lasermaterialbearbeitung zu bündeln und
in große Projekte, welche erhebliche Impulse für den Wissenschaftsstandort Hannover bewegen sollen, münden zu lassen.
Ziel ist außerdem die Etablierung eines neuen Masterstudienganges Optische Technologien an der Universität, damit auch
in Zukunft akademische Wissenschaftler auf diesem Feld in Hannover durchgängig ausgebildet werden können.
Rückblick
Rückblick
auf das Jahr 2006
Der vorliegende Tätigkeitsbericht des Laser Zentrum Hannover
e.V. gibt Ihnen einen Überblick über die Arbeiten und Projekte
des Jahres 2006. Es zeigt sich wieder einmal, dass insbesondere
der wirtschaftspolitische Auftrag des Instituts, aber auch die
wissenschaftliche Exzellenz im vergangenen Jahr in besonderer
Weise erfüllt werden konnten. Der Bericht soll den Mitgliedern
des Vereins, dem Kuratorium und darüber hinaus einem breiten
Freundeskreis des Laser Zentrum Hannover e.V. einen Überblick
über die Vielfalt und Qualität des Instituts im vergangenen Jahr
geben.
Besonderen Dank gilt an dieser Stelle den Mitarbeiterinnen
und Mitarbeitern für ihre geleistete Arbeit, ihrem überdurchschnittlichen Einsatz und ihr persönliches Engagement im abgelaufenen Jahr. Ohne ihre Kreativität und Flexibilität sowie die
ständig neue Innovationsfähigkeit wären die vielen positiven
Ergebnisse, die das Institutsbild in der Öffentlichkeit zeigt sicher
nicht zustande gekommen. Besonderer Dank geht ebenfalls an
Freunde und Förderer des Laser Zentrum Hannover e.V. aus Politik, Verwaltung, Wissenschaft und Industrie für die kooperative
Zusammenarbeit und das hohe entgegengebrachte Vertrauen.
Damit können wir weiterhin trotz der schwierigen öffentlichen
Haushaltssituation auf Landesebene auf ein positives Jahr 2007
ausblicken mit dem Ziel, das Laser Zentrum Hannover e.V. weiter
zu positionieren und zu einem bedeutenden Stützpfeiler in der
Entwicklung der Lasertechnik und der Optischen Technologie in
Niedersachsen, Deutschland und Europa auszubauen.
Dr.-Ing. habil. Andreas Ostendorf, 31.12. 2006
LZH Jahrbuch 2006
5
2.
Organisation – Aufbau und Schwerpunkte
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
2.1. Ziele und Schwerpunkte des LZH
Am 20 Juni 1986 konstituierte sich das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) unter der Schirmherrschaft des Ministeriums für
Wirtschaft, Technologie und Verkehr des Landes Niedersachsens in der Rechtsform eines eingetragenen Vereins. Aufgabe
des Vereins ist die selbstlose Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der Lasertechnologie. Zu diesem Zweck
übernimmt das LZH:
• Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in den Bereichen
Laserentwicklung und Laseranwendung
• Technische und wissenschaftliche Beratungen mit dem Ziel,
Forschung und Praxis zusammenzuführen
• Industrienahe Ausbildung von Fachkräften für die
Entwicklung, Anwendung und Bedienung von Lasersystemen
Der optimalen Erfüllung dieser Aufgaben dienen enge Kooperationen mit der Universität Hannover, vertreten durch die Institute für Quantenoptik, Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen sowie Werkstoffkunde, der amtlichen Materialprüfanstalt (Hannover), der Schweißtechnischen Lehr- und
Versuchsanstalt (Hannover) und dem Institut für Integrierte
Produktion Hannover GmbH.
Kraft Satzung dient der Verein überwiegend gemeinnützigen
Zwecken im Sinne des § AO.
2.2. Organisation
2.2.1. Mitglieder
Satzungsgemäß fand eine Mitgliederversammlung
am 27.10. 2006 statt.
2.2.2. Kuratorium
Dem Kuratorium gehören folgende Mitglieder an:
Dr.-Ing. J. Balbach
Laser Produkt GmbH
Brunker Stieg 8, 31061 Alfeld
Prof. Dr. G. Litfin (bis 27.10. 2006)
LINOS AG
Königsallee 23, 37081 Göttingen
Prof. Dr.-Ing. Barke
Präsident der Universität Hannover
Welfengarten 1, 30167 Hannover
Prof. Dr. J. Mlynek
Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft
Markgrafenstr. 37, 10117 Berlin
Prof. Dr. Dr. h.c. K. E. Goehrmann
Vorsitzender des Kuratoriums
INI – International Neuroscience Institute
Hannover GmbH
Rudolf-Pichlmayr-Str. 4, 30625 Hannover
Dr. R.J. Peters
VDI-Technologiezentrum
Graf-Recke-Str. 84
40239 Düsseldorf
Dipl.-Vw. H. Heyne
stellvertretender Kuratoriumsvorsitzender
Nds. Ministerium für Wirtschaft,
Arbeit und Verkehr
Friedrichswall 1, 30159 Hannover
Neue Kuratoriummitglieder ab 27.10. 2006:
MD K. Stuhr
Ehrenmitglied des Kuratoriums
Hägerweg 9 a, 30659 Hannover
6
LZH Jahrbuch 2006
Dr. W. Hoving
Philips Applied Technologies –
Industrial Vision
High Tech Campus 7, 5656 AE Eindhoven
The Netherlands
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
Dr.-Ing. B. Ritterbach
Salzgitter Flachstahl GmbH
Eisenhüttenstraße 99, 38239 Salzgitter
Volker Brockmeyer
LINOS AG
Königsallee 23, 37081 Göttingen
2.2.3. Vorstand
Der Vorstand ist gesetzlicher Vertreter des Vereins. Im Jahr 2006
gehörten dem Vorstand folgende Personen an:
Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf
(Vorstandssprecher)
Hollerithallee 8, 30419 Hannover
Prof. Dr. W. Ertmer
Universität Hannover
Institut für Quantenoptik
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult.
Dr. med. h.c. H. Haferkamp
Unterwassertechnikum
Lise-Meitner-Str. 1, 30823 Garbsen
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing E.h. mult.
Dr. h.c. H. K.Tönshoff
(bis 27.10. 2006)
Institut für Fertigungstechnik und
Werkzeugmaschinen
An der Universität 2, 30823 Garbsen
Prof. Dr. H. Welling
(bis 27.10. 2006)
Hollerithallee 8, 30419 Hannover
Neue Vorstandsmitglieder ab 27.10.2006:
Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
Institut für Fertigungstechnik und
Werkzeugmaschinen
An der Universität 2, 30823 Garbsen
Prof. Dr. U. Morgner
Institut für Quantenoptik
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing.
E.h. mult. Dr. h.c. Tönshoff
Prof. Dr. W. Ertmer
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing.
E.h. mult. Dr. med. h.c.
H. Haferkamp
Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
Prof. Dr. U. Morgner
LZH Jahrbuch 2006
7
2.2.4. Geschäftsführer
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
Der Geschäftsführer vertritt den Vorstand und übernimmt die
Leitung des Laser Zentrum Hannover e.V.
Geschäftsführer
2.2.5. Abteilungsleiter
Abteilungen:
Laserkomponenten:
Dr. Detlev Ristau
Werkstoff- und
Prozesstechnik:
Dr.-Ing. Oliver Meier
Laserentwicklung:
Dr. Dietmar Kracht
Nanotechnologie:
Prof. Dr. Boris Chichkov
Stabsabteilung:
Dipl.-Soz. Klaus Nowitzki
Produktions- und
Systemtechnik:
Dr. Uwe Stute
Verwaltung:
Dipl.-Bw. Dirk Wiesinger
Medizintechnik:
Prof. Dr. Holger Lubatschowski
8
LZH Jahrbuch 2006
Prozessentwicklung
Dipl.-Phys. Henrik Ehlers
Oberflächentechnik
Dipl.-Ing. Mathias Deutschmann
Charakterisierung
Dr. Kai Starke
Trenntechnik, Sicherheit u. Sonderverfahren
Dipl.-Ing. Dirk Herzog
Beschichtungen
Dr. Stefan Günster
Nanophotonics
Dr. Carsten Reinhardt
Ultrafast Photonics
Dr. Dieter Wandt
Nanomaterials
Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Stephan Barcikowski
Solid State Photonics
Dipl.-Ing. Maik Frede
EUV/X-ray
Dr. Ulf Hinze
Space Technologies
Dr. Jörg Neumann
Femtosecond Laser Technologie
Dipl.-Phys. Jürgen Koch
Mikrotechnik
Dipl.-Ing. Thorsten Temme
Biophotonik
Prof. Dr. Alexander Heisterkamp
Fertigungsorganisation
Dipl.-Phys. Kai Schulze
Lasermedizin
Dipl.-Phys. Tammo Ripken
Maschinen & Steuerungen
Dr. Rainer Kling
Business Development
Dipl.-Oec. Olaf Bödecker
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
2.2.6. Gruppenleiter
Fügetechnik
Dr.-Ing. Lars Engelbrecht
LZH Jahrbuch 2006
9
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
2.2.7. Organigramm
Kuratorium
Vorstand
Verwaltung
Industrie, Hochschule,
Wirtschaftsministerium
Prof. Dr. W. Ertmer
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. H. Haferkamp
Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf (Sprecher)
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. H. K. Tönshoff
Dipl.-Bw. Dirk Wiesinger
Mitglieder
Industrieunternehmen,
Hochschulinstitute,
Forschungseinrichtungen
Stabsabteilung
Dipl.-Soz. Klaus Nowitzki
LZH Laser Akademie
Dr. Stephan Meiser
Laserkomponenten
Laserentwicklung
Produktions- u.
Systemtechnik
Werkstoff- u.
Prozesstechnik
Nanotechnologie
Medizintechnik
Prof. Dr. Holger
Lubatschowski
Dr. Detlev Ristau
Dr. Dietmar Kracht
Dr. Uwe Stute
Prof. Dr.
Boris Chichkov
Prozessentwicklung
Ultrafast
Photonics
Mikrotechnik
Fügetechnik
Nanophotonics
Biophotonik
Dipl.-Phys.
Henrik Ehlers
Dr. Dieter Wandt
Dipl.-Ing. Thorsten
Temme
Dipl.-Ing.
Lars Engelbrecht
Prof. Dr. Alexander
Heisterkamp
Charakterisierung
Solid State
Photonics
Oberflächentechnik
Nanomaterials
Lasermedizin
Dr. Kai Starke
Dipl.-Ing.
Maik Frede
Dipl.-Phys.
Kai Schulze
Dipl.-Ing.
Mathias Deutschmann
Dr.-Ing. Dipl.-Chem.
Stephan Barcikowski
Dipl.-Phys.
Tammo Ripken
Beschichtungen
Space
Technologies
Maschinen &
Steuerungen
Dr. Stefan Günster
Dr. Jörg Neumann
Dr. Rainer Kling
Trenntechnik,
sicherheit &
Sonderverfahren
Dipl.-Ing.
Dirk Herzog
EUV/X-ray
Dr. Ulf Hinze
Femtosecond
Laser Technology
Dipl.-Phys.
Jürgen Koch
Organigramm des LZH (Stand 31.12. 2006)
Curatorship
Board of Directors
Administration
Industry, University
Industry,
University,,
Ministry of Economy
Prof. Dr. W. Ertmer
Prof. Dr. H. Haferkamp
Dr. A. Ostendorf (Executive Director)
Prof. Dr. H. K. Tönshoff
Dirk Wiesinger
Membership
Industry,, University
Industry
University,,
Research Institutes
CEO Staff
Klaus Nowitzki
LZH Laser Academy
Dr. Stephan Meiser
Laser
Components
Laser
Development
Production &
Systems
Materials &
Processes
Nanotechnology
Biomedical
Optics
Dr. Detlev Ristau
Dr. Dietmar Kracht
Dr. Uwe Stute
Dr. Oliver Meier
Prof. Dr.
Boris Chichkov
Prof. Dr. Holger
Lubatschowski
Process
Development
Ultrafast
Photonics
Microtechnology
Joining
Nanophotonics
Biophotonics
Henrik Ehlers
Dr. Dieter Wandt
Thorsten Temme
Dr. Lars Engelbrecht
Prof. Dr. Alexander
Heisterkamp
Characterization
Solid State
Photonics
Industrial
Engineering
Surface
Treatment
Nanomaterials
Medical Laser
Applications
Dr. Kai Starke
Maik Frede
Kai Schulze
Mathias
Deutschmann
Dr. Stephan
Barcikowski
Tammo Ripken
Coatings
Space
Technologies
Machines &
Controls
Cutting, Safety &
Special Processes
EUV/X-ray
Dr. Stefan Günster
Dr. Jörg Neumann
Dr. Rainer Kling
Dirk Herzog
Dr. Ulf Hinze
Femtosecond
Laser Technology
Jürgen Koch
10
LZH Jahrbuch 2006
Organization Chart LZH (31.12. 2006)
2.3. Arbeitsschwerpunkte
Anlagentechnik
• Prozesskontrolle und -regelung
• Sensorik
• Lasermesstechnik
• Thermographie, Pyrometrie
• CAD/CAM-Systeme
• Handgeführte Lasersysteme
• Anlagenentwicklung
• Qualitätssicherung
Laser in Medizin und Biophotonik
• Mikrochirurgie mit ultrakurzen Laserpulsen
• Zellchirurgie
• Optische Diagnose- und Bildgebungsverfahren
• Neurostimulation
Organisation –
Aufbau
und Schwerpunkte
Prozesstechnologie
• Trennen
• Fügen
• Oberflächenbearbeitung
• Mikro- und Nanobearbeitung
• Rapid Prototyping
• Modellbildung und Simulation
Umweltanalytik
• Immissions- und Emissionsmessungen
• Arbeitsplatzmessungen
• Schadstoffanalytik und Emissionsprognose
• Planung von Absaugeinrichtungen und
Abluftreinigungsverfahren
Aus- und Weiterbildung
• Studienbegleitende Fachausbildung
• Facharbeiter-Ausbildung
Optiken, Beschichtungen
• Beschichtungen von VUV- bis in den FIR-Bereich
• Charakterisierung optischer Komponenten nach ISO-Normen
• Entwicklung von Spezial- und Hochleistungsbeschichtungen
• Hochstabile Beschichtungen mit geringsten
optischen Verlusten
• Rapid Prototyping komplexer optischer Funktionsschichten
Laserentwicklung
• Diodengepumpte Festkörperlaser
• Ultrakurzpulslaser
• Abstimmbare Lasersysteme für die Spektroskopie
• Hochstabile Festkörperlaser für die Messtechnik
• Faserlaser- und Faserverstärkersysteme
• Frequenzkonversion und Wellenleitung von Laserstrahlung
• Nichtlineare Optik
LZH Jahrbuch 2006
11
3.
Wirtschaftliche Entwicklung
Wirtschaftliche
Entwicklung
Die wirtschaftliche Entwicklung des Laser Zentrum Hannover
e.V. im Jahr 2006 wird anhand der nachfolgenden Ergebnisrechnung aufgezeigt.
Die betriebliche Leistung (Umsatz) betrug im Jahr 2006 Mio. €
11,804 (Vorjahr: Mio. 11,439). Die Leistung (Umsatz) setzt sich
zusammen aus den Projekterträgen durch die Industrie, Bund,
Land, EU und Sonstige in Höhe von Mio. € 10.286 (Vorjahr: Mio.
€ 9,921) und der Grundfinanzierung durch das Land Niedersachsen in Höhe von Mio. € 1,518 (Vorjahr: Mio. € 1,518). Der
Zuwachsrate des Projektumsatzes betrug 10% (Vorjahr: 17%
Die Eigenfinanzierungsquote lag bei 87% (Vorjahr: 87%).
Im Jahr 2006 wurden dem LZH vom Wirtschaftsministerium des
Landes Niedersachsen zusätzlich Mittel für strategische Investitionen in Höhe von Mio. € 0,307 (Vorjahr: Mio. € 0,379) zur
Verfügung gestellt. Die Aufwendungen für Investitionen betrugen damit Mio. € 1,756 (Vorjahr: Mio. € 1,685). Der Anteil
der Investitionen an den Gesamtaufwendungen betrug im
Geschäftsjahr 14% (Vorjahr: 14%).
Umsatzentwicklung 1999–2006 (in T€)
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Im Jahr 2006 wurden am LZH 94 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben
bearbeitet. Es kamen in 2006 37 F&E-Vorhaben, davon acht im europäischen
Rahmen, zur Bewilligung. (s. Bild „Gliederung der Einnahmen“).
3.1. Gliederung der Einnahmen
2005
2006
13 %
13 %
1%
2%
43 %
34 %
20 %
27 %
9%
4%
12
LZH Jahrbuch 2006
10 %
Industrie/-Beteiligung
EU
AIF
DFG
BMBF
Sonstige
Grundfinanzierung
12 %
8%
4%
3.2. Personalentwicklung
Die Aufteilung der Mitarbeiter im LZH ist in der folgenden Grafik dargestellt.
8
9
5
6
200
5
7
4
85
101
72
75
150
100
111
104
88
50
0
72
77
15
11
15
12
1998
62
72
100
97
93
19
19
18
75
83
90
18
12
1999
Gastwissenschaftler
Wissenschaftliche Hilfskräfte
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Technisches Personal
Administration
22
22
7
5
15
15
Gastwissenschaftler
2000
2001
2002
Wissenschaftliche Hilfskräfte
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Technisches Personal
Administration
15
14
2003
111
17
17
2004
Wirtschaftliche
Entwicklung
250
17
2005
2006
3.3. Anzahl und Herkunft ausländischer Mitarbeiter
Ausländische Mitarbeiter im LZH 2006
1
Argentinien
2
Indonesien inkl. Irian Jaya
1
Schweiz
1
Bosnien-Herzegowina
1
Japan
11
Spanien
1
Bulgarien
3
Kamerun
1
Tschechische Republik
2
China (Taiwan)
8
Kanada
2
Türkei
6
China, Volksrepublik inkl.
1
Litauen, inkl. Memelland
2
Ukraine
1
Ecuador inkl. Galapagos-Inseln
2
Moldau
2
2
Frankreich, inkl. Korsika
1
Niederlande
Vereinigte Staaten
von Amerika
2
Griechenland
1
Polen
1
Weißrußland (Belarus)
2
Großbritannien, Nordirland
1
Rumänien
5
Indien inkl. Sikkim und Goa
7
Russische Föderation
Insgesamt 70 ausländische Mitarbeiter aus 27 Ländern
LZH Jahrbuch 2006
13
4.
Abteilungen und Gruppen
4.1. Forschungs- und Entwicklungsvorhaben
Abteilungen
und Gruppen
4.1.1.
Laserentwicklung
Die Abteilung Laserentwicklung beschäftigt sich mit der Entwicklung von Laserstrahlquellen für verschiedenste Anwendungsfelder. Forschungsschwerpunkte des LZH im Bereich
Laserentwicklung sind der Aufbau und die Charakterisierung
von modernen diodengepumpten Festkörper- und Faserlasern.
Die Abteilung Laserentwicklung deckt im Rahmen ihrer Aktivitäten das komplette Spektrum von der Grundlagenforschung
bis zum industriellen Einsatz ab. So werden im Bereich der Ultrakurzpulsfaserlaser deren Rauschcharakteristika in Bezug auf
Quantenlimitierungen untersucht und das Verständnis der an
der Erzeugung von spektralen Superkontinua in Photonischen
Kristallfasern beteiligen nichtlinearen Prozesse vertieft.
Einen Forschungsschwerpunkt der Abteilung bildet die Realisierung von einfrequenten diodengepumpten Festkörperlasern für
den Einsatz bei der Gravitationswellendetektion. Das für diese
Lasersysteme verwendete endgepumpte Laserkonzept findet
ebenfalls in Systemen für den Einsatz in Beschriftungsindustrie
und Medizintechnik Anwendung.
Neben dem breitenwirksamen Einsatz von Laser hat sich die
Abteilung Laserentwicklung auf die Realisierung von Lasersystemen für den Einsatz bei wissenschaftlichen Missionen im
Weltraum und den damit verbundenen technischen Herausforderungen in Bezug auf Lebensdauer, Gewicht und Leistungsaufnahme spezialisiert. Dabei werden sowohl das mechanische
als auch das thermale und strukturelle Design am LZH durchgeführt. Arbeiten in Bereich der optischen Messtechnik wie die
3-Formvermessung von reflektierenden Oberflächen und Mikrowegmesstechnik runden das Profil der Abteilung ab.
Die Arbeiten werden gegliedert nach thematischen Schwerpunkten in den Gruppen Ultrafast Photonics, Solid-State Photonics und Space Technologies bearbeitet.
14
LZH Jahrbuch 2006
Zu den Arbeitsschwerpunkten der Abteilung gehören:
• Diodengepumpte Festkörperlaser
• Frequenzkonversion
• Ultrakurzpulsfaserlaser
• Regenerative Ultrakurzpuls-Verstärker
• Superkontinuumerzeugung mit photonischen Kristallfasern
• Simulation und Berechnung von Lasersystemen
• Entwicklung von Lasersystemen für den Einsatz im Weltraum
• Optische Messtechnik
Kontakt:
Dr. Dietmar Kracht
Tel.: +49 511 2788 210, E-Mail: [email protected]
Zu den Arbeitsschwerpunkten der Gruppe gehören:
• Erbium- und Ytterbium-basierte Femtosekunden-Faserlaser
im Wellenlängenbereich um 1,5 µm und 1 µm
• Rauscheigenschaften von Ultrakurzpulsfaserlaser
• Superkontinuumerzeugung mit photonischen Kristallfasern
• Regenerative Ultrakurzpuls-Wolframat-Verstärker
• µs-Faseroszillator-Verstärker im Wellenlängenbereich
um 1µm und 2 µm
Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten und Schwerpunkte:
Die aktuellen wissenschaftlichen Arbeiten in der Gruppe UFP
werden im Rahmen von Projekten durchgeführt, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), von der
Europäischen Gemeinschaft (EU) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG-Sonderforschungsbereich 407)
gefördert werden. Die Schwerpunkte dieser Forschungen fokussieren sich dabei auf die Erzeugung und Untersuchung von
modengekoppelten ultrakurzen Pulsen auf der Basis von Ytterbium (Yb) dotierten Glasfasern und deren Verstärkung mit Wolframatkristallen. Darüber hinaus werden gepulste µs-Faser-Oszillator-Verstärkeranordnungen realisiert, wobei neben Ytterbium
auch Thulium-Fasern eingesetzt werden.
In diesem EU-Projekt (The Optical Nose) wird eine Pumplichtquelle für einen optisch parametrischen Verstärker aufgebaut,
der zur Atemgasanalyse im infraroten Spektralbereich eingesetzt werden soll. Die besondere Herausforderung dabei
ist, eine Vielzahl von Parametern des Faserlasersystems, wie
Abstimmbereich um 60 nm, Linienbreite kleiner 500 MHz und
Spitzenintensität 100 Watt, zu kombinieren, was in dieser Form
bisher noch nicht realisiert worden ist.
Ein wichtiger Bereich der Forschungen in der Gruppe ist die
Entwicklung von Ultrakurzpuls-Faseroszillatoren auf Ytterbiumbasis und die Realisierung von neuartigen Pulsformen, die
eine Leistungsskalierung ermöglichen. Dabei sollen Freistrahlkomponenten im Laseraufbau, wie Isolatoren, Wellenplatten,
Strahlteiler usw. durch faseroptische Komponenten ersetzt
werden, um ein robustes industrietaugliches System zu realisieren. Insbesondere werden dabei photonische Kristallfasern zur
Dispersionskompensation eingesetzt.
Unterstützt werden diese Arbeiten durch ein grundlagenorientiertes DFG-Projekt in dem die Rauscheigenschaften dieser
Faseroszillatoren untersucht und die unterschiedlichen Pulsformen diesbezüglich verglichen werden. Dazu werden zunächst
selbstähnliche Pulse in verschiedenen passiven und aktiven
Faserstrecken erzeugt und die Pulsformungsprozesse untersucht. Diese Ergebnisse werden auf passiv modengekoppelte
Faserlaser übertragen, um deren Einfluss auf den Modenkopplungsmechanismus zu bestimmen. Darüber hinaus wird das
Verhalten der einzelnen Pulsformen in nichtlinearen Prozessen,
insbesondere bei der Erzeugung von spektralen Superkontinua
in hochnichtlinearen Fasern analysiert und die dominierenden
Rauschquellen und Limitierungen der Frequenzkammparameter durch Quantenprozesse definiert.
Als optimale Ergänzung zu diesen Projekten wird aktuell ein
neues Forschungsvorhaben bearbeitet, dass die Verstärkung
der Pulse oben genannter Oszillatoren zum Inhalt hat. Dabei
sollen sehr kompakte diodengepumpte regenerative fs-Laserverstärker (RegAmp) auf der Basis von Yb-dotierten Wolframatkristallen untersucht werden, bei denen der zu verstärkende
Puls erstmalig innerhalb des Verstärkerresonators sowohl zeitlich als auch räumlich gestreckt wird. Dadurch wird ein resonatorexterner Pulsstrecker überflüssig und ein nachgeschalteter
Pulskompressor kann einfacher realisiert werden. Durch die
höhere Spitzenleistung der ungestreckten Seedpulse ist dabei
eine höhere Pulsqualität aufgrund einer geringeren Anzahl
von Resonatorumläufen zu erwarten. Durch die räumliche Frequenzaufspaltung im Verstärkungsmedium kann eine resonatorinterne Pulsformung erreicht werden. Insgesamt wird durch
dieses Konzept die Zahl der benötigten Komponenten erheblich
reduziert und der Laserverstärkeraufbau stark vereinfacht.
Kontakt:
Dr. Dieter Wandt
LZH Jahrbuch 2006
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Abteilungen
und Gruppen
Ultrafast Photonics
Solid State Photonics
Abteilungen
und Gruppen
• Kristalldesign zur Leistungsskalierung
diodengepumpter Festkörperlaser
• Entwicklung hochstabiler Lasersysteme für
erdgebundene Gravitationswellen-Observatorien
• Fasertechnologie zur Untersuchung einfrequenter
Hochleistungsfaserlaser
• Service, Consulting und Software:
Von der Idee bis zum Prototyp
• Simulation und Berechnung von Lasersystemen
Laserentwicklung für erdgebundene
Gravitationswellen-Observatorien
Die Gruppe SSP baut Ihre Stellung bei der Laserentwicklung
für erdgebundene Gravitationswellen-Observatorien weiter
aus. Zunächst wurde Anfang des Jahres die Entwicklung eines
Verstärkers für die nächste Stufe des VIRGO-Detektors in Auftrag gegeben. Dieser Laser wird den bereits vor einigen Jahren
vom LZH entwickelte Oszillator weiter verstärken und eine Ausgangsleistung von mehr als 50 W liefern. Mitte des Jahres wurde
weiterhin ein Vertrag über die Entwicklung der enhanced und
advanced LIGO Laser Systeme mit dem AEI (Albert Einstein Institut für Gravitationswellenphysik) abgeschlossen. Diese Laser
werden in den nächsten Jahren in den amerikanischen Observatorien eingesetzt, womit das LZH drei, der derzeit in Betrieb
befindlichen vier Gravitationswellen-Observatorien mit Laserstrahlquellen beliefert.
Laserkristalldesign
Im Bereich der Leistungsskalierung von Festkörperlaser konnten
bedeutende Fortschritte erzielt werden. So wurde mit einem so
genannten Multisegmente-Stab, der aus einzelnen Kristallsegmenten mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht, eine Ausgangsleistung von mehr als 400 W erreicht. Ein konventioneller
Laserstab der gleichen Größe würde schon bei ca. einem drittel
der zugeführten Pumpleistung zerstört werden. Die Ergebnisse
zeigen die Skalierbarkeit des entwickelten Laserdesigns. Die
Größe des gesamten Lasers beträgt zudem nur ca. 22 x 10 x 10
cm3 (Bild).
Highlights
Messebeteiligung: Photonics West 2006, Ausstellung von
Exponaten auf dem German Pavilion.
Kontakt:
Dipl.-Ing. Maik Frede
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LZH Jahrbuch 2006
Space Technologies
In der Gruppe Space Technologies (SPT) werden mehrere Projekte zur Entwicklung von diodengepumpten FestkörperlaserSystemen, die für den Einsatz im Weltraum vorgesehen sind,
durchgeführt. Da hinsichtlich Lebensdauer, Leistungsverbrauch,
Masse, Temperaturbereich, Umgebungsdruck und mechanischer Stabilität hohe Anforderungen an diese Systeme gestellt
werden, sind speziell abgestimmte Laser-Konzepte notwendig,
die sowohl durch Experimente, Simulationen als auch in entsprechenden Umwelttests verifiziert werden. Zurzeit werden
mehrere Machbarkeitsstudien und Prototypen-Entwicklungen
für gepulste Laser-Systeme durchgeführt:
Diese Projekte werden im
Rahmen von Industrie-Konsortien als Unterauftrag der
von Hoerner&Sulger GmbH
(Schwetzingen) realisiert.
Abteilungen
und Gruppen
• Space Technologies: Entwicklung von diodengepumpten
Festkörperlasern und Faserlasern für den Einsatz im
Weltraum
• FEM-Analyse von Bauteilen bzgl. Struktur und
Temperaturverteilung
• Optische Messtechnik: Wegmesstechnik, 3D-Formerfassung
Thermalmodell des
BELA Prototypen
Highlights
• Auslieferung der Prototypen des Laser Systems für
BepiColombo an die DLR Berlin und Max-Planck-Institut
für Sonnensystemforschung Katlenburg-Lindau
• Messebeteiligung: Industry Space Days 2006,
29.–31.05. 2006, ESTEC Noordwijk, The Netherlands.
Kontakt:
Dr. Jörg Neumann
Ansicht des flugnahen Prototypenmodell des BELA-Festkörperlasers
(ohne Außenhülle)
• Entwicklung eines flugnahen Festkörperlaser-Prototypen
für das Laser-Altimeter BELA der ESA/JAXA Merkurmission
Bepi Colombo
• Laserstudien für die ESA/NASA ExoMars Mission
(Pasteur Rover)
• Gütegeschaltetes Nd:YAG Lasersystem für Laser
Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)
• Frequenzvervierfachtes gütegeschaltetes Nd:YAG
Lasersystem für Matrix Assisted Laser Desorption/
Ionisation (MALDI)
LZH Jahrbuch 2006
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Abteilungen
und Gruppen
Zu den Arbeitsschwerpunkten der Abteilung gehören:
• Entwicklung von Beschichtungsprozessen für
Hochleistungs-Optik
• Optikcharakterisierung nach internationalen Standards
• Herstellung von komplexen Schichtsystemen für die
Lasertechnik und moderne Optik
Die Abteilung Laserkomponenten kann auf einen belastbaren
Erfahrungshintergrund sowohl auf dem Gebiet der Prozessentwicklung in der optischen Dünnschichttechnik als auch der
Charakterisierung optischer Komponenten zurückgreifen. Der
Ursprung der Abteilung datiert zurück zu Beginn der 1970iger Jahre auf die Arbeitsgruppe „Dielektrische Schichten“ des
Instituts für Quantenoptik der Universität Hannover. Im Zuge
der inzwischen mehr als dreißigjährigen Forschungstätigkeiten
konnten wichtige Beiträge zu der Entwicklung von ionengestützten Beschichtungsverfahren (IAD) sowie zu Ion Beam Sputtering (IBS) Prozessen geleistet werden. Des Weiteren stehen in
jüngster Zeit neben neuen Prozesskonzepten auch innovative
Kontrollverfahren für Beschichtungsprozesse auf der Grundlage
von In situ Messtechniken im Zentrum der Forschungsarbeiten,
wobei die Umsetzung in die industrielle Fertigungsumgebung
einen immer größeren Anteil einnimmt. Hierbei konnte eine
hohe Kompetenz auf dem Gebiet der Programmierung von
optischen Monitorsystemen für kommerzielle Beschichtungsanlagen sowie von kompletten Anlagensteuerungen für Eigenentwicklungen aufgebaut werden. Die umfangreiche Labor- und
Reinrauminfrastruktur umfasst neben dem Beschichtungsbereich normgerechte Charakterisierungseinrichtungen für Übertragungseigenschaften vom VUV- bis in den FIR-Spektralbereich, optische Verluste, laserinduzierte Zerstörschwellen und
die Stabilität optischer Komponenten.
Die Forschungsarbeiten der Abteilung finden ihre Synthese in
vielfältigen Anwendungen optischer Schichtsysteme für die
Lasertechnik und Präzisionsoptik. Im Vordergrund stehen hier
komplexe Schichtsystemen für Hochleistungs-Lasersysteme, die
18
LZH Jahrbuch 2006
bei Wellenlängen vom VUV- bis in den MIR-Bereich und bei verschiedensten Betriebsbedingungen bis in den Ultrakurzpulsbereich eingesetzt werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Schichtsystemen mit höchsten Anforderungen an
die Präzision und Übertragungseigenschaften für die Messtechnik und optische Inspektionstechnik. Die Optimierungsarbeiten
werden unterstützt durch Serviceleistungen an den vorhandenen Messeinrichtungen zur Bestimmung der optischen Verluste,
der laserinduzierten Zerstörschwellen und weiteren Qualitätsmerkmalen hochwertiger Schichtsysteme. Nicht zuletzt bietet
die Abteilung vor dem Hintergrund der Forschungsarbeiten
auch Beschichtungen nach Kundenwunsch in kleinen Losgrößen und Gerätenetwicklungen an.
Geschäftsbeziehungen bestehen hier auf internationaler Ebene
und werden teilweise durch Vertriebsgesellschaften unterstützt.
Insbesondere finden die VUV-Spektralphotometer, Breitbandspektrometer für die Prozesskontrolle, sowie Aufbauten nach
ISO-Standards mittlerweile Einsatz in Industrieunternehmen
und Forschungseinrichtungen vieler Länder. Neben Forschungsprojekten auf europäischer Ebene werden auch Beratungsleistungen im internationalen Rahmen durchgeführt, die neben der
Qualitätsbeurteilung von Dünnschichtprodukten auch die Einrichtung von Beschichtungsprozessen abdecken. Die Abteilung
ist auch tätig im Bereich der Entwicklung von Standards für die
Prüfung und Bemusterung von optischen Komponenten.
Kontakt:
Dr. Detlef Ristau
Prozessentwicklung
Unter dem Titel „Neue Prozesskonzepte für fluoridische Laserkomponenten“ wurde im Rahmen des Verbundvorhabens „Fluoridische Laserkomponenten für den UV-X-Spektralbereich
(FLUX)“ ein neues Projekt gestartet (BMBF, Laufzeit: 04/2006–
03/2009). Das Ziel liegt hierbei in Verfahrensinnovationen,
die eine erhebliche Steigerung der optischen Qualität sowie
der Stabilität und Leistungsfestigkeit von fluoridischen Funktionsschichten ermöglichen sollen, wobei Optiken für die Wellenlänge 193 nm im Zentrum des Interesses stehen. Zum Einsatz
kommen sowohl ionengestützte als auch IBS-Prozesskonzepte,
die mit einem am LZH entwickelten VUV-online-Monitor kontrolliert und analysiert werden können.
Abteilungen
und Gruppen
• Prozessentwicklung auf dem Gebiet der optischen
Dünnschichttechnologie für Anwendungen der
Präzisionsoptik, Lasertechnik und Konsumoptik
• Thermisches Verdampfen im Vakuum
• Ionengestützte Prozesskonzepte
(IAD, Ion Assisted Deposition)
• Ionenstrahlzerstäuben (IBS, Ion Beam Sputtering)
• Charakterisierung und Optimierung von Ionenquellen
• Geräteentwicklung für fortschrittliche Prozesskontrolltechniken
• Prozessautomatisierung
• Technologiestudien, Materialstudien,
neuartige Prozessvarianten
• Softwareentwicklung: Prozesskontrolle, Simulation
und Interferenzfilterdesign
Einen Schwerpunkt der Arbeiten des Jahres 2006 nahm die Weiterentwicklung eines in situ Monitorsystems für Beschichtungsanlagen ein, das breitbandige Transmissionsmessungen direkt
am Produkt ermöglicht und damit eine umfangreiche Datenbasis für die Prozessentwicklung liefert. So stehen beispielsweise
zusätzliche Informationen über das Aufwachsverhalten und
Schichtinhomogenitäten zur Verfügung. Die Verknüpfung des
in situ Monitors mit der Anlagensteuerung ergibt ein vollautomatisiertes System, das auf einer präzisen Bestimmung der
Schichtdicke aufsetzt und eine Ausgangsbasis für das Rapid
Manufacturing komplexer Schichtsysteme darstellt.
Ein herausragendes Beispiel für den Einsatz dieses Messsystems
ist die Herstellung von Rugate-Filtern, die in einem modifizierten
Ion Beam Sputtering (IBS) Prozess realisiert werden konnte. Im
Gegensatz zu Mehrschichtsystemen mit alternierenden Schichten hoch- und niederbrechender Materialien basieren RugateFilter auf einem tiefenabhängig kontinuierlich modulierten
Brechungsindex. Neben anspruchsvollen spektralen Charakteristika konnten mittels der abgeschiedenen oxidischen Mischmaterialien Fortschritte in der Laserzerstörfestigkeit sowie der
Temperaturfestigkeit der beschichteten Optiken erzielt werden.
Des Weiteren begannen gegen Ende des Jahres die Arbeiten
zu dem Projekt „Ionengestützte Verfahren für die Herstellung
photokatalytischer Schichten (IonKat)“, welches in das Verbundvorhaben „Photokatalytische Oberflächenveredelungen für die
Medizin, Fertigungstechnik und Konsumgüter (PhotoKat)“ eingegliedert ist (BMBF, 12/2006-11/2009).
Kontakt:
Henrik Ehlers
LZH Jahrbuch 2006
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Charakterisierung
Abteilungen
und Gruppen
• Qualifizierung von optischen Komponenten für technologisch anspruchsvolle Anwendungen vom EUV bis in den
FIR-Spektralbereich
• Messung von Transmissions- und Reflexionsgraden
• Bestimmung optischer Verluste
• Ermittelung der Festigkeit bzgl. Laserbestrahlung
• Stabilität von Optiken gegenüber Umwelteinflüssen
in den extremen Ultraviolett-Spektralbereich präzise vermessen
werden. Interessenten aus Industrie und Wissenschaft können
diese Messverfahren als Serviceleistung nutzen. Darüber hinaus
sind aus der Verfahrensentwicklung einige praxistaugliche
Messinstrumente entstanden, die bereits erfolgreich externen
Anwendern zur Verfügung gestellt werden konnten.
Aktuelle Forschungsaktivitäten beschäftigen sich beispielsweise mit der Entwicklung von Messverfahren, um Kristalloptik,
Beugungsgitter und Beschichtungen für Hochleistungs-Femtosekundenlaser bzgl. ihrer Zerstörfestigkeit, der Wellenfrontdeformation etc. zu charakterisieren (BMBF-Verbund Okulas). Die
während des EUREKA-Projekts CHOCLAB II erarbeiteten Kompetenzen zur Charakterisierung von DUV-Beschichtungen (z.B.
193 nm) werden im Rahmen eines neuen BMBF-Projekts (FLUX)
vertieft. Im Zentrum des Projekts stehen Untersuchungen zur
Stabilität von Beschichtungen und dem Einfluss von umgebungsbedingten Kontaminationen auf deren Funktionalität.
Kontakt:
Dr. Kai Starke
Zerstörstelle eine IBS-Spiegels (1064nm, 8ns)
Die Gruppe Charakterisierung hat ihren thematischen Schwerpunkt auf der Prüfung von optischen Komponenten bzgl. ihrer
optischen und mechanischen Eigenschaften. Die hierzu relevanten Messverfahren werden entweder nach Maßgabe der
gültigen Normen umgesetzt oder für den spezifischen Anwendungsfall adaptiert. Die Arbeitsfelder gliedern sich nach den zu
messenden Eigenschaften auf. Ein Fokus liegt auf der Bestimmung der Schwellen für laserinduzierte Zerstörung, die mit
einer Reihe von verschiedenen Lasersystemen von Nd:YAG über
Ti:Saphir bis zu Excimer-Lasern sowie vom Mikro- bis in den Femtosekunden-Pulsdauerbereich reicht. Optische Verluste können
mit einer Nachweisempfindlichkeit von weniger als 1ppm (Nd:
YAG) bzw. in Abhängigkeit der Bestrahlungsstärke (Excimer)
ermittelt werden. Reflexion und Transmission von Beschichtungen können mit Spektralphotometern vom fernen Infrarot- bis
20
LZH Jahrbuch 2006
Kompaktes Spektralphotometer für den EUV-Bereich
Beschichtungen
Die Palette der Beschichtungen umfasst Schichtsysteme vom
kurzwelligen (Vakuum ultra violett – VUV), dem sichtbaren und
nahen infraroten Spektralbereich bis hin zu Optiksystemen um
5 µm. Die Herstellung hochreflektierender Interferenzschichten und Antireflexsysteme erfolgt standardmäßig. Darüber
hinaus werden optische Funktionsschichten mit besonderen
Anforderungsprofilen, wie z. Bsp. „gechirpte“ Spiegel, Kantenfilter mit extremer Steilheit, thermisch stabilen Beschichtungen,
Beschichtungen auf Faserendflächen und allen Lasermaterialien hergestellt.
Die Arbeitsschwerpunkte der Gruppe „Beschichtungen“ in der
Abteilung Laserkomponenten liegen in der Entwicklung und
Herstellung anwendungsspezifischer Beschichtungslösungen.
Dazu werden zunächst die Anforderungen an die Beschichtung spezifiziert und in ein geeignetes Herstellungskonzept
umgesetzt. Bei der Erstellung des Herstellungskonzepts wird
der gesamte Prozess von Substratvorbereitung, Optikdesignerstellung, Beschichtung, und die nachfolgende Qualifizierung
berücksichtigt. Hierbei werden die in den beiden anderen
Gruppen der Abteilung erarbeiteten Forschungsergebnisse zu
neuen Prozesskonzepten und standardisierten Messverfahen
zeitnah umgesetzt.
Als Beschichtungsverfahren werden alle hochwertigen Methoden der Präzisionsoptik eingesetzt. Dies sind Ionenstrahlsputterverfahren, ionenunterstützte Prozesse und thermische
Beschichtungsverfahren.
Die aktuellen Fragestellungen und Forschungsschwerpunkte
zur Schichtdeposition umfassen die Themenfelder Schichthomogenitäten, Multilayersysteme mit niedrigsten Verlusten und
Beschichtungen mit höchsten Laserfestigkeiten.
Die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten stellen ein Spiegelbild der internationalen Zusammenarbeit im Bereich von
Optik und Lasertechnik dar. Die Arbeiten sind in nationale und
internationale Projekte eingebunden. Die Entwicklungen erfolgen in enger Kooperation mit den Laserherstellern und den
Anwendern für optische Beschichtungen.
Kontakt:
Dr. Stefan Günster
LZH Jahrbuch 2006
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Abteilungen
und Gruppen
• Entwicklung und Herstellung von anwendungsspezifischen
Beschichtungslösungen für die Bereiche Lasertechnologie,
Messtechnik, Nanotechnologie, Lithographie und Medizin
• Designentwicklung, Substratpräkonditionierung,
Dielektrische Beschichtung, Qualitätskontrolle
Abteilungen
und Gruppen
In der Abteilung steht die Erforschung, Entwicklung und Integration von Prozessen und Systemtechnik in laserbasierten Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinen und Produktionsabläufe
im Vordergrund. Die Projekte sollen Innovationen ermöglichen
und das Potential für einen wettbewerbsfähigen, industriellen
Einsatz aufzeigen. Übergreifend orientieren sich die Themen
am Kundennutzen wie Qualität und Effizienz, wobei Alleinstellungsmerkmale und die Kostenoptimierung Schwerpunkte der
Forschung sind. Einige Themen der Abteilung:
• Berührungsloses Fertigen insbesondere von
sprödharte Materialien
• Funktionale Oberflächen durch Mikrostrukturen
• Skalierung der Dimensionen von Prozesse für die
Mikrotechnik
• Effizienz Flexibilität z.B. Rapid Manufacturing von
Mikrosystemen, Paralellfertigung oder Remote Welding
• Automatisierung (Bauteillageerkennung, Prozesskontrolle)
• Prozessintegration und Prozesskettenoptimierung
• Prozesssicherheit und -kontrolle
Derzeit werden 20 öffentlich geförderte Projekte bearbeitet.
Die wesentlichen Förderprogramme sind dabei Femtonik (Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF), „Forschung
für die Produktion von morgen“ (BMBF), Europäische Kommission, 6. Rahmenprogramm, Nanosciences, Nanotechnologies,
Materials and new Production Technologies (EU-6FP-NMP), AiFForschungsvereinigung technische Gläser, ProInno2, Volkswagen vorab und InnoNet.
22
LZH Jahrbuch 2006
Die internationale Vernetzung spiegelt sich in einem Anteil von
rund 1/3 des Projektvolumens in Europäischen Projekten wider,
während in rund der Hälfte der Projekte für nationale Partner geforscht wird. Als Beispiel für ein internationales Projekt
sei EUDEVLAS mit einer Lauftezeit von einem Jahr erwähnt:
(09/2006–08/2007): European Union-Developing Countries
Laser Processing Initiative – Strategische Unterstützung und
Netzwerkbildung zur Kooperation mit Entwicklungsländern,
die von der Europäischen Kommission im 6. Rahmenprogramm
gefördert wird (EU-FP6-2004-NMP-TI-4-SSA).
Insbesondere die gute regionale Vernetzung mit Industriepartnern und Forschungseinrichtungen spiegelt sich in im Wesentlichen nicht öffentlich geförderten Arbeiten wieder. Regionale
Partner sind: MTU, Continental, LPKF – Laser & Electronics AG,
ISFH – Institut für Solarenergieforschung GmbH, Coherent, FhGIST – Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik,
PZH – Produktionstechnisches Zentrum Hannover
Mikrotechnik
Im Jahr 2006 lag ein Schwerpunkt in der Mikrotechnik auf Forschungsarbeiten, in denen der Einsatz von Kurzpulslasern für
industrielle Anwendungen untersucht und optimiert wurde.
Im Fokus waren hierbei insbesondere die Pikosekundenlaser,
welche bei der Bearbeitung von Metallen, ähnlich den Femtosekundenlasern, einen nahezu schmelzfreien Materialabtrag
hoher Güte ermöglichen können, jedoch im Vergleich zu diesen
robuster aufgebaut sind und in vielen Anwendungen deutlich
höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten ermöglichen, zum Beispiel bei der Mikrostrukturierung großer Flächen. Anwendungen für diese Strukturierung mit ps-Lasern erstrecken sich von
Verdichterschaufeln in Turbinen, Einspritzsysteme in Automobilen bis zu strukturierten metallischen Dünnschichtsystemen
für Sensor- und Elektronikanwendungen. Neben den Kurzpulslasern wurden auch Bearbeitungsprozesse entwickelt und
optimiert die auf konventionellen Strahlquellen mit längerer
Pulsdauer und / oder Wellenlängen im UV-Bereich mit höheren
Ausgangsleistungen beruhen. Ein Ziel ist hierbei, für die jeweiligen Anwendungen den effizientesten Prozess zu entwickeln,
da die mit dem Einsatz der Lasertechnik verbundenen Investitionen in industriellen Produktionsschritten häufig nur bei höchstem Durchsatz wirtschaftlich gerechtfertigt sind. Beispielsweise
werden derzeit Laserprozesse für die Fertigung neuartiger
Hocheffizienzsolarzellen entwickelt, in denen Siliziumwafer von
mehreren 100 cm2 Fläche in wenigen Sekunden mikrostrukturiert und mit mehreren Tausend Löchern zu versehen sind.
Grundlegende Untersuchungen zur Herstellung hochintegrierter optischer Komponenten die auf photonischen Kristallen mit
optischen Bandlücken und Defekten beruhen, werden derzeit
Präzisionsschnitt in Messingfolie mittels ps-Laser
in einem großen internationalen Forschungsvorhaben untersucht. Hierzu werden mittels Lasertechnik gezielte Defekte mit
sub-µm Genauigkeit in Kolloidsystemen aus Nanomaterialien
erzeugt. Es wird erwartet, dass mit dieser Technologie zukünftig
rein optische Signal- und Informationsverarbeitung in komplexen mikrooptischen Systemen realisiert werden kann.
Folgende, öffentlich geförderte F&E-Projekte wurden im Jahr
2006 im Bereich der Mikrotechnik begonnen:
• NEWTON – Enabling Technologies for 3D Nano Photonics:
New Materials and Process Technology for Real 3D Integrated Optical Circuits, Photonic Band Gap Devices and
Photonic Crystals; gefördert durch die Europäische Union,
Laufzeit 3 Jahre
• Laser-PV: Lasertechnologie für die Kostenreduktion in der
Photovoltaik; gefördert durch das Land Niedersachsen,
Laufzeit 2 Jahre
• Phänomenologische Erfassung und quantitative Analyse von
Größeneffekten bei der Miniaturisierung von laserunterstützten Massivumformprozessen mit FE Methoden;
gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG,
Laufzeit 2 Jahre
• NanoGloWa – Nano Membranes against Global Warming;
gefördert durch die Europäische Union, Laufzeit 4 Jahre
• Flexible Verfahrenskombination zur schnellen Herstellung
von strukturiert metallisierten MID-Dünnschichtsystemen
hoher Auflösung; gefördert durch die Forschungsvereinigung
3D-MID, Laufzeit 1 Jahr
Konferenzteilnahmen:
• PICALO, Melbourne, Australien
• EUSPEN, Baden, Östereich
• ICALEO, Scotsdale, USA (3x)
• Solid-Freeform-Fabrication-Symposium, Austin, USA
• Laser Advanced Material Processing LAMP, Kyoto, Japan
• RapidTech, Erfurt
• 7. Internationaler 3D-MID Kongress, Erlangen
• ACHEMA, Frankfurt
Kontakt:
Dipl.-Ing. Thorsten Temme
Defekt in kolloidem Template als Basis photonischer Komponenten
LZH Jahrbuch 2006
23
Abteilungen
und Gruppen
• Materialbearbeitung mit UV- und VUV-Lasern
(Excimer und 3/4� DPSSL)
• Kurzpulslaser von ns- über ps- bis fs
• Schmelzfreie Bearbeitung von Metallen
• Präzise Bearbeitung sprödharter Materialien (Glas, Keramik)
• µ-Stereolithografie für Rapid Prototyping und
Rapid Manufacturing
• Oberflächenfunktionalisierung von Polymeren
• Mikroschweissen für die Aufbau- & Verbindungstechnik
• Machbarkeitsstudien, Prozessentwicklung und
Systementwicklung für Automobilindustrie, Luft- und
Raumfahrt, Elektrotechnik und Elektronik,
Medizintechnik und Sensorik
Abteilungen
und Gruppen
Geschäfts- und Fertigungsprozessketten
• Angebotserstellung, Kostenkalkulation,
Werkstattplanung und -steuerung
• CAD/CAM/CNC Prozessketten
• Diensteorientierung in der Fertigung
CAM-Systementwicklung
• Laserstrahlmaterialbearbeitung von Freiformflächen
• Werkzeugwegplanung und -optimierung
• CAD-zu-Werkstück Abweichungen
Laserbasierter Sondermaschinenbau
• Agile Methoden in der Systementwicklung
• CASE-Werkzeuge und XML in der Automatisierung
• Datentechnische Integration von Sensoren und Aktoren
Gegenstand der Forschungsarbeiten ist die ablauf- und aufbauorganisatorische Untersuchung des Einsatzes innovativer
laserbasierter Fertigungstechniken in produzierenden, kleinen
und mittelständischen Unternehmen. Verbesserungspotential
besteht nach wie vor im Zusammenspiel zwischen kundenindividueller Angebotserstellung, betriebswirtschaftlicher Auftragsabwicklung und wertschöpfender Fertigung (Bild 1).
Insbesondere für KMU wird durch die eindeutige Dokumentation der Kundenanforderungen und eine dadurch ermöglichte
direkte Abbildung auf den Produktionsprozess eine höhere
Automatisierung sowohl in der Ableitung von Aussagen über
die Herstellbarkeit als auch für die Planung von Fertigungsauftragsprogrammen realisierbar. Dies ermöglicht auch den KMU
eine reibungslose Teilnahme sowie die organisatorische, informations- und fertigungstechnische Integration in globalen,
unternehmensübergreifenden Produktionsnetzwerken.
Die Laserstrahlmaterialbearbeitung kann als Teilprozess einer
Fertigungsprozesskette nicht mehr nur isoliert betrachtet
werden. Optimierungspotenzial besteht in der Einbeziehung
von Prozesswerten aus den vorangehenden Produktionsprozessen und in der Weitergabe von fertigungsrelevanten Informationen an nachfolgende Fertigungsschritte. Beispielsweise müssen
bei der Verwendung von CAM-Systemen zur Werkzeugwegplanung für das Laserstrahlschneiden von tiefgezogenen Blechteilen Abweichungen zwischen CAD-Modell und Werkstück aufgrund der Rückfederung, resultierend aus dem Umformprozess,
berücksichtigt werden (Bild 2).
Bild 2: Adaptierter Werkzeugweg
Bild 1: Prozessaktivitäten
An der Schnittstelle zwischen Geschäfts- und Fertigungsprozessen werden zur informationstechnischen Integration in Produktionseinheiten und -systeme Datenmodelle zur Beschreibung
laserrelevanter Fertigungsparameter für die Auftragsabwicklung erstellt und deren Realisierung durch Industriestandards
untersucht. Basierend auf diesen Modellen und ergänzt um
moderne Methoden des Produktionsmanagements können
hochspezialisierte Planungs- und Steuerungsverfahren für die
Werkstattfertigung bei Laserlohnfertigern umgesetzt werden.
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LZH Jahrbuch 2006
Kontakt:
Dipl.-Phys. Kai Schulze
Maschinen- und Steuerungstechnik
Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten und Schwerpunkte
• Remote Welding
Das Schweißen mit Scannern steht für hohe Prozesseffizienz und
auch Robustheit. Allerdings ist die Handhabung noch immer
kompliziert, sodass für den Betrieb speziell geschultes Personal
erforderlich ist. Daher werden am LZH Sensoren zur Positionierung und zur Prozessüberwachung entwickelt, die eine intuitive
und zum Teil automatisierte Handhabung von Remote Schweißanlagen ermöglichen. Dabei liegt ein Hauptschwerpunkt bei
der Integration der Sensorik in bestehende Schweißköpfe.
• LIBS
Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, kurz LIBS genannt
(von laser induced breakdown spectroscopy) kann zur schnellen Bestimmung einzelner Elemente eines Materials eingesetzt
werden. Diese Analysemethode ist schnell, berührungslos und
benötigt keine weitere Vorbereitung wie Reinigung, Zerkleinerung oder Vakuum. Neben der Materialzuordnung kann anhand
der einzelnen Spektrallinien auch auf die Prozesstemperatur
und die quantitative Zusammensetzung gefolgert werden.
Das nötige Fachwissen für die Untersuchungen zur laserinduzierten Materialanalyse mittels Plasmaspektroskopie wird am
LZH aufgebaut. Hierfür wurden u. a. Voruntersuchungen zur
Legierungsprüfung von Metallen, Gläsern und Gummi, sowie zur
Sortierung von Recyclinggütern mit unterschiedlichen Lasersystemen (z.B. Nd:YAG, CO2, Excimer) unternommen.
Lichtbogenwechselwirkung mit einem Nd:YAG-Laser
Links instabiler Lichtbogen/rechts stabiler Lichtbogen(Quelle: LZH)
• Glas Fügen
Derzeitige brennerbasierte Fertigungsverfahren zum Fügen von
Glas- und voroxidierten Metallbauteilen werden den gestiegenen Ansprüchen an die Glas-Metall-Verbindung bezüglich Festigkeiten nur noch bedingt gerecht. Mit Hilfe eines entwickelten laserbasierten Fügeverfahrens kann die Homogenität des
Verbundes, die daraus resultierende höhere Belastbarkeit sowie
der Automatisierungsgrad in der Fertigung erheblich gesteigert
werden.
Diese Projekt wird von der Arbeitsgemeinschaft industrieller
Forschungsvereinigungen (AiF) Industrieller Gemeinschaftsforschung (IGF) gefördert, Laufzeit: 01. 07. 2005–30. 06. 2007
• Laser unterstütztes Schweißen
Das neue als „lasergeführtes und stabilisiertes MSG-Schweißen“
(LGS MSG Schweißen) bezeichnete Fügeverfahren basiert auf
einem MSG Schweißprozess, wobei mittels eines Laserstrahls
geringer mittlerer Ausgangsleistung der Arbeitspunkt des Lichtbogens gesteuert wird. Durch die Lasersteuerung des Lichtbogenprozesses wird auch bei hohen Schweißgeschwindigkeiten
ein stabiler und hochwertiger Fügeprozess erzielt. Weiterhin soll
der Lichtbogen durch den Laserstrahl präzise und flexibel örtlich
geführt werden. Diese Projekt wird vom Bundesministerium für
Bildung und Forschung (BMBF) gefördert,
Laufzeit: 01. 01. 2006–31.12. 2008
Kontakt:
Dr. Rainer Kling
Lichtbogenwechselwirkung
mit einem gepulsten
Nd:YAG-Laser (Quelle: LZH)
LZH Jahrbuch 2006
25
Abteilungen
und Gruppen
• Prozessüberwachung
Für die Prozessüberwachung beim Laserstrahlschweißen von verzinkten Stahlfeinblechen werden vom LZH neue Lösungswege
untersucht, um einen höheren Informationsgehalt aus dem
Prozessleuchten zu gewinnen. Zum einen wird mittels schneller
Spektroskopie die Lichtinformation in besonders signifikante
Bereiche unterteilt. Anschließend wird für jeden Schweißfehler ein charakteristisches Merkmal aus dem Spektrum extrahiert. Zum anderen wird durch den Einsatz von schnellen CMOS
Kameras das Prozessleuchten koaxial aufgenommen. Durch die
Zuordnung berechneter geometrischer Merkmale zu den auftretenden Schweißfehlern, wie Spritzer, fehlende Anbindung und
ungenügende Durchschweißung ist eine Aussage über die Art
des Fehlers möglich.
Abteilungen
und Gruppen
Die Anwendungsmöglichkeiten der modernen Laserstrahlmaterialbearbeitung in der industriellen Produktion umfassen alle
Hauptgruppen der Fertigungsverfahren. Wichtigste Grundvoraussetzung für den erfolgreichen Lasereinsatz ist neben wirtschaftlichen Kriterien die Verfügbarkeit zuverlässiger Prozesstechniken, die Realisierung höchster Prozessgeschwindigkeiten
und Präzision sowie die Gewährleistung konstanter Bearbeitungsqualitäten.
Handlasertechnologie zum Trennen, Fügen und Oberflächenbehandeln
Die Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten und Prozessgrenzen für moderne Strahlverfahren steht im Vordergrund der
Forschungsarbeiten. Neben der Verfahrens- und Anlagenentwicklung sind Produktentwicklungen (z.B. Handlaserwerkzeuge,
Prozesstemperaturregelung, Sicherheits- und Umweltmanagementsystem) fester Bestandteil des Leistungsangebotes. Für die
Umsetzung der Forschungs- und Entwicklungsaufträge werden
modernste Laserstrahlquellen verschiedenster Wellenlängen
und Leistungsbereiche eingesetzt.
Laserbasierte Erzeugung
von Verschleißschutzschichten
Laserstrahlschweißen mit indukiver Wärmebehandlung
Die Arbeitsschwerpunkte im Bereich Werkstoff- und Prozesstechnik sind auf Verfahrensentwicklungen für den industriellen
Lasereinsatz in der Materialbearbeitung ausgerichtet. Die Kernkompetenzen liegen in den Bereichen der Füge-, Oberflächenund Trenntechnik, der Sicherheitstechnik sowie den Sonderverfahren mit hohen werkstoffkundlichen und prozesstechnischen
Anforderungen. Die einzelnen Themenfelder schließen die Prozessanalytik und Qualitätskontrolle jeweils mit ein. In den letzten Jahren wurden insbesondere Entwicklungen zu Hybridprozesstechniken (Laser-MIG, Laser-Plasma, u.a.), Prozesskombinationen (z.B. Laserschweißen mit induktive Wärmebehandlung),
im Bereich Rapid-Prototyping und 3D-Pulverauftragschweißen,
der Präzisions- und Mikrobearbeitung, der Kunststoffbearbeitung und der Handlasertechnik stark ausgebaut. Die Anwendungen konzentrieren sich auf Leichtbauwerkstoffe (z.B. Aluminium, Magnesium, Titan und Metallschäume), moderne
Stahlwerkstoffe (z.B. hochfeste Stähle) und Polymerwerkstoffe.
Die Einsatzgebiete betreffen insbesondere den Anlagen-, Automobil-, Flugzeug- und Schienenfahrzeugbau sowie die Medizintechnik.
Charakterisierung der Werkstückeigenschaften
Das langjährige Know-how im Bereich der Werkstoff- und Prozesstechnik steht in Form von Beratung, Machbarkeitsstudien
und Verfahrenserprobung bis hin zur anwendungsreifen Prozess- und industriellen Anlagenentwicklung für kundenspezifische Lösungen zur Verfügung.
Kontakt:
26
LZH Jahrbuch 2006
Fügetechnik
In 2006 wurde in der Gruppe Fügetechnik an 10 öffentlich geförderten Forschungsprojekten gearbeitet, wobei das Laserstrahlschweißen metallischer Werkstoffe den Schwerpunkt bildet.
Ein in 5 Projekten (darunter 2 EU-Projekte, 1 SFB) bearbeitetes
Kernforschungsfeld stellt das Schweißen hochfester Stähle dar.
Aufgrund der vielfältigen Wärmebehandlungsmöglichkeiten
bei Stählen können über das Zeit-Temperatur-Regime vollkommen unterschiedliche Schweißnahtgefüge und damit Bauteileigenschaften eingestellt werden.
Im Feinblechbereich dient eine induktionsgestützte Wärmenachbehandlung der Schweißnaht dazu, die Tiefzieheigenschaften von Tailored Blanks zu verbessern. Eine ausreichende Zähigkeit wird beim Schweißen von hochfestem Feinkornbaustahl
auch durch die gezielte Beeinflussung der Schweißmetallurgie
mit Hilfe des Laser-MSG-Hybridverfahrens erzielt.
Die Mechanismen zur lokalen Steigerung der Festigkeit und
Steifigkeit von Stahlbauteilen durch Schweißnähte wird nicht
nur experimentell, sondern auch numerisch durch FEM untersucht.
Napf aus Tailored Hybrid Blank
Einen weiteren Schwerpunkt stellt das Laserstrahllöten dar, was
in der Regel für nicht schweißgeeignete Werkstoffe oder zur
Herstellung von Verbindungen aus nicht artgleichen Werkstoffen zum Einsatz kommt. Stahl-Aluminium-Mischverbindungen
sind für den verkehrstechnischen Leichtbau besonders interessant. Mittels des Laserstrahllötens können diesen Verbindungen
ausreichend verformbar hergestellt werden.
Das Laserstrahllöten von Hartmetallschneiden an Kreissägeblätter ist mittlerweile soweit erforscht, dass an der Automatisierung des Verfahrens gearbeitet wird. Die Wärmebelastung
des Sägeblattes und die Fertigungszeit kann mit Hilfe des Lasers
im Gegensatz zum konventionellen Induktionslöten deutlich
reduziert werden.
Kontakt:
Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht
Neben Stählen werden unterschiedliche Leichtmetalle auf Ihre
Schweißbarkeit hin untersucht. Um der bei Aluminiumlegierungen typischen Bildung von Prozessporen entgegenzuwirken,
sind üblicherweise Doppelfokusoptiken notwendig. Zur Senkung der dafür notwendigen hohen Streckenenergie, wurde ein
piezoangetriebener Hochfrequenzscanner entwickelt, der eine
geometrisch flexible, quasisimultane Strahlformung ermöglicht.
Dieser Bearbeitungskopf gewährleistet somit eine energiearme
Herstellung von Schweißnähten mit geringem Porengehalt.
LZH Jahrbuch 2006
27
Abteilungen
und Gruppen
• Fügen von Stahl (hochfeste Stahlfeinbleche und
Baustähle, Werkzeugstähle, etc.)
• Fügen von Feinblechen und Kleinbauteilen aus
Leichtmetalllegierungen
• Herstellung von Mischverbindungen aus nicht
artgleichen Werkstoffen
• Entwicklung und Charakterisierung von
kombinierten und hybriden Prozessen
• Entwicklung von Prozesstechnik und Spezialarbeitsköpfen,
z.B. für die handgeführte Materialbearbeitung
• Charakterisierung des Gefüges und der mechanischen
Eigenschaften gefügter Verbindungen
• Numerische Simulation von Prozessen und
Bauteileigenschaften
Abteilungen
und Gruppen
Oberflächentechnik
• Verschleißschutzschichten für Werkzeuge und metallische
Bauteile (Härten, Auftragschweißen, Legieren, Dispergieren,
Beschichten)
• Reparaturschweißen
(speziell Fe-, Ni- und Co-Basislegierungen)
• Rapid Prototyping metallischer und metall-keramischer
Bauteile (mikro und makro)
• Entwicklung von Schweißdüsen und Pulverfördersystemen
(minimale Fördermenge)
• Biomedizintechnik (Implantat-Prototyping)
• Prozessanalyse und Prozessregelung
• Anlagenentwicklung (automatisiertes
Reparaturschweißen und Prototyping)
In 2006 wurden in der Gruppe Oberflächentechnik an 6 öffentlich geförderten Forschungsprojekten gearbeitet, wobei mit
3 Projekten der Bereich Rapid Prototyping mit metallischen
Werkstoffen und mit 2 Projekten die lasergestützte Erzeugung
von Verschleißschutzschichten für Umformwerkzeuge die Basis
bilden. Weiterhin erfolgte die Bearbeitung von Industrieprojekten mit dem Schwerpunkt Reparaturschweißen.
Im Bereich der Oberflächentechnik liegen die Schwerpunkte auf
der Weiterentwicklung der Kernkompetenzen, wie in der Entwicklung von Verschleißschutzschichten für Werkzeuge aus der
Umform- und Gießtechnik, dem Reparaturschweißen von Bauteilen aus Fe-, Ni- sowie Co-Basislegierungen und dem Rapid
Prototyping bzw. Manufacturing sowohl im Bereich Mikro als
auch Makro mit metallischen und metallkeramischen Werkstoffen. Im Rahmen des Rapid Manufacturing ist das LZH am Projekt „Manudirect“ beteiligt, das im September startete. In einem
europäischen Konsortium soll eine Anlagentechnik zum einstufigen Laserstrahlsintern von Mikrobauteilen entwickelt werden,
welche in eine Produktionsanlage übertragen wird.
Die Kompetenz im biomedizintechnischen Bereich soll bezüglich der Erzeugung individueller Implantate aus Titan, NiTi-FGL
sowie Keramik weiter ausgebaut werden. Arbeiten im Rahmen
der Prozessanalyse sowie Prozessregelung und der Entwicklung
von Anlagentechnik komplettieren die Kette der Prozessentwicklung im Bereich lasergestützte Oberflächenbehandlung.
28
LZH Jahrbuch 2006
Highlights
Im Rahmen der EuroBlech wurden der Öffentlichkeit Schweißdüsen für das Laserstrahlauftragschweißen sowie neuartige Verschleißschutzschichten auf Werkzeugen für die
Blechumformung präsentiert. Die Aktivitäten im Bereich
Prototyping biomimetischer Titanimplantate wurde unter
anderem auf der PICALO 2006 vorgestellt.
Labyrinthdichtung
reparaturgeschweißt
Koaxiale Schweißdüse
Echtzeit-Temperaturgeregelter
Laserstrahlauftragschweißprozess
Kontakt:
Dipl.-Ing. M. Deutschmann
Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren
In 2006 wurden in der Gruppe Trenntechnik, Sicherheit und
Sonderverfahren an 10 öffentlich geförderten Forschungsprojekten gearbeitet, wobei mit 3 Projekten der Bereich Trennen
von metallischen Werkstoffen und mit 4 Projekten das Laserdurchstrahlschweißen von Polymeren das Fundament bildet.
Im Bereich der Trenntechnik liegt der Schwerpunkt auf der Weiterentwicklung der Kernkompetenzen, wie bspw. der handgeführten Lasersysteme, aber auch auf der Vernetzung auf Europäischer Ebene. Hier konnte mit Fördermitteln der EU in Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkstoffkunde das „European
Centre for Research and Education in Cutting Technolgies“,
ECCT, gegründet werden. Im Rahmen dieses Transnational
Access Projektes ist es zukünftig möglich, die herausragende
Infrastruktur am Standort interessierten europäischen Wissenschaftlern für Kleinprojekte zugänglich zu machen. Anträge
für diese sog. „user projects“ können ab Ende 2006 entgegen
genommen werden.
Im Bereich des Laserdurchstrahlschweißens von Polymeren
zielen die Arbeiten auf eine Erweiterung der Prozessgrenzen
durch grundlegende Untersuchungen der Fluiddynamik ab.
Ferner wurden Untersuchungen zur Prozesskontrolle sowie
zum Fügen von technischen Textilien wie bspw. Airbaggewebe
durchgeführt.
Highlights:
Zusammen mit der Füchtenkötter GmbH wurde eine aktive
Laserschutzwand entwickelt und erstmals auf der EuroBlech
2006 der Öffentlichkeit präsentiert vgl. Bild. Mit einem derartigen, kostengünstigen Modul kann auch für Laserkabinen
bei Betrieb im multi-kw-Bereich und langen Brennweiten
eine aktive Abschaltung der Strahlquelle vor Laserdurchtritt
erreicht werden.
Durch die zunehmende Anzahl an Projekten im Bereich
der Materialbearbeitung mittels Diodenlaser wurde eine
Erweiterung des Diodenlaserbereichs notwendig. Im Rahmen
der Erweiterung konnte u.a. auch neue Systemtechnik angeschafft werden, so dass derzeit am LZH ein Globo-WeldingSystem der Fa. Leister zur Verfügung steht.
Im Bereich der Sonderverfahren ist das LZH am Projekt „PROFORM“ beteiligt, welches im November gestartet ist. In einem
europäischen Konsortium soll eine flexible und wirtschaftliche
Produktionslinie für den Karosseriebau entwickelt werden.
Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Rollformprozess, wobei
der Laser als formgebendes Werkzeug für die Variantenfertigung zum Einsatz kommt.
Kontakt:
Dipl.-Ing. Dirk Herzog
LZH Jahrbuch 2006
29
Abteilungen
und Gruppen
• Laserstrahltrennen, Abtragen und Beschriften
verschiedenster Werkstoffe
• Trennen mit handgeführten Bearbeitungssystemen
• Beratung und Entwicklung im Bereich Lasersicherheit
• Laserdurchstrahlschweißen von Kunststoffen,
technischen Textilien, Werkstoffkombinationen
• Laserbiegen von Stahlprofilen
Abteilungen
und Gruppen
Arbeitsschwerpunkte der Abteilung:
• nichtlineare maskenlose Laserlithographie,
Zweiphotonenpolymerisation
• Nanopartikel – Herstellung und Charakterisierung,
Risk Assessment
• EUV-Strahlquellen und -Optikcharakterisierung,
EUV Lithographie
• nichtlineare Optik, Plasmonik
• Biomedizintechnik, Oberflächenstrukturierung, Implantate
• Mikrooptische und mikromechanische Elemente
• Materialbearbeitung mit Femtosekundenlasern
Die Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Nanotechnologie liegen
in der Anwendung modernster Femtosekundenlasertechnologie
im Gebiet der 2D und 3D Materialbearbeitung im Mikro- und
Nanometerbereich, sowie in der nichtlinearen Optik und der
Entwicklung optisch-diagnostischer Systeme für den extremen
Ultraviolett- und weichen Röntgenbereich. Die umfangreiche
Ausstattung der Labore ermöglicht dabei einen flexiblen Einsatz der Lasersysteme für verschiedenste Anwendungen.
Die Venus von Milo – als Mikrostatue
und mit photonischer Struktur
Die Abteilung entstand 2004 aus der Abteilung „Ultrakurzpulslaser“ und kann somit auf eine langjährige Erfahrung in der
Anwendung von Femtosekundenlasersystemen zurückblicken.
In den letzten Jahren wurden wichtige Beiträge in verschiedenen Bereichen der Nanotechnologie geleistet. So wurde gezeigt,
dass ablative Prozesse die gezielte Oberflächenstrukturierung
und die Erzeugung von Nanopartikeln nahezu beliebiger fester
Materialien ermöglichen. Weiterhin wurde die 3D Strukturierung photohärtbarer Materialien durch nichtlineare Absorption
von Ultrakurzpulsstrahlung (Zwei-Photonen Polymerisation) auf
neue Materialsysteme (ORMOCERE) ausgedehnt und weiterentwickelt. Dadurch stehen heutzutage neuartige Fertigungsverfahren zur industrierelevanten Herstellung mikrooptischer (z.B.
photonische Kristalle, Mikroprismen) und mikromechanischer
Komponenten zur Verfügung, die Auflösungen bis hinab zu 100
nm erlauben. Aufbauend auf dieser Technologie wurden darüber hinaus weitere Anwendungsfelder in der Biomedizintechnik
und der mikrochirurgischen Implantatherstellung erschlossen,
welche ein Standbein des Exzellenzclusters REBIRTH (REgenerative BIology to Reconstructive THerapy) sind, der durch die
Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert wird.
30
LZH Jahrbuch 2006
Weitere Forschungsaktivitäten umfassen die nichtlineare Strukturierung kommerzieller Lithographieresiste, die zu der Entwicklung maskenloser nichtlinearer Lithographieverfahren als eine
flexible Alternative zur herkömmlichen Maskenlithographie
führte. Diese revolutionäre Methode erlaubt u. a. die kostengünstige Herstellung von Chipstrukturprototypen für die Mikroelektronik.
Sichtbare parametrische
Fluoreszenz eines OPA
Ein Forschungsgebiet in der Abteilung, in dem dieses Lithographieverfahren bereits eingesetzt wird, ist die Plasmonik, die ein
großes Potential in der Sensorik und der Informationstechnologie bietet. Zur Herstellung und Untersuchung plasmonischer
Komponenten kommen neuste Methoden zum Einsatz, wie z.B.
nichtkollineare optisch parametrische Generatoren, mit dem
aber auch für andere Anwendungen eine breitbandige und
durchstimmbare kohärente Strahlungsquelle im sichtbaren und
nahinfraroten Bereich zur Verfügung steht.
Der Einsatz von Hochleistungs-Femtosekundenlasersystemen
erlaubt darüber hinaus auch die Erzeugung kohärenter Strahlung im Ultraviolett- und weichen Röntgenbereich. Der auf der
Erzeugung optischer Harmonischer basierende Prozess ist lange
Zeit eine Kernkompetenz der Abteilung. Hinzu kommt hierbei
die Entwicklung spezieller Röntgenquellen und Röntgendiagnostik (Reflektometer) für den EUV Bereich.
Diese Technologien und Erfahrungen stehen in Form von Beratung und Machbarkeitsstudien, sowie der Prozess- und Geräteentwicklung zur Verfügung.
Internationale Partner:
Die Abteilung besitzt weit reichende Vernetzungen mit Universitäten und Industriepartnern auf europäischer Ebene durch die
Projekte NoE „PlasmoNanoDevices“ (http://www.plasmonanodevices.org) und „Plasmocom“ (http://www.plasmocom.org),
sowie NEWTON (http://www.projectnewton.com) und einer
internationalen Partnerschaft mit der University of Science and
Technology of China (Hefei) und Foundation for Research and
Technology-Hellas (FO.R.T.H.), Institute of Electronic Structure
and Laser (I.E.S.L.), Heraklion, Crete, Greece.
Kontakt:
Prof. Boris Chichkov
Nanophotonik
Network of Excellence „PlasmoNanoDevices“
Projektträger: Europäische Kommission
Projektzeitraum: 01/2004 – 12/2007
In diesem Projekt wird die Herstellung und Charakterisierung
von Komponenten für die Anregung und Ausbreitung von Oberflächenplasmonen untersucht.
Oberflächenplasmonen (surface plasmon polaritons, kurz: SPPs),
elektromagnetische Wellen, die an die Schwingungen von Elektronen an metallisch-dielektrische Grenzflächen gekoppelt sind,
ermöglichen neu Wege in der Sensorik und in der Informationstechnologie. SPPs können entlang dünner strukturierter
Metallfilme oder dielektrischer Strukturen geleitet werden. Die
Herstellung erfolgt entsprechend mittels nichtlinearer Lithographie oder der Zweiphotonenpolymerisation durch fokussierte
Femtosekundenlaserstrahlung. Unter Verwendung von Objektiven hoher numerischer Apertur können Auflösungen bis 100 nm
erreicht werden. Die Charakterisierung erfolgt durch die Detektion der Plasmonrückstrahlung in das dielektrische Substrat.
Zur Anregung von SPPs bei verschiedenen Wellenlängen dient
ein NOPA-System. Bislang konnte in Zusammenarbeit mit der
Universität Aalborg (Gruppe S. Bozhevolnyi) mittels optischer
Nahfeldmikroskopie gezeigt werden, dass dielektrische Strukturen sehr effektiv für die Leitung von Plasmonen sind. Durch die
Detektion der SPP-Rückstrahlung konnte die Fokussierung von
SPPs an gekrümmten, aber auch geraden dielektrischen Strukturen nachgewiesen werden. Dies könnte eine Untersuchung
nichtlinearer Effekte erlauben, wie es im Projekt „PLASMOCOM“
geplant ist.
Leckstrahlung eines mit kohärentem Weißlicht angeregten Plasmons. Deutlich
zu erkennen sind unterschied-liche Ausbreitungslängen der verschiedenen
Wellenlängen
STREP „PLASMOCOM“
Projektträger: Europäische Kommission
Projektzeitraum: 09/2006 – 09/2009
Ergänzend und weiterführend zum NoE „PlasmoNanoDevices“
werden die erarbeiteten Techniken der Herstellung dielektrischer plasmonischer Strukturen angewendet, um kompliziertere
passive, aber auch aktive Elemente und Komponenten zu untersuchen. Der Fokus liegt dabei zunächst auf variablen Filterelementen, Teiler- und Kopplerstrukturen die durch nichtlineare
laserbasierte Verfahren Hergestellt und vor Ort durch die SPPRückstrahlung und von den Projektpartnern mit nahfeldoptischen Methoden untersucht werden. Im Rahmen dieses Projekts
werden außerdem verschiedene Materialien für die SPP-Komponenten getestet, die die Untersuchung nichtlinearer SPP-Effekte
ermöglichen sollen.
Rückstrahlung eines fokussierten Plasmonfeldes
Tagungsbeiträge:
• DPG Frühjahrstagung, Frankfurt:
„Femtosecond Laser Fabrication Components
for Surface Plasmon Guiding and Focussing“
• EMRS, Nizza:
„Three-dimensional nano-patterning by two-photon
polymerization technique“
• SPIE Photonics, San Diego:
„Laser-based rapid prototyping of plasmonic components“
„Multi-photon laser lithography for fabrication of
plasmonic components”
• NFO-9, Lausanne:
„Far-field characerization of femtosecond laser fabricated
dielectric and metallic structures for guiding and
manipulation of surface plasmons”
Kontakt:
LZH Jahrbuch 2006
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Abteilungen
und Gruppen
Arbeitsschwerpunkte:
Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen, Zweiphotonenpolymerisation, mikrooptische und mikromechanischer Elemente, Plasmonik, nichtlineare Optik.
Abteilungen
und Gruppen
Nanomaterials
Arbeitsschwerpunkt:
Lasertechnik spielt bei der Produktion von Nanopartikeln – den
Wirkstoffen der Nanomaterialien – eine bedeutende Rolle. Mit
kurzen Laserpulsen ist die gezielte Herstellung maßgeschneiderter Nanopartikel aus beinahe jedem Feststoff möglich: durch
Material¬abtrag von einer Substratoberfläche direkt in einer
geeigneten Flüssigkeit wie Öl, Wasser oder Verdünner, die das
wertvolle und hoch reaktive Nanomaterial zugleich stabilisiert.
Das ist besonders wichtig für die Weiterverarbeitung beispielsweise zu Kunststoffteilen oder Medizinprodukten.
Das „Rapid Nanomaterial Manufacturing“ erlaubt die Produktion stabiler Nanopartikel sowie deren verlustfreie Einbettung
in einen gewünschten Kunststoff ohne chemische Hilfsstoffe.
Da das Verfahren „ohne Chemie“ auskommt, ist das Produkt
besonders rein und damit frei von eventuellen unkontrollierbaren Effekten, schwankender Qualität oder „Nebenwirkungen“.
Erstmals wird so die Wertschöpfung vom Rohmaterial über
das Halbzeug zum Musterbauteil durch ein einziges Verfahren
ermöglicht. Neue „Nano-Ideen“ können damit schneller getestet und in Produkte umgesetzt werden.
Highlights:
• Messen: NanoSolutions 2006 (Köln),
NanoTrends 2006 (Potsdam)
• Stephan Barcikowski: New Routes to Nanocomposite
Manufacturing. Proceedings of Nanoparticles for
European Industry.
• Manufacture, Scale-Up, Stabilization, Characterization
and Toxicology. 02- 03 May, 2006, London,
UK. CD-Rom-Ed.: Institute of Nanotechnology, UK
• Stephan Barcikowski, Niko Bärsch, Michael Hustedt,
Ramin Sattari: Continuous Produc-tion of Nanoparticles
using Ultrafast Lasers
• Processing and Production of Nanomaterials.
ACHEMA 2006, Frankfurt 15–19 May, Abstracts
of the congress topics, Dechema e.V. (2006), p. 226
Kontakt:
Dr.-Ing., Dipl.-Chem. Stephan Barcikowski
Weitere Arbeitsschwerpunkte:
Emissionscharakterisierung bei Laserprozessen (Feinstäube,
Gase),Mikrostrukturierung von Keramiken, z.B. für die Medizintechnik.
Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten:
• S. Barcikowski, A. Hahn, A. V. Kabashin, B. N. Chichkov: Properties of nanoparticles generated during femtosecond laser
machining in air and water. Journal of Applied Physics A., accepted for publication on Dec. 2nd, 2006
• S. Barcikowski, A. Hahn, B. N. Chichkov: Nanoparticles as
Potential Risk during Femtosecond Laser Ablation, Journal of
Laser Applications., accepted for publication on 11. Nov. 2006
32
LZH Jahrbuch 2006
Erzeugung von Nanopartikeln ohne chemische Precursor mittels Laserabtrag in
Flüssigkeiten; Nanopartikel-Einbettung in Polymere mittels In-situ-Dispersion in
Lösungsmittel oder Monomere.
EUV/X-Ray
Zu den Arbeitsschwerpunkten dieser Gruppe gehören:
Entwicklung und Anwendung von Strahlungsquellen im harten
ultravioletten Spektralbereich (EUV) und Röntgenquellen:
„Labor-Synchrotron“, Messtechnik, Charakterisierung von Optiken und Proben, Materialuntersuchung, Design, Konstruktion
und Aufbau messtechnischer Einrichtungen nach Kundenwunsch.
Nach gut drei Jahren Laufzeit wird Ende 2006 das BMBF Projekt
„Kompass“ abgeschlossen. Im Zentrum dieses Projektes steht vor
allem die industrierelevante Anwendung der o.g. EUV-Quelle.
In Präzisionsmessungen und zahlreichen Anwendungsuntersuchungen konnte dies nachgewiesen werden. Messungen in vergleichbarer Qualität können sonst nur am Synchrotron durchgeführt werden – mit Hilfe dieser Quelle ist das jetzt auch schnell
und einfach im Labor möglich.
Abteilungen
und Gruppen
Auf der Basis einer im Laser Zentrum Hannover e.V. entwickelten EUV-Strahlungsquelle wurde im Rahmen eines industriellen
Forschungs- und Entwicklungsauftrages innerhalb von nur zwölf
Monaten ein weitgehend automatisiertes Reflektometer zur
Untersuchung von Debris-Proben konzipiert, entwickelt, aufgebaut und charakterisiert. Eine besondere Herausforderung lag
dabei in der uneinheitlichen und gekrümmten Probenform. Für
dieses Reflektometer konnte eine Genauigkeit von besser als
0,5% demonstriert werden. Das Gerät befindet sich heute im
ständigen Einsatz beim Kunden.
EUV Multilayerspiegel
Das Bereitstellen von Strahlung und Messtechnik im Labormaßstab, die üblicherweise nur an Großeinrichtungen wie Synchrotrons zur Verfügung steht, ist auch die Stoßrichtung eines neuen
EU-Cost-Netzwerkes mit 60 benannten Experten von 16 Partnern aus 11 europäischen Nationen, an dem das Laser Zentrum
Hannover e.V. maßgeblich beteiligt ist. Der Startschuss für diese
Aktivität fällt im Januar 2007.
Automatisiertes Probenreflektometer
Im Rahmen eines weiteren Industrieauftrages wird ein Messstand zur Charakterisierung von Kollektoren für die EUV-Lithographie entwickelt. Die gut 100kg schwere High-Tech-Optik
besteht aus zahlreichen ineinandergefügten Spiegelschalen
(Wolter-Shell-Type), die in Hinblick auf Ihre Abbildungsqualität und Effizienz zu untersuchen ist. Der Messstand ist fertig
gestellt und wird charakterisiert. Zum Einsatz in der Entwicklung
und Fertigung von EUV-Kollektoren wird das Gerät 2007 an den
Endkunden ausgeliefert.
Highlights:
• Präsentation auf der SPIE Advanced Lithography,
San Jose, USA, Februar 2006
• Veröffentlichung Hinze et al., Table-Top EUV-Reflectometer, Emerging Lithographic Technologies X,
ed. M.J. Leclerc, Proc. SPIE 615136, Bellingham, WA, USA
• Präsentation auf der International Sematech EUVL,
Barcelona, Spanien, Oktober 2006
• Entwicklung eines Messstandes für EUV-Kollektoroptiken
für Xtreme Technologies GmbH und Media Lario
Technologies zur Anwendung in der EUV-Lithographie
von Intel
Kontakt:
Dr. Ulf Hinze
LZH Jahrbuch 2006
33
Femtosecond Laser Technology
Abteilungen
und Gruppen
ablative Mikro- und Submikrometerstrukturierung, Zweiphotonenpolymerisation, maskenlose Lithographie, laserinduzierte
Schmelzdynamik, Laser-Vorwärtstransfer, Prozesssteuerung
• Projektbearbeitung „LAUNCH-MICRO“ (EU IP):
Prozessentwicklung und Modellierung des Ultrakurzpulslaserabtrags zur Herstellung von Mikrospritzgussformen;
Unterstützung von Maschinenherstellern bei Entwicklung
und Test eines Demonstrators für die Mikrospritzgussformherstellung per Laserablation
• Projektbearbeitung „Zukunftsfähige bioresorbierbare und
permanente Implantate aus metallischen und keramischen
Werkstoffen“ (SFB 599): Strukturierung von ChochleaImplantat-Oberflächen zur Optimierung der NervenElektroden-Interaktion; Steuerung der Zelladhäsion über
die Oberflächentopographie; Strukturierung von kardiovaskulären Implantaten auf Eisenbasis
• Projektbearbeitung „Photonische Kristalle“ (DFG):
Herstellung und Untersuchung photonischer Kristalle
mittels Zweiphotonenpolymerisation
• Technologieentwicklung „Maskenlose Femtosekundenlaserlithographie“: Einsatz von Femtosekundenlasertechnik
in der superauflösenden Lithographie; schnelle und kostengünstige Prototypenherstellung; erwartete Auflösung
deutlich unterhalb von 100nm
• Grundlagenforschung „laserinduzierte Schmelzdynamik“:
Untersuchung der Laser-Metall-Wechselwirkung für Laserpulsenergien knapp unterhalb der Ablationsschwelle;
ablationsfreie, hochauflösende Herstellung erhabener
Strukturen auf Metalloberflächen; zahlreiche Anwendungen
• Einsatz von Femtosekundenlasertechnologie in der Biomedizintechnik: zahlreiche Applikationen
• Vorlaufforschung „Laser-Vorwärtstransfer“: laserinduzierter
Übertrag diverser Materialien von einem Depotglas auf
verschiedene Target-Materialien; Ziel: Übertrag lebender
Zellen
• Untersuchungen zur Steuerung der Wasserbenetzbarkeit von
Oberflächen durch gezielte Laserstrukturierung
• Prozesssteuerung: technische Entwicklungen auf dem Gebiet
der Steuerung von Ultrakurzpulslaser-Materialbearbeitungssystemen
• Diverse Arbeiten für die Industrie: Mikromaterialbearbeitung
per Laserablation und Zweiphotonenpolymerisation
Highlights:
• Gründung der Gruppe „Femtosecond Laser Technology“
zum 01.10. 2006
• Zahlreiche Konferenzbeiträge (z.T. eingeladen)
• Titelseitenbeiträge in Zeitschriften (Vorstellung der
Zweiphotonenpolymerisation in „Photonics Spectra“)
• Umfangreichere Industriearbeiten
Kontakt:
Dipl.-Phys. Jürgen Koch
FP6 Logo, 21⁄2D-Struktur in Stahl, hergestellt durch Laserablation
2PP-„Windpark“ – Titelseite Photonics Spectra, 10/2006
34
LZH Jahrbuch 2006
Presbyopiebehandlung
Durch gezielte Schnitte, die der fs-laser im innern der Augenlinse erzeugt, kann die Verformbarkeit der Linse erhöht werden.
Somit ist eine Behandlung der Altersweitsichtigkeit (Presbyopie) denkbar.
Refraktive Chirurgie
Das als „Brille-weg-lasern“ weithin bekannte Verfahren unterliegt der ständigen Weiterentwicklung hinsichtlich Verträglichkeit und Präzision. Die Arbeitsgruppe erarbeitet hier vor allem
neue Strategien, die mit einem Industriepartner schnell in die
Praxis überführt werden können.
Optische Kohärenztomographie (OCT)
Mit breitbandigen Lichtquellen kann durch kohärente Überlagerung ein Blick ins Innere von biologischem Gewebe ermöglicht
werden. Wichtige Anwendungsgebiete sind die Diagnose von
Stimmlippenveränderungen und die Vermessung der Augenlinse. Zudem kann die OCT bei der Mikrochirurgie mit ultrakurzen Laserpulsen zur Online-Therapiekontrolle genutzt werden.
Ultraschnelle Physik
Während die Anwendung des Ultrakurzpulslasers schnell voranschreitet, ist die Physik der Laser-Gewebe-Wechselwirkung in
vielen Bereichen nicht vollständig verstanden. Um hier mit besserem Verständnis die Anwendungen zu unterstützen werden
sowohl Grundlagenbezogene Experimente als auch Simulationen durchgeführt.
Nanochirurgie und Multiphotonen Mikroskopie
Fokussiert man ultrakurze Laserpulse mit hoher numerischer
Apertur (NA >1), lassen sich über Multiphotonenabsorption
Strukturen unterhalb des Beugungslimits des Lichtes anregen
und zerstören. Je nach verwendeter Pulsenergie sind somit „chirurgische“ Eingriffe innerhalb einer biologischen Zelle möglich,
bzw. über eingebrachte Farbstoffe oder der Autofluoreszenz des
Gewebes lassen sich Zellorganellen mit sub-Mikrometer Auflösung darstellen.
Nationale Kooperationspartner:
Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Helmholtz-Zentrum
für Infektionsforschung (HZI), Laserforum Köln e.V.
Internationale Kooperationspartner:
Cole Eye Institute Cleveland USA, Harvard University,
Kontakt:
LZH Jahrbuch 2006
35
Abteilungen
und Gruppen
Die Abteilung Medizintechnik beschäftigt sich mit dem Einsatz
von Lasern und Optik im Bereich Lasermedizin und Biophotonik.
Sie besteht derzeit aus zwei Arbeitsgruppen, der Lasermedizin
und der Biophotonik.
Die Arbeitsschwerpunkte liegen in der Anwendung ultrakurzer
Laserpulse (fs-Pulse) die sowohl zur präzisen Gewebebearbeitung (Photodisruption) als auch zur hochgenauen Bildgebung
(Multiphotonen-Mikroskopie, Optische Kohärenztomographie)
eingesetzt werden können.
Abteilungen
und Gruppen
Biophotonik
Nanochirurgie und Multiphotonen Mikroskopie
In dieser Arbeitsgruppe werden ultrakurze Laserpulse (~100fs
Pulsdauer) genutzt, um zelluläre Strukturen sichtbar zu machen.
Fokussiert man ultrakurze Laserpulse mittels Mikroskopobjektive hoher numerischer Apertur (NA>1), so wird die Laserstrahlung auf extrem kleinen Raum stark gebündelt. Dies ermöglicht
am Ort des Fokus eine simultane Absorption von Photonen,
selbst in normalerweise transparenten Medien. Durch die sog.
Multiphoto-nenabsorption werden so Farbstoffe in den beobachteten Zellen angeregt. Durch Detektion des Fluoreszenzlichts mittels entsprechender Detektoren lassen sich extrem
hohe Auflösungen, vergleichbar mit einem konfokalen LaserScanning-Mikroskops realisieren.
Im Wesentlichen ergeben sich durch Verwendung der ultrakurzen Laserpulse zum Mikroskopieren zwei Vorteile:
Zum einen liegt die Laserwellenlänge liegt im Nahen Infraroten
(um 800nm), wodurch eine hohe Eindringtiefe in die Zellproben
gewährleistet ist. Es kommt zur Absorption der Laserstrahlung
nur am Ort des Laserfokus, unabhängig vom linearen Absorptionskoeffizienten. Zum anderen können die ultrakurzen Laserpulse aufgrund ihres breiten Spektrums eine Vielzahl verschiedener Farbstoffe gleichzeitig anregen (Abb1).
Abb. 2 Mit einem fs-Laser kann biologisches Material durch nichtlineare Absorption abgetragen werden. Der Laserstahl wird in den gewählten Ort fokussiert
und das Gewebe wird in einem Volumen von wenigen Femtolitern abgetragen.
Auf diese Weise können Schnitte mit einer Genauigkeit von bis zu 200 nm erreicht werden. Das heißt, dass damit einzelne Zellorganellen abgetragen werden
können, denn diese sind meist einige Mikrometer groß, wie in diesem Beispiel
eines Zellkerns
Energieeintrag werden die Begleiteffekte der Laserapplikation
auf ein Minimum reduziert und ermöglichen somit ein breites
Anwendungsspektrum in Mikroskopie und Zellchirurgie, wie z.B.
Gen-Transfektion oder das Durchtrennen von einzelnen Chromosomen in lebenden Zellen (Abb.2).
Abb. 3 Granulosa Zellen, die mittels Opto-Perforation mit Propidium Iodid gefärbt
wurden. Dabei wird ein Loch in die Zellmembran geschnitten, durch das der
membranimpermeable Farbstoff in die Zelle gelangen kann. Die mit einem Kreis
markierten Zellen wurden behandelt.
Ziel der Arbeiten am LZH im Rahmen der Biophotonik sind ein
besseres Verständnis der Wechselwirkung von biologischem
Material mit den starkfokussierten Laserpulsen sowie ein Einblick in die Funktion und Aufbau bestimmter subzellulärer
Bestandteile.
Abb. 1: 2-Photonen-Fluoreszenz-Bild einer Endothelzelle, die Mitochondrien sind
mit Mitotracker Orange, die Aktin-Filamente mit YFP-actin gefärbt.
Appliziert man mittels desselben Aufbaus energiereichere
Pulse in die Zellen, so erreichen die am Fokus entstehenden
Intensitäten Schwellen, ab denen hohe Dichten an freien
Elektronen generiert werden. Diese hohen Elektronendichten
führen letztendlich zur Ablation von den Strukturen im Fokus.
Eine “Nanochirurgie“ inmitten von lebenden Zellen wird möglich. Im Gegensatz zu üblicherweise verwendeten Nanosekundenlasern oder UV-Lasern liegen die eingebrachten Energien
zwei bis drei Größenordnungen niedriger. Durch den geringen
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LZH Jahrbuch 2006
Highlights:
Exzellenzinitiative: REBIRTH Bewilligung
• 1. Preis beim Posteraward auf der LASE Judith Baumgart
• Beiträge auf Konferenzen: Photonics West, Deutsche
Gesellschaft für Zellbiologie (DGZ), Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO), European Optical
Society (EOS)
• Einrichtung eines Zelllabors am LZH in Zusammenarbeit
mit der Abteilung Nanotechnologie und dem Institut für
Biophysik
Kontakt:
Behandlung der Alterssichtigkeit (Presbyopie)
Das zahlenmäßige Verhältnis zwischen der älteren und der jüngeren Bevölkerung wird sich in den kommenden Jahren erheblich
verschieben. Während die durchschnittliche Lebenserwartung
Anfang des 20. Jahrhunderts bei etwa 46 Jahren lag, ist heute
die Hälfte unserer Gesellschaft älter als 40 Jahre. Die Prognose
für 2050 besagt, dass sich die Gruppe der über 60 Jährigen im
Vergleich zum Jahr 2001 verdoppeln wird. Das bedeutet, dass
es immer mehr Menschen geben wird, die an altersbedingten
Krankheiten bzw. gesundheitlichen Beeinträchtigungen leiden.
Eine Einschränkung, die sich ab der fünften Lebensdekade verstärkt bemerkbar macht, ist die Altersweitsichtigkeit (Presbyopie). Das Lesen und Arbeiten in der Nähe ist ohne Brille oder
Kontaktlinsen nicht mehr möglich. Durch diese eingeschränkte
Fähigkeit des Auges auf die Nähe einzustellen (Akkommodationsverlust), entsteht kein scharfes Bild auf der Netzhaut
(Retina). Schuld daran ist der Elastizitätsverlust der Augenlinse.
Bislang konnten noch keine Behandlungsmethoden gegen die
Presbyopie entwickelt werden.
Der Akkommodationsverlust wird hauptsächlich durch die Verhärtung der Linse verursacht. Der Akkommodationsapperat
(Zilliarmuskel und Linsenkapsell) bleibt intakt. Daraus lässt
sich ableiten, dass durch Einbringen von Mikrogleitebene in
Form von Mikroschnitten die Elastizität der Linse erhöht und im
besten Fall wieder hergestellt werden kann.
Zum Einbringen dieser Mikroschnitte in die Linse eignet sich
besonders ein Ultrakurzpulslaser (fs-Laser), da dieser innerhalb
von transperenten Materialien schneiden kann. Es kann somit
in der Linse jede erdenktbare dreiminesionale Struktur geschnitten werden. Der Schneideffekt berüht auf der nichtlinearen
Wechselwirkung zwischen Gewebe und dem Laserlicht, der Photodisruption. Als ein geeignetes Schnittmuster wurde am LZH
das sogenannte „steering-wheel“-Muster entwickelt. Hierbei
bleibt der zentrale Sehbereich unbehandelt und es werden Gleitebenenen entlang aller Achsen geschnitten (Abb).
Am LZH konnte gezeigt werden, dass das Schneiden mit dem
fs-Laser im Auge möglich ist und es wurden bereits geeignete
Laserparameter eruiert. Anschließend wurde an enukleierten
Schweineaugen gezeigt, dass durch das Einbringen der Mikrostrukturen die Elastizität erhöht werden konnte. In einem weiteren Arbeitsabschnitt wurden Untersuchungen zu einem am
besten geeigneten Schnittmuster durchgeführt.
Nachdem gezeigt wurde, dass die Behandlungsidee funktioniert,
belaufen sich die derzeitigen Arbeiten in Form von Doktorarbeiten und Diplomarbeiten auf den Bau eines Prototypen. Dies
ermöglicht erste invivo Untersuchungen. Des Weiteren erfolgt
eine Optimierung des Schnittmusters und Untersuchungen zu
möglichen ungewollte Nebeneffekten, um diese im Vorfeld auszuschließen.
Das Presbyopieprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Femtonik Verbund „Sehendes Skalpell“
gefördert. Verbundpartner sind das Laserforum Köln e.V., Vision
Lasertechnik, Rowiak GmbH und die Hals-Nasen-Ohren Klinik
der Medizinische Hochschule Hannover.
Kontakt:
Dipl.-Phys. Tammo Ripken
Schnittmuster in der Augenlinse
LZH Jahrbuch 2006
37
Abteilungen
und Gruppen
Lasermedizin
4.1.7.
Stabsabteilung
Abteilungen
und Gruppen
Das Tätigkeitsfeld der Stabsabteilung umfasst strategische Projekte, die Außendarstellung des Instituts und die Funktion als
interner Dienstleister für den Vorstand, die Geschäftsführung
und die Fachabteilungen. Zur Erfüllung dieser Aufgaben bietet
die Stabsabteilung ein breites Spektrum an sprachlichen, interkulturellen, ökonomischen, organisatorischen, strategischen
und nicht zuletzt technischen Kompetenzen.
Strategische Projekte
Die Stabsabteilung initiiert und bearbeitet nationale und internationale Projekte zur Geschäftsentwicklung, Vernetzung und
internationalen Integration des Instituts. Kooperationsprojekte
mit China und Russland, die Zusammenarbeit mit regionalen,
nationalen und internationalen Verbänden und Organisationen
sowie die Geschäftsstelle der European Optical Society (EOS)
sind in der Stabsabteilung angesiedelt.
Außendarstellung
Weiterhin gewährleistet die Stabsabteilung die professionelle
Außendarstellung des Instituts auf nationaler und internationaler Ebene durch PR und Öffentlichkeitsarbeit, Marketing &
Kommunikation sowie Customer Relationship und Knowledge
Management. Messeauftritte im In- und Ausland, Presse- und
Öffentlichkeitsarbeit, die Betreuung und Pflege des Internetauftritts sowie die Organisation von Kunden- und Partnerveranstaltungen werden von den Mitarbeitern der Stabsabteilung
übernommen.
Interne Dienstleistungsfunktion
Als Dienstleister für den Vorstand, die Geschäftsführung und
die Fachabteilungen betreut die Stabsabteilung zudem die ITInfrastruktur. Schwerpunkt der Aktivitäten im Berichtszeitraum
war die Modernisierung der Verkabelung im sog. Rondell.
Mit dem mittelfristigen Ziel, ein umfassendes System zum Wissensmanagement, der Abbildung von Geschäfts- und Projektprozessen und zur Qualitätssicherung im Institut aufzubauen,
werden vorbereitende Maßnahmen getroffen. Das Intranet wird
dabei sukzessive zum zentralen Steuerungs- und Kommunikationsmedium der instituionellen Wissensorganisation ausgebaut.
Die Bibliothek erweitert die Anbindung an eine webbasierte
Literatursuche und stellt ein qualitatives ranking von Veröffentlichungsmöglichkeiten für wissenschaftliche Mitarbeiter zur
Verfügung. Außerdem werden Fachübersetzungen erstellt.
38
LZH Jahrbuch 2006
Business Development
Seit 2006 nimmt die Gründungsberatung und das Coaching
von LZH-Wissenschaftlern einen immer größeren Raum ein. Der
Bereich Business Development arbeitet bei der Beratung von
ansiedlungswilligen Unternehmen eng mit der PhotonikNet
GmbH zusammen.
Kontakt:
Klaus Nowitzki
Deutsch-Chinesische Aus- und Weiterbildungsinitiative
Lasertechnologie
Drittmittelgeber (Projektträger):
Internationales Büro des Bundesministeriums für Bildung und
Forschung (BMBF) – beim deutschen Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (DLR)
In China nimmt der Bedarf an hochwertiger Lasertechnik aufgrund des großen Wachstums und der günstigen Produktionsbedingungen ständig zu. Um den chinesischen Markt aktiv zu
bearbeiten und um für die deutsche Laser- und Optikindustrie
optimale Rahmenbedingungen schaffen zu können, soll ein
gemeinsames Aus- und Weiterbildungszentrum für Laser- und
Optische Technologien in China aufgebaut und betrieben
werden.
Durch die Beteiligung deutscher Unternehmen soll ein hoher
Praxisbezug erreicht werden, zudem soll dadurch eine weitere
Stärkung der Stellung der deutschen Lasertechnologie und
seiner Unternehmen auf dem chinesischen Markt erfolgen. Ein
weiteres Ziel dieses Projektes, das noch bis Ende 2008 laufen
wird, ist die Gründung einer langfristigen Kooperationsplattform im Bereich Lasertechnik, um deutsche Niederlassungen in
China, deutsch-chinesische Jointventures bzw. deutsche Unternehmen beim Markteintritt in China zu unterstützen und beraten.
Um den hohen Bedarf an ausgebildeten Facharbeitern gerecht
zu werden, will das LZH zusammen mit der Changchun University of Science and Technology (CUST) sowie der Tongji Universität eine Laser Akademie aufbauen, um eine bedarfsgerechte
Ausbildung anzubieten. Die theoretischen und praktischen Ausund Weiterbildungen werden Bereiche der angewandten Lasertechnologie für Techniker, Facharbeiter, technische Führungskräfte sowie Berufsschüler und Studenten umfassen. Sämtliche
Trainingsmaterialien werden hierfür interkulturell angepasst.
Die koordinierenden Aktivitäten umfassen dabei die Abstimmung zwischen den Standorten in Changchun und Shanghai,
sowie Marketing- und Aquisitionstätigkeiten.
Kontakt:
Olaf Bödecker
die Koordinierungsaktivitäten zum weiteren Ausbau des Moskauer Zentrums. Beruhend auf den Erfahrungen in deutschen
EBZ sollen wesentliche Arbeitsgrundlagen erstellt werden, so
sollen zum Beispiel standardisierte Beratungsprobleme und
deren Lösungen herausgearbeitet werden. Darüber hinaus
werden ‚Best Practice’ Modelle mit bearbeiteten Werkstücken
unterlegt und als Beratungsgrundlage zur Verfügung gestellt.
Im Weiteren soll im der Aufbau einer Netzwerkstruktur weiterer
Beratungs- und Ausbildungszentren in einigen ausgewählten
Regionen Russlands unterstützt werden. Hierzu liegen im LZH
aus der Funktion des Sekretariates der deutschen EBZ zahlreiche strukturelle Erfahrungen vor.
Kontakt:
Klaus Nowitzki
Abteilungen
und Gruppen
Durch die Zusammenarbeit zwischen dem LZH und chinesischen
Universitäten kann die Theorie- und Praxisausbildung in China
in chinesischer Sprache durchgeführt werden. Durch das Angebot der Akademie werden Laserschulungen für chinesische
Unternehmen leichter verfügbar. Die Unternehmen müssen
nicht mehr Mitarbeiter nach Deutschland schicken, um Ausbildungsmaßnahmen durchzuführen. Die Ausbildungsbereitschaft
wird dadurch steigen. Hierdurch kann die Produktion effizienter
und die Qualität der Produkte verbessert sowie Kosteneinsparungspotenziale realisiert werden.
Erprobungs-, Beratungs- und Schulungszentrum
Lasertechnologie Moskau (MosLIC)
Drittmittelgeber (Projektträger):
BMBF – VDI – TZ
Das Vorhaben, das im Oktober 2004 begonnen wurde und noch
voraussichtlich bis zum Ende des Jahres 2008 laufen wird, verfolgt mit dem Aufbau und Betrieb eines Erprobungs- und Beratungszentrums für Lasertechnologie in Moskau eine Intensivierung der bilateralen Zusammenarbeit zwischen Deutschland
und Russland auf dem Gebiet der Laser- und Optischen Technologien.
Dieses Ausbildungs- und Infrastrukturprojekt trägt dazu bei,
in Russland innovationsfreundliche Rahmenbedingungen für
russische Unternehmen der angewandten Lasertechnik zu
etablieren. Die Möglichkeiten für deutsche Unternehmen und
Forschungsinstitute in Russland aktiv Technologie- und Innovationstransfer zu betreiben, werden durch den Ausbau und die
Optimierung einer Ausbildungsinfrastruktur erhöht; parallel
trägt diese in erheblichem Maße zur Förderung des Einsatzes
moderner Lasermaterialbearbeitungssysteme in russischen
Unternehmen bei. Im Vordergrund steht hier die Förderung des
Einsatzes deutscher Lasermaterialbearbeitungstechnologie.
In Zukunft wird es in dem Vorhaben auch um die Schaffung von
Netzwerkstrukturen für Institutionen der Laser- und optischen
Technologien in Russland gehen. Gerade die Struktur ‚EBZ’
(Erprobungs- und Beratungszentren) erlaubt eine längerfristige
Entwicklung von Beziehungen auch zu klein- und mittelständischen Unternehmen auf beiden Seiten.
Der Aufbau des Moskau Laser Innovation Center erfolgte in
enger Verzahnung mit der russischen LAS – Laser Association.
Im 1. Schritt wurden neben den Gründungsaktivitäten erste
Informations- und Weiterbildungsveranstaltungen zum Einsatz
der Lasertechnologie in KMU durchgeführt. Parallel liefen dabei
LZH Jahrbuch 2006
39
4.2. Preise und Auszeichnungen in 2006
Kooperationspreis Niedersachsen
verliehen vom Land Niedersachsen
Abteilungen
und Gruppen
Laser Zentrum Hannover e.V. und Micreon GmbH
01. 04. 2006
Auf der Hannover-Messe wurde der Kooperationspreis Niedersachsen 2006 verliehen. Das Land prämiert mit dieser Auszeichnung besonders erfolgreiche und innovative Kooperationsprojekte zwischen Unternehmen und Hochschulen. Dotiert ist der
Preis mit insgesamt 50.000 Euro und wird dieses Jahr bereits
zum sechsten Mal vergeben. Der mit 25.000 Euro dotierte erste
Preis ging an das Kooperationsprojekt von Micreon GmbH aus
Hannover, und das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH). Der
Sieger überzeugte durch die Vorbereitung des kommerziellen
Einsatzes der neuartigen Ultrakurzpuls-Lasertechnik. Die Micreon GmbH nutzt die Laseranlagen des LZH und bietet anderen
Unternehmen das weltweit einzigartige Laser-Mikro-Bearbeitungsverfahren an. Die erreichbare Präzision ist deutlich höher
als bei den anderen bekannten Mikrobearbeitungsverfahren.
Thermische oder mechanische Werkstoffschädigungen wie Aufschmelzungen, Grat- und Rissbildungen, Abplatzungen, Gefügeveränderungen werden bei dieser neuen Methode vermieden.
Die Hauptanwendungsgebiete liegen bei der Produktion von
Endgeräten der Informations- und Kommunikationstechnik, im
Automobilbau, bei biomedizinischen Anwendungen, Geräten
für die Sicherheitstechnik und den Umweltschutz sowie bei Bauteilen für Messtechnik und Sensorik.
Er befasste sich in der Arbeit mit einem neuartigen medizinischen Laserverfahren, der Selektiven Retina-Therapie (SRT),
das in Deutschland derzeit nur in den Universitätskliniken
Lübeck, Kiel und Regensburg durchgeführt wird. Die SRT wird
bei schweren Verläufen der Netzhauterkrankung Retinopathia
centralis serosa (RCS) angewandt. Bei der RCS kommt es zu
einer schwellungsbedingten Netzhautabhebung. Symptome
sind ein grauer Fleck („Skotom“) im Gesichtsfeld, Bildverzerrungen, Weitsichtigkeit und Farbwahrnehmungsstörungen. Mit der
Laser-Behandlung werden die betroffenen Gefäße wieder verschlossen. Das Verfahren erfordert eine hohe Präzision, damit
zwar selektiv, wie es therapeutisch beabsichtigt ist, das retinale
Pigmentepithel, nicht aber die direkt angrenzenden Photorezeptoren geschädigt werden. Dr. Neumann untersuchte eingehend
und experimentell die laserphysikalischen Grundlagen des Verfahrens. Er entwickelte dabei eine neue Methode zur EchtzeitDosiskontrolle, die nicht nur zur weiteren Verbesserung der SRT
beiträgt, sondern auch zu weitaus vielfältigeren Anwendungen
bei Untersuchungen und Behandlungen des Augenhintergrundes verwendet werden kann. Die Arbeit, die Dr. Neumann am
Medizinischen Laserzentrum Lübeck anfertigte und die von
Prof. Dr. rer. nat. Alfred Vogel betreut wurde, erhielt die Bestnote „Summa cum laude“.
Ernennung zum Junior Professor
Prof. -Otto Roth Wissenschaftspreis
Ernennung zum außerplanmäßigen Professor
Dr. rer. nat. Jörg Neumann
01.11. 2006
01.12. 2006
Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Jörg Neumann wird für seine Doktorarbeit „Mikroskopische Untersuchungen zur laserinduzierten
Blasenbildung und -dynamik an absorbierenden Mikropartikeln“ mit dem Professor-Otto-Roth-Preis 2006 ausgezeichnet.
40
LZH Jahrbuch 2006
4.3. Promotionen, Diplomarbeiten und Projektarbeiten in 2006
Dr.-Ing. Peer-Olrik Wiechell
Mai 06
Thermisches Glätten optischer Glasoberflächen mittels
CO2-Laserstrahlung und Mikrowellenstrahlung
Dipl.-Phys. Matthias Pospiech
Mai 06
Eigenschaften und Instabilitäten eines weit abstimmbaren
Ytterbium-dotierten Kerngepumpten Faserlasers
Dr.-Ing. Tim Hesse
Juli 06
Prozesskontrolle mittels optischer Spektralanalyse für das
Schweißen verzinkter Stahlfeinbleche mit Nd:YAG-Lasern
Dipl.-Ing. Arne Hothan
Juni 06
Konstruktion und Inbetriebnahme einer Operationsanlage
zur in vivo Presbyopie-Behandlung mittels FemtosekundenLaserstrahlung
Dr.-Ing. Lars Engelbrecht
Juli 06
Lasergestützte Herstellung von Nebenformelementen
bei der wirkmedienbasierten Blechumformung
Neelesh Kumar Reddy Pachipala (MSc)
Micromachining of Optical Fibres with157 nm
Excimer Laser
Juli 06
Juli 06
Dipl.-Ing. (FH) Henning Wisweh
Januar 06
Aufbau und Charakterisierung eines optischen
Kohärenztomographen mit schnellem lateralen Scan
Dipl.-Ing. Hartmut Körner
Qualifizierung verschiedener Anwendungsverfahren
eines Universal-Handlasergerätes und Optimierung
von Zweigasbrennschneiddüsen
Dipl.-Phys. Oliver Prochnow
Januar 06
Untersuchung von verschiedenen Pulsformungsprozessen
in einem Femtosekunden Ytterbium Faserlaser
Dipl.-Ing. (FH) Melanie Diebel
Zerstörende und zerstörungsfreie Prüfung
lasergeschweißter Kunststoffe
August 06
Dipl.-Ing. (FH) Sonja Hermann
Januar 06
Herstellung photoaktiver Schichten aus alternativen
Halbleitermaterialien für eine neuartige Dünnschichtsolarzelle mittels Laser-Annealing
Dipl.-Ing. (FH) Anja Schmalz
Optimierung der Kariesdetektion mit Hilfe von
laserinduzierter Plasmaspektroskopie
August 06
Diplomarbeiten
Dipl.-Ing. Kerstin Ursinus
Februar 06
Konstruktion eines Vor-Serien-Präzisions-Lasermikrotoms
Dipl.-Ing. Nikolay Schmidt
April 06
Evaluation von Heißrisstests für das gepulste Nd:YAG
Laserstrahlschweißen mit vordeponiertem Schweißzusatz
Dipl.-Ing. (FH) Rebecca Philine Hamer
Mai 06
Grundlagenuntersuchungen zur laserbasierten Generierung
strömungstechnisch relevanter Mikrostrukturen auf metallischen Oberflächen mit anschließender Prototypenfertigung
zur Prozessbewertung
Dipl.-Ing. Sonja Dudziak
August 06
Untersuchungen zur Herstellung von Mikrostrukturen aus
Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen für medizinische
Anwendungen durch Laserstrahl-Mikrosintern
Dipl.-Phys. Thorsten Bergmann
September 06
Untersuchungen und Berechnungen zur Temperaturverteilung am Augenhintergrund bei der refraktiven
Augenchirurgie mittels ultrakurzer Laserpulse
Dipl.-Ing. (FH) Sergej Prokopenko
Oktober 06
Untersuchung und Entwicklung von Prozessparametern
zum direkten Mikrolaserauftragschweißen non nanophasigem Pulverwerkstoff Eisenbasislegierung FeCuAl
LZH Jahrbuch 2006
41
Abteilungen
und Gruppen
Promotionen
Dipl.-Phys. Hakan Sayinc
Superkontinuumerzeugung mit einem
Ultrakurzpuls Ytterbium-Faserlaser
Oktober 06
Abteilungen
und Gruppen
cand. ing. Steffen Wünsche
Oktober 06
Untersuchungen zum Nd:YAG-Laserschweißen von
Cr-Ni-Stählen mit Vordeponieren von Schweißzusätzen
durch thermisches Spritzen
Dipl.-Ing. Henning Wöltge-Schütte
November 06
Prozessentwicklung zur Einführung eines Herstellungsverfahrens innovativer Gummi-Kunststoffverbundteile
im Bereich der Motor- und Fahrwerkslagerung (in Zusammenarbeit mit der Continental AG)
Projektarbeiten
Xiuxiu Wang
Parameteroptimierung des Laserstrahlhärtens mit
Nd:YAG-Lasern durch analytische Betrachtung des
Erwärmprozesses
März 06
Mustapha Gader
Untersuchungen zur Herstellung von Werkstoffverbundschichten aus Keramik und legiertem Grauguss
durch einstufiges Laserstrahldispergieren
April 06
4.4. Mitarbeit in Gremien – Mitglied in Netzwerken
• Arbeitskreis Deutscher Lasermedizin-Zentren (ADL)
• Arbeitsausschuss der DIN e.V.: Laser
• Arbeitskreis 018 AK1 „Begriffe, Prüfgeräte
und Prüfverfahren“
• Arbeitskreis 018 AK2 „Optische Komponenten
und Werkstoffe“
• Arbeitskreis 018 AK3 „Systeme und Schnittstellen“
• Arbeitsausschuss: Messverfahren für die Optik
• Normenausschuss AA 03 „Dünne Schichten für die Optik“
• Deutscher Verband Schweißtechnik (DVS)
• Fachausschuss 1 „Metallurgie und Werkstofftechnik“
• Fachausschuss 2 „Thermische Beschichtungsverfahren
und Autogentechnik“
• Fachausschuss 5 „Sonderschweißverfahren“
• Fachausschuss 6 „Strahlverfahren“
• Fachausschuss 7 „Löten“
• Fachausschuss 8 „Klebtechnik“
• Fachausschuss 9 „Konstruktion und Berechnung“
• Fachausschuss 10 „Mikroverbindungstechnik“
• Fachausschuss 11 „Kunststoff-Fügen“
• Fachausschuss Q6 „Arbeitssicherheit und Umweltschutz“
• CEN/TC 123: ”Lasers and laser-related equipment”
• C.I.R.P. International Institution for
Production Engineering Research
• Deutsches Institut für Normung:
Normenausschuss Feinmechanik und Optik
• Deutsche Gesellschaft für Holzforschung
• Fachausschuss 5 „Holzforschung“
• Deutsches Zentrum für Fahrzeugkomponenten
und -systeme (ZFKS), Hannover
• Europäische Forschungsgesellschaft Dünne
Schichten e.V. (EFDS)
• Arbeitskreis „Tribologische Schichten“
• Arbeitskreis „OPTISCHE DÜNNE SCHICHTEN“
• Europäische Forschungsgesellschaft
Blechverarbeitung e.V. (EFB)
• Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. (DGM)
• European Laser Institute (ELI)
• Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. (DKG)
• European Optical Society (EOS)
42
LZH Jahrbuch 2006
• European Society for Precision- and
Nanotechnolgy (EUSPEN)
• PhotonicNet GmbH
• Photonics21 European Technology Platform
• FABO – Fachausschuss Beschichtung für die Optik
und Optoelektronik
• Schweißtechnische Lehr- und
Versuchsanstalt Hannover (SLV)
• Forschungsgemeinschaft Technik und Glas e.V. (FTG)
• Forschungsvereinigung Werkzeugmaschinen und
Fertigungstechnik (FWF)
• Tibb – Junge Technologien in der beruflichen Bildung e.V.
• FOSTA – Forschungsvereinigung Stahl
• Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
• Innovationszentrum Niedersachsen GmbH
• WLT – Wissenschaftliche Gesellschaft Lasertechnik e.V.
• Informationsdienst Wissenschaft e.V. (idw)
• WAW – Wissenschaftlicher Arbeitskreis für
Werkstofftechnik e.V.
Abteilungen
und Gruppen
• Stiftung Industrieforschung
• Institut der Niedersächsischen Wirtschaft e.V.
• International Organization for Standardization,
ISO/TC172/SC9
• WG6 “Optical Components and their Test Methods”
• Zentrum für Biomedizintechnik der
Universität Hannover (zbm)
• Zentrum für Biophotonik Hannover
• IVAM Mikrostrukturinitiative NRW
• Zentrum für Festkörperchemie und neue Materialien (ZFM)
• Laser Institute of America (LIA)
• Zentrum für Hochleistungsfügetechnik (zhf), Hannover
• Nano- und Materialinnovationen Niedersachsen e.V.
(NMN e.V.)
• 3-D MID e.V. Forschungsvereinigung
Räumliche Elektronische Baugruppen
LZH Jahrbuch 2006
43
5.
Arbeitssicherheit im LZH
Arbeitssicherheit
im LZH
Arbeitsschutz ist ein integraler Bestandteil aller Tätigkeiten
im LZH. Das LZH verfolgt kontinuierlich das Ziel, Tätigkeiten,
Prozesse und Technologien sicherheitstechnisch zu optimieren.
Dieses gilt sowohl für die interne Arbeits- und Lasersicherheit
wie auch für die konstante Begleitung innovativer Lasertechnik
unter sicherheitstechnischen Aspekten.
Im Jahr 2006 führte das LZH nationale und europäische Projekte
mit Bezug zur Lasersicherheit fort. Dieses betraf unter anderem
die Mitarbeit bei der Entwicklung von sicheren UltrakurzpulsLasersystemen für die Zahnmedizin-Technik. Einen weiteren
Schwerpunkt stellte das im Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Arbeitschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) durchgeführte Projekt zur Qualifizierung von persönlicher Schutzausrüstung für Tätigkeiten mit handgeführten Laserbearbeitungsgeräten dar. In diesem Projekt konnten wichtige Erkenntnisse
über den Mindestschutz von am Markt verfügbaren Produkten,
wie u.a. Schweißerschutzbekleidung und Handschuhe gegen
Laserstrahlung bei möglichen Fehlerfällen erarbeitet werden.
Parallel beteiligte sich das LZH im Rahmen von Industrieprojekten kontinuierlich an der Weiterentwicklung von Systemen
zur Lasersicherheit. Aktuell betraf dieses die Entwicklung von
aktiven Laserschutzwandsystemen, wo in Zusammenarbeit mit
einem Industriepartner ein entsprechendes System auf Fachmessen präsentiert werden konnte. Auch im Jahr 2006 wurden
die Dienstleistungen des LZH im Bereich der Lasersicherheit
von der Industrie häufig genutzt. Dieses umfasste Beratungen
zur Sicherheit von Laseranlagen, die Durchführung von Gefährdungsanalysen und die Erstellung von Sicherheitskonzepten
sowie die Charakterisierung von Gefahrstoff-emissionen und die
Qualifizierung von Schutzmaßnahmen.
Innerbetrieblich stand im Jahr 2006 die Erneuerung von Einrichtungen zum vorbeugenden Brandschutz im Vordergrund. So
wurde die bestehende Brandmeldeanlage gegen eine dem neuesten Stand der Technik entsprechende automatische, Feldbusbasierte Anlage ausgetauscht. Hierbei wurden die radioaktive
44
LZH Jahrbuch 2006
Stoffe enthaltenden Ionisationsrauchmelder gegen Rauchmelder, die nach dem optischen Wirkprinzip arbeiten, ausgetauscht.
Parallel wurden neue Ablaufstrukturen für die Prüfung LZHeigener wie auch privater – im LZH genutzter- ortsveränderlicher Elektrogeräte entwickelt und neue Prüfgeräte beschafft.
Auch im Jahr 2006 verfolgt das LZH Im Bereich der Mitarbeiterschulung das bewährte Konzept: durch mehrsprachige Schulungen, Unterweisungshilfen und Anweisungen wird den Anforderungen Rechnung getragen, die sich durch die internationale
Ausrichtung des LZH und damit auch die Beschäftigung von
Wissenschaftlern, Praktikanten und Studenten aus allen Erdteilen der Welt ergeben. Somit wird ein sicheres Arbeiten am LZH
gewährleistet.
Für das Jahr 2006 liegen die Unfallzahlen auf einem niedrigen
Niveau. Für die im Rahmen von Gefährdungs- und Unfallanalysen untersuchten Tätigkeitsbereiche wurden Kontrollmaßnahmen zur Optimierung des Arbeitsschutzes erarbeitet. Der
Schwerpunkt lag im Jahr 2006 im Bereich der Lasersicherheit
bei Tätigkeiten mit Ultrakurzpuls-Lasereinrichtungen. Besonderes Augenmerk galt hier den Justierarbeiten.
Wie in den vorangehenden Jahren stellt der Technologietransfer
im Bereich Arbeits- und Lasersicherheit einen wichtigen Tätigkeitsbereich des LZH dar. In Zusammenarbeit mit der LaserAkademie wurden im Jahr 2006 über 15 Ausbildungsseminare
sowie Workshops mit Bezug zu den Themen Lasersicherheit,
Umgang mit Gefahrstoffen bei der Laserstrahlmaterialbearbeitung, Sicherheit von Maschinen oder Medizinprodukten, für
Fachpublikum aus technischen und medizinischen Bereichen
veranstaltet. Daneben beteiligt sich das LZH durch Mitarbeit in
Normengremien an der direkten Umsetzung von Forschungsergebnissen zur Lasersicherheit in technische Regelwerke -u.a. zur
Sicherheit von Lasermaschinen.
6.
Aus- und Weiterbildung im LZH
Kurzbeschreibung
Zielgruppe: Studierende an der Universität, Fachhochschule
und Technikerschule in Hannover
Dauer: Je ein Semester oder als Blockveranstaltungen
Abschluss: Studiennachweis / Laser-Zertifikat
Kosten: keine
Veranstaltung
• „Wahlpflichtfach Lasertechnik“, Vorlesung und Übung, für
Techniker in der Ausbildung der Technikerschule Hannover
• „Physikalische Aspekte der Lasertechnik“ Vorlesung
und Übung, für Studentinnen und Studenten der UNI und
der FH Hannover
• „Lasermaterialbearbeitung“, Vorlesung, Übung und
Exkursion, für Studentinnen und Studenten der UNI und der
FH Hannover
• „Grundlagen der Lasertechnik und ihre Anwendung in der
Biomedizintechnik“, Vorlesung, Übung und Exkursion, für
Studentinnen und Studenten der UNI Hannover
• „Lasermedizin“, Vorlesung, Übung und Exkursion,
für Studentinnen und Studenten der UNI Hannover
Kontakt
Studienbezogene Ausbildung
Klaus Raebsch
Ausbildung
im LZH
Das LZH bietet kostenfreie laserspezifische Vorlesungen und
Ausbildung an, für:
• Studentinnen und Studenten der FHHannover
• Studentinnen und Studenten der UNI Hannover
• Fachschüler der Technikerschule Hannover
Durch den erfolgreichen Besuch der Vorlesungen Laserphysik,
Lasermaterialbearbeitung und Lasermedizintechnik kann das
„Laser-Zertifikat“ erworben werden.
Alle Vorlesungen sind als Studienleistung von der Universität
Hannover anerkannt und mit jeweils 6 Credit Points ausgestattet.
Studienarbeiten und Diplomarbeiten werden in Kooperation
mit der Universität Hannover am LZH durchgeführt.
LZH Laser Akademie
Im zurückliegenden Geschäftsjahr wurde
das umfangreiche Angebot an Seminaren,
Workshops und Lehrgängen durch Veranstaltungen im Bereich der Mikro- und Nanobearbeitung ausgebaut. In Zusammenarbeit mit
Instituten der Leibniz Universität Hannover wurden im Rahmen
des Projektes Qualifant neue Praxisseminare zu Themen wie
Mikrostrukturierung, Lithographie und Reinraumtechnik entwickelt. Auch auf dem Gebiet der Lasermedizin wurde das Veranstaltungsangebot mit dem Seminar „Laserchirurgie in der
Hals-Nasen-Ohrenheilkunde“ erweitert. Im Rahmen des Projektes Weiterbildungsoffensive Lasertechnik und Biophotonik in
Niedersachsen wurde mit der Internetpräsenz www.weiterbildung-ot.de eine Plattform geschaffen, die rund um das Thema
„Optische Technologien“ über Bildungsangebote, Fördermöglichkeiten und aktuelle Stellen- und Fachkräfteangebote in Niedersachsen informiert.
Laser Labor „Discover Light“
Das seit 2004 mit Unterstützung der Stiftung Niedersachsenmetall, der TUI-Stiftung und den Unternehmen Sennheiser
und SIAG ins Leben gerufene Schüler-Labor „Discover Light“
erfreute sich auch 2006 großen Resonanz: Über 300 Schülerinnen und Schüler besuchten das Laser Labor im Rahmen der
Thementage, eines Praktikums oder einer Facharbeit. Das Laser
Labor bietet die Möglichkeit Experimente durchzuführen und
Laser Labor Discover Light – SchülerInnen am Future Day
im Rahmen von Fachvorträgen und Demonstrationen industrieller Laseranwendungen die Lasertechnik in anschaulicher Weise
zu verstehen. Mit diesem Angebot wird ein großes Interesse an
natur- und ingenieurwissenschaftlichen Berufsfeldern geweckt.
English Refresher – Technical
Dieses Kommunikationstraining bietet praktikable sprachliche
Werkzeuge zur Steigerung der Sprechfertigkeit und Ausdrucksfähigkeit. Es vermittelt Sicherheit beim Formulieren technischer
Sachverhalte und Prozesse und befähigt die Teilnehmerinnen
LZH Jahrbuch 2006
45
und Teilnehmer, technisches Englisch korrekt und variantenreich im Umgang mit internationalen Kunden und Partnern
anzuwenden.
Fügen von Kunststoffen mit dem Laser
Auf dem Gebiet der Verbindungstechniken für komplexe Kunststoffbauteile hat das Laserdurchstrahlschweißen eine wesentliche Bedeutung und nimmt zunehmend einen festen Platz in
der Reihe der industriell relevanten Kunststofffügeverfahren
ein. Das Seminar spannt den Bogen von den Grundlagen und
Konzepten des Laserdurchstrahlschweißens über Berichte aus
der industriellen Anwendung und Verfahrensumsetzung in der
Praxis bis hin zur Vorstellung neuester Verfahrenskonzepte.
Ausbildung
im LZH
When High-Tech meets Glass – Innovative Glasbearbeitung
mit dem Laser
Dieses Seminar verdeutlicht an ausgewählten Beispielen die
vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Lasers in der Glasbearbeitung und stellt aktuelle Neuentwicklungen und Trends vor.
Angesprochen sind Entwicklungsingenieure, Prozess- und Produktverantwortliche der glasverarbeitenden Industrie und der
Zulieferindustrie sowie dem verbundenen Maschinenbau.
Besser Schneiden – besser Schweißen
Optische Komponenten bestimmen den Erfolg
Prozess- oder alterungsbedingte Veränderungen der optischen
Eigenschaften des Systems haben Folgen, die oft erst durch fehlerhafte Bearbeitungsergebnisse sichtbar werden. Mit einem
fundierten Verständnis für das optische System der Laseranlage
sind Prozess- und Anlagenverantwortliche in der Lage hier vorbeugend tätig zu werden. Dieses Seminar vermittelt grundlegendes Wissen über optische Komponenten im gesamten Strahlverlauf, sowie praxisrelevantes Know-how zu deren Auswahl und
Handling. Darüber hinaus wird ein Einblick in die Bestimmung
der Strahlparameter und die optischen Abbildungseigenschaften des Gesamtsystems gegeben.
Grundlagen des computergestützten Optical Design
Ausgehend von einer Einführung in die Theorie der Abbildungsfehler und Bewertung optischer Systeme werden in diesem
Seminar die Grundlagen des Optikdesigns vermittelt. Die Erläuterungen beginnen bei der Spezifikation der optischen Aufgabe
bis zur Simulation des gesamten Systemverhaltens und werden
durch einen praktischen Teil mit Übungen am Optik-Design-Programm WinLens umgesetzt.
Laserschutzbeauftragter für technische Anwendungen
Für den Betrieb von Lasereinrichtungen der Klassen 3R, 3B
oder 4 muss, nach Vorschrift der Berufsgenossenschaften, ein
sachkundiger Laserschutzbeauftragter benannt werden. Dieses
Seminar vermittelt die notwendige Sachkunde entsprechend
den berufsgenossenschaftlichen Vorgaben und bietet darüber
hinaus nützliche Hinweise und Anregungen für die betriebliche
Umsetzung und Praxis.
46
LZH Jahrbuch 2006
Klassifizierung und Sicherheit von Laseranlagen
Dieser Workshop vermittelt theoretische und praktische Kenntnisse zur Lasersicherheit. Mögliche Gefährdungen sowie die
sicherheitsgerechte Gestaltung von Komponenten von Laseranlagen, wie auch der Gesamtanlage, werden thematisiert und
praktische Lösungsmöglichkeiten gemeinsam erarbeitet und
erörtert. Die Veranstaltung richtet sich an Laserschutzbeauftragte, Fachkräfte für Arbeitssicherheit und andere Personen,
die für den sicheren Betrieb von Laseranlagen verantwortlich
sind.
Richtiger Umgang mit Gefahrstoffen bei der Laserstrahlmaterialbearbeitung
In diesem Seminar wird der sicherheitsgerechte Umgang mit
Gefahrstoffen bei der Laserstrahlmaterialbearbeitung thematisiert. Der Aufbau des Seminars entspricht den Tätigkeiten, wie
sie in einem Betrieb mit Laseranwendungen ausgeführt werden
müssen, um die geforderten rechtlichen und technischen Regelungen im Umgang mit Gefahrstoffen zu erfüllen.
Laserstrahlfachkraft nach Richtlinie DVS 1187
Diese Ausbildung richtet sich an qualifizierte Facharbeiter, Meister und Techniker, die für die Bedienung und Einsatzbereitschaft
komplexer Laseranlagen verantwortlich sind oder werden. Der
Lehrgang ist auch für Ingenieure und Fertigungsleiter interessant, die grundlegende und umfassende Kenntnisse über den
Einsatz der Lasertechnologie in der Materialbearbeitung erhalten wollen. Die Ausbildung wird in den Fachrichtungen Schneidtechnik, Schweißtechnik und Oberflächentechnik angeboten.
Jeder Lehrgang schließt mit einer theoretischen und praktischen
Prüfung ab. Mit erfolgreicher Teilnahme wird die Qualifikation
„Laserstrahlfachkraft“ nach Ri-DVS 1187 erlangt.
Anpassungsweiterbildung Lasertechnologie
Bereits seit 1998 wird diese Qualifizierungsmaßnahme in
Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Arbeit erfolgreich
durchgeführt. Im Rahmen einer 12-monatigen Vollzeitausbildung werden arbeitslose Meister, Techniker und Ingenieure
auf dem Gebiet der Lasertechnologie fortgebildet und für eine
Beschäftigung in Industrie oder Handwerk vorbereitet.
Laserschutzbeauftragter für medizinische Anwendungen
Die Berufsgenossenschaftliche Zentrale für Sicherheit und
Gesundheit (BGZ) schreibt für Praxen und Krankenhäusern, in
denen mit Lasern gearbeitet wird, die Anwesenheit eines sachkundigen Laserschutzbeauftragten vor. Für diese Zielgruppe
bietet die LZH Laser Akademie ein auf die medizinischen Anwendungen abgestimmtes Seminar zum Erwerb der Sachkunde an.
Einsatz des Lasers in der Medizin
Die sich stetig weiterentwickelnden Einsatzmöglichkeiten des
Lasers haben dazu geführt, dass seine Anwendung in vielen
Bereichen der Medizin zum Alltag gehört. Sowohl in der Diagnose als auch in der therapeutischen Behandlung haben sich
eine Vielzahl von lasergestützten Techniken und Methoden etabliert. Dieses Seminar zeigt die vielfältigen Möglichkeiten des
Einsatzes des Lasers in der Medizin und vermittelt ein tieferes
Verständnis über die Wirkungsweise der Laserstrahlung und die
Prinzipien der Behandlungs- und Diagnoseverfahren.
Laserchirurgie in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde
Der Einsatz des Lasers ist bei der Weiterentwicklung der minimal-invasiven Operationstechniken in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde inzwischen vielfach zum Standard geworden. Erfahrene Mediziner berichten aus der klinischen Anwendung und
bieten einen Überblick über die wichtigsten otolaryngologischen Laseroperationen. Das Seminar wird ergänzt um einen
Ausblick in die technische Weiterentwicklung der Systeme und
zukünftige Anwendungen des Lasers in der Diagnostik sowie
die Präsentation medizinischer Lasersysteme durch die Industriepartner.
Neben der Durchführung des Qualifizierungsangebots wirkt die
LZH Laser Akademie in nationalen und internationalen Projekten mit:
ProfIS
Projektlaufzeit: 01.10. 05 – 31.12. 07
Ziel: Entwicklung eines Verfahrens zur Bewertung nach einem
Leistungspunktesystem für die Anerkennung beruflicher Kompetenzen auf Hochschulstudiengänge.
Projektmittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Launch-Micro
Projektlaufzeit: 01.10. 05 – 30. 09. 09
Aufgabe: Identifikation und Spezifikation von Qualifizierungsinhalten sowie Entwicklung entsprechender Qualifizierungsmodule.
Projektmittelgeber: Europäische Union
Kontakt:
LZH Laser Akademie GmbH
Dipl.-Ing. Markus Klemmt
Ausbildung
im LZH
Weiterbildungsoffensive Lasertechnik und Biophotonik
in Niedersachsen
Projektlaufzeit: 01. 05. 05 – 31. 03. 07
Ziel: Aufbau einer bedarfsgerechten Weiterbildungsinfrastruktur für den Technologietransfer mit der Absicht, die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu sichern und Arbeitsplätze
in Niedersachsen zu erhalten bzw. zu schaffen.
Projektmittelgeber: Europäische Union (ESF)
LZH Jahrbuch 2006
47
7.
Messen
Messebeteiligung 2006
Im Jahr 2006 hat das LZH an folgenden Messen teilgenommen:
• Photonics West, 24. 01.–26. 01. 2006 in San Jose, California
• Laser World of Photonics China, 21.–23. 03. 2006
in Shanghai
• Hannover Messe, 24.–28. 04. 2006 in Hannover
• Nanotrends 2006, 09.–10. 05. 2006 in Potsdam
• Industry Space Days 2006, 29.–31. 05. 2006,
ESTEC Noordwijk
• Optatec, 20.–23. 06. 2006 in Frankfurt
• Photonics-2006, 04.–06. 07. 2006 in Moskau
• EuroBlech 2006, 24.–28. 10. 2006 in Hannover
• Glasstec, 24.–28. 10. 2006 in Düsseldorf
• CiF 2006, 1.–8. 11. 2006 in Shanghai
(Vertreten auf dem Stand des VDI)
• Compamed/Medica 2006, 15.–17. 11. 2006 in Düsseldorf
• NanoSolutions 2006, 28.–30. 11. 2006 in Köln
Photonics West
24. 01.–26. 01. 2006 in San Jose, California
Messen 2006
Laser World of Photonics China
21.–23. 03. 2006 in Shanghai
Die Laser Messe in Shanghai wurde als eine Plattform für
Anwender und Hersteller von Produkten im Bereich der Lasertechnik eingerichtet. Durch die Zusammenlegung mit zwei
weiteren großen Fachmessen, der Productronica und der Electronica China, gelang es, ein breites Publikum im Hochtechnologie-Segment anzusprechen. Speziell für die Lasertechnik wurde
die Publikumswirksamkeit durch die „International Conference
on Laser Processes and Components“ weiter verstärkt, die an
den ersten beiden Tagen der Ausstellung abgehalten wurde.
Das Laser Zentrum Hannover konnte sich dem Fachpublikum
mit einem eigenen Stand in einer Halle präsentieren, in der eine
Vielzahl internationaler Laser- und Optik-Hersteller vertreten
waren. Vorgestellt wurden jüngste Bearbeitungsbeispiele und
Ergebnisse aus der Lasermaterialbearbeitung und optische
Laserkomponenten aus eigener Fertigung des Laser Zentrums
Hannover. Erstmals konnte auch das neu entwickelte VUV-Kompaktspektrometer der Weltöffentlichkeit vorgestellt werden.
Dieses Messgerät soll als Alternative zu dem von der Abteilung
Laserkomponenten vertriebenen Labor-VUV-Spektrometer
angeboten werden, das einen sehr großen Leistungsumfang
bietet. Das Kompaktgerät richtet sich an Kunden, die einfachere
Messaufgaben im Wellenlängenbereich von 115 nm bis 300 nm
kostengünstig lösen wollen.
48
LZH Jahrbuch 2006
Hannover Messe
24.–28. 04. 2006 in Hannover, Halle 15, Stand F34
Auf der Hannover Messe (24.–28. 04. 2006) präsentierte das
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) auf dem Gemeinschaftsstand
von hannoverimpuls GmbH drei Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten im LZH Nanobearbeitung, Mikrobearbeitung und
das Laserschweißen. Auf dem Stand konnte das Publikum ein
breites Spektrum an Möglichkeiten für die laserbasierte Materialbearbeitung sehen.
Unter anderem wurden folgende Exponate ausgestellt:
• Lasernanobearbeitung
• Leiterbahnen
• Laser-3D-Strukturierung
• Eine 3D-Strukturierungsmaschine
• die kleinste Strukturierungsmaschine der Welt
• Nanopartikel
• Mikrofluidik
• Lasermikrobearbeitung
• Lasertrimmen von einem Silizium-Drehratensensor
• Laserbearbeitung mit dem Femtosekunden-Laser (fs-Laser)
• Mikroschneiden mit einem Pikosekunden-Laser
• Schneiden von Silizium mit Laserstrahlung
• Surface Modification
• Strukturierung von Saphirpyramiden
• Mikrosysteme
• Shaped holes
• Saphirstempel
• Laser-Photovoltaik
• Bleifreies Mikrofügen
• Laserschweißen
• Laserstrahlauftragschweißen von cp-Titan mit
koaxialer Pulverzufuhr
• Hybridschweißen
• Tailored Hybrid Blanks
• Laserstrahl-Auftragschweißen
• Laserstrahlpendeln
Nanotrends 2006
09.–10.05. 2006 in Potsdam
Vom 09.–10. Mai fand in Potsdam die „4th MSTI Nanotechnology and Business Congress & Exhibition: NanoTrends“ statt.
Das Laser Zentrum Hannover war mit einem Fachvortrag von
Herrn Dr.-Ing. Ostendorf und der Ausstellung von Exponaten,
Flyern und PowerPoint Präsentationen zum Thema Nanotechnologie am LZH vertreten. Neben dem Besuch des Kongresses
konnten die Mitarbeiter des LZH neue Kontakte knüpfen und
bestehende Kontakte zu Firmen und Institutionen pflegen. Bei
der ersten Teilnahme auf diesem Forum als Aussteller zeigte
sich das große Interesse des Publikums an den vorgestellten
Exponaten wie stabile Nanopartikel in Lösung, Nanopartikel dispergiert in Kunststoffen und nanoskalige 3D-Strukturen. Neben
einzelnen Interessenten aus den Branchen Finanzmanagement
und Versicherungen konnten viele Gespräche mit Fachleuten
aus den naturwissenschaftlichen Disziplinen geführt werden.
Anregungen und Erfahrungen wurden ausgetauscht. Einige
Kontakte führten in der Folge/Nachbereitung zu gemeinsamen
Projektideen.
• Andere Verfahren und Exponate
• ICACOST: Kostenkalkulation für das
3D Laserstrahlschneiden.
• ProWatcher: Integrated machine and process
diagnostics for CO2 laser welding processes
• Schneidstempel (gehärtet)
• Glasfügen
• Modulares Handlasergerät zum Schneiden
• Handlaser Härten
Optatec
20.–23.06. 2006 in Frankfurt
Auf der Ausstellung OPTATEC zeigte die Abteilung Laserkomponenten des Laser Zentrums Hannover intelligente Lösungen
für die Bereiche:
• Entwicklung und Herstellung optischer Beschichtungen
mit konventionellen und Sputterverfahren,
• Charakterisierung optischer Komponenten, und
• Prozessentwicklung für die Deposition optischer
Schichtsysteme.
Das LZH präsentierte auf der Messe ein verbessertes online Monitor System zur optischen in-situ Kontrolle während der Deposition optischer Schichten. Das vorgestellte System demonstriert
die Stärken des Systems bei der in-situ Messung und die Zuverlässigkeit in einem industriellen Umfeld. Die leistungsstarken
Prozess-Kontroll-Algorithmen, Re-Optimierungsroutinen und
Verfahren zur Prozess Verbesserung werden vorgestellt.
Die Charakterisierung optischer Komponenten ist das wichtige
Werkzeug zur Produktqualifizierung und Qualitätsverbesserung.
Das Laser Zentrum Hannover verfügt über spektralphotometrische Analyseverfahren für den Spektralbereich 120 nm bis 25
µm, laserspezifische Verfahren zur Bestimmung der Leistungsfestigkeit (LIDT), der Absorption (kalorimetrische Absorptions
LZH Jahrbuch 2006
49
Messen 2006
Industry Space Days 2006
29.–31.05. 2006, ESTEC Noordwijk
Messen 2006
messung), und der optischen Streuung (TIS , ARS), sowie Methoden zur Messung der Umweltstabilität. Alle Verfahren am LZH
werden gemäß den ISO-Standard Vorgaben durchgeführt und
können auch im Kundenauftrag durchgeführt werden. Messaufgaben können auf der OPTATEC diskutiert werden.
Optische Beschichtungen, auch mit komplexen optischen Spezifikationen, für den Wellenlängenbereich vom Vakuum UV bis
zum mittleren IR werden am LZH hergestellt. In Zusammenarbeit mit dem Anwender können kundenspezifische MultilayerDesign Lösungen entwickelt und die Beschichtung realisiert
werden. Das LZH verfügt über die gesamte Palette der Beschichtungsverfahren zur Herstellung optischer Systeme. Dazu gehören die konventionellen thermischen bzw. das e-Beam Verfahren, ionenunterstützte Prozesse und Sputterverfahren (IBS).
Lösungen für optische Beschichtungen konnten auf der Messe
besprochen werden.
Photonics-2006
04.–06. 07. 2006 in Moskau, Russland
Expocentr, International Exhibitions and Fairs,
Halle 3, Stand 3D14
Auf der Photonics 2006 in Moskau hat sich das LZH auf einem
Stand mit 12 m2 mit Informationen über die verschiedenen
Aktivitäten dargestellt. Dafür wurden eine neue Broschüre und
ein Poster in russischer Sprache angefertigt und auf der Messe
ausgestellt. Es wurden einzelne Fachgespräche geführt, alte
Kontakte gepflegt und neue Kontakte geschlossen.
50
LZH Jahrbuch 2006
EuroBlech 2006
24.–28. 10. 2006 in Hannover, Halle 12, Stand C 21
Auf der EuroBlech in Hannover (24.-28.10.2006) präsentiert
das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) den industrieorientierten Einsatz des Lasers in der Blechbearbeitung
Die Schwerpunkte der Messeausstellung waren
• Schweißen mit dem Laser
• Tailored Hybrid Blanks
• Laserstrahlpendeln
• Fülas: Lasergeführtes und stabilisertes MSG-Schweißen
• Schweißdüsen für Laserstrahl-Auftragschweißen
• Hybridschweißen von hochfestem Feinkornbaustahl
• Oberflächenbearbeitung:
Auftraggeschweißte Verbundschicht auf Schneidwerkzeug
• Schweißen von Automobilblechen
• Schneiden und Oberflächenbearbeitung mit dem Laser
• Schneiden: Modulares Handlasergerät LHG 3000-df-sk
• Härten: Handlaser Härten
• Oberflächenbearbeitung:
Keramik-GGG-Verbundschicht auf Werkzeuge
für die Blechumformung
• Oberflächenbehandelte Werkzeuge
• Prozesskontrolle für Laseranwendungen
• ICACOST: Kostenkalkulation für
das 3D Laserstrahlschneiden.
• ProWatcher: Integrated machine and
process diagnostics for CO2 laser welding processes
• ADAMO: Kompensierung von Formabweichungen
beim Laserstrahlschneiden
Glasstec
24.–28. 10. 2006 in Düsseldorf
Halle 11, Stand 11A40F, Kompetenzzentrum Laser
CiF 2006
1.–8.11. 2006 in Shanghai (Vertreten auf dem Stand des VDI)
Vom 24.–28. Oktober 2006 fand in Düsseldorf die alle 2 Jahre
stattfindende Internationale Glasfachmesse statt. Das Kompetenzzentrum Laser bietet ein hervorragendes Umfeld, um die
aktuellen Entwicklungen und Ergebnisse aus dem Bereich Laser
und Glas zu präsentieren. Das LZH war als bundesweiter Kompetenzträger in Sachen Glas und Laser als Aussteller vertreten. Auf
dem Stand konnte das Fachpublikum ein breites Spektrum an
Möglichkeiten für die laserbasierte Glasbearbeitung anschauen
und in vertiefenden Gesprächen neue Ideen und Ansätze diskutieren. Darüber hinaus zeigte das LZH den Besuchern weitere
Projekte aus dem Bereich der laserbasierten Bearbeitung von
Solarzellen, da im Jahr 2006 der Schwerpunkt der Sonderschau
“glass technology live“ auf Photovoltaik und Solar ausgerichtet
war. Es wurden viele neue Kontakte geknüpft.
Compamed/Medica 2006
15.–17.11. 2006 in Düsseldorf
Halle 8, Stand F 29 (IVAM-Gemeinschaftsstand)
Auf der ComPaMED (15.–17.11. 2006) präsentierte das Laser
Zentrum Hannover e.V. (LZH) laserbasierte Fertigungsverfahren im Bereich Mikrosystemtechnik und Mikrobearbeitung für
die Herstellung medizintechnisch relevanter Komponenten.
Die Schwerpunkte lagen im Bereich generative Fertigung von
Mikrosystemen (Mikro – Stereolithographie) und selektive Oberflächenmodifikation. Potentielle Anwendungsfelder der gezeigten Technologien liegen im Bereich Dentalmedizin, Mikrofluidik
und Mikromechanik. Auf dem Stand konnte u.a. ein generativ
gefertigtes mikromechanisches System mit beweglichen Komponenten mit Hilfe mikroskopisch beobachtet werden.
Die ComPaMED findet auf dem Düsseldorfer Messegelände parallel zur Medica statt.
Ausstellungsschwerpunkte:
• Generative Fertigungsverfahren für die Mikrosystemtechnik
• Lasergestützte Mikrofertigungsverfahren
Messen 2006
• Laserbasierte Glasfüge- und Formprozesse
• Verbindungen von Glas und Metall – Projekt Glame
• Texturieren, Fügen und Strukturieren von Solarzellen –
Projekt Laser-PV
LZH Jahrbuch 2006
51
NanoSolutions 2006
28.–30. 11. 2006 in Köln
EXPO Halle, Stand C 06
Auf der Nanosolutions 2006 (28.–30. 11. 2006) präsentierte
das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) innovative Verfahren zur
flexiblen Herstellung von Nanopartikeln mittels Femtosekundenlaserablation verschiedenster Materialien. Als Trägermedien für die Nanopartikel dienen Flüssigkeiten, von denen aus
ein Übertrag in diverse Polymere möglich ist. Der Einsatz moderner Femtosekundenlaser ermöglicht darüber hinaus auch das
Strukturieren von Oberflächen durch Ablation oder nichtlineare
maskenlose Lithographie, sowie die Herstellung dreidimensionaler Strukturen durch die Zweiphotonenpolymerisation mit
Auflösungen bis hinab zu 100 nm.
Messebesucher konnten Nanopartikel diverser fester Materialien, darunter auch Legierungen in Flüssigkeiten und Polymeren
sehen, sowie den wohl kleinsten „Windpark“ der Welt, der mittels Zweiphotonenpolymerisation hergestellt wurde.
Messen 2006
• Femtosekundenlaserbasierte Herstellung von Nanopartikeln
• Einbettungsverfahren für Nanopartikel in Polymeren
• Oberflächenstrukturierung mittels Femtosekundenlaser
• Maskenlose nichtlineare Lithographie
• Zweiphotonenpolymerisation
52
LZH Jahrbuch 2006
8.
Veranstaltungen
20 Jahre LZH – Festakt und Tag der offenen Tür
„In den letzten zwei Jahrzehnten hat Hannover einen hervorragenden Ruf in der internationalen Laserwelt entwickelt,“ meint
Geschäftsführer Andreas Ostendorf. „Dazu haben vor allem
die ca. 200 MitarbeiterInnen des LZH beigetragen.“ Mit über
25 Unternehmensausgründungen hat das LZH zudem einen
beachtlichen Beitrag zur Weiterentwicklung des Wirtschaftsstandortes Niedersachsen geleistet. Die Schwerpunkte des Instituts im Wissenschaftspark Hannover-Marienwerder sind z.B.
die Lasermaterialbearbeitung, optische Beschichtungen, Laserstrahlquellen, Lasermedizin sowie die Nano- und Mikrotechnologie.
Über 90 Teilnehmer tagten zu den Themen:
Ingenieurwissenschaften:
• Mikromaterialbearbeitung
• Anwendung neuer Hochleistungslaser
• Laserfügetechnik im Fahrzeugbau
• Rapid Prototyping und Verschleißschutz
• Laserbasierte Fügeverfahren für Metall- und
Polymerwerkstoffe
• Prozesskontrolle
Naturwissenschaften:
• Nichtlineare Optik
• Quantenoptik
• Lasermedizin und Anwendung
• Ultrakurzpulslasersysteme
• Messtechnik
• Festkörperlaser und Anwendungen
Gemeinsame Session der Ingenieure und Physiker:
• Anwendungen für Ultrakurzpulslaser
Die WLT Laser-Summerschool ist eine von der Wissenschaftlichen Gesellschaft Lasertechnik (WLT) e.V. initiierte Veranstaltung und richtet sich vor allem an junge Wissenschaftler der
Ingenieurwissenschaften und Naturwissenschaften, die auf
dieser Laserveranstaltung die Möglichkeit bekommen, ihre neuesten F&E-Ergebnisse vorzustellen und sich mit ihren Kollegen
auszutauschen. Ingenieuren und Naturwissenschaftlern aus
Industrie und Forschung bietet die Summerschool eine ideale
Möglichkeit, sich weiterzubilden und die unterschiedlichen Aktivitäten der einzelnen Forschungseinrichtungen in Deutschland
näher kennen zu lernen. Darüber hinaus wird Ingenieuren und
Wissenschaftlern aus der Industrie ein Forum geboten, in dem
sie ihre neuesten Entwicklungen der zukünftigen Generation
von Laseringenieuren präsentieren können.
WLT Laser Summerschool im Rahmen der
Festlichkeiten – 20 Jahre LZH
Die diesjährige WLT Laser Summerschool fand vom 28. bis 30
Juni 2006 im Laser Zentrum Hannover e.V. statt. Die Summerschool 2006 bot dieses Mal eine zweigleisige Veranstaltung mit
dem Ziel die Ingenieur- und Naturwissenschaften in einer Veranstaltung zum fachlichen Austausch zusammen zu führen.
LZH Jahrbuch 2006
53
Veranstaltungen
Am Samstag, den 1. Juli 2006 Uhr lud das LZH die Stadt und
Region Hannover zu einem Tag der offenen Tür ein. Über 1000
Besucher strömten ins LZH, um live zu erleben, wie ein Laser
funktioniert und vor allem, was der Laser alles kann und wo
er uns im Alltag begleitet.
Anhand von nachgestellten
Laser-Operationen an Gummibärchen, UV-Schutzmessungen an den Sonnenbrillen der Besucher bis hin zur
Beantwortung der Frage „was
macht eigentlich ein Laser im
Weltraum?“ u.v.m. bekamen
die Besucher einen faszinierenden Einblick in die Welt
der Laser und Photonen.
9.
Veröffentlichungen
9.1. Veröffentlichungen 2006
9.1.1.
Abteilung Laserentwicklung
1. Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.: 250 W end-pumped Nd:
YAG laser by direct pumping into the upper laser level. In: Optics
Letters 31 (2006) 24, S. 3618–3619
2. Frede, M.; Kracht, D.; Engelbrecht, M.; Fallnich, C.: Compact
high-power end-pumped Nd:YAG laser. In: Optics & Laser Technology 38 (2006), S. 183
3. Neumann, J.; Hahn, S.; Huß, R.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht,
D.; Peuser, P.: Compact, Highly Efficient, Passively Q-Switched
Nd:YAG MOPA for Spaceborne Bepi Colombo Laser-Altimeter.
In: CLEO/QELS Conference, 21.–26. Mai 2006, Long Beach,
California. S. CWF1
4. Hahn, S.; Huß, R.; Neumann, J.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht,
D.; Peuser, P.: Compact, Highly Efficient, Passively Q-Switched
Nd:YAG MOPA for Spaceborne Laser-Altimetry. In: Annual Conference on Advanced Solid-State Photonics ASSP, 29.1.–1.2.
2006, Incline Village
5. Kracht, D.; Wilhelm, R.; Freiburg, D.; Frede, M.; Fallnich, C.:
Core-doped Ceramic Nd:YAG Laser. In: Optics Express 14 (2006)
7, S. 2690–2694
6. Isemann, A.; Wessels, P.; Fallnich, C.: Directly diode-pumped
Colquiriite regenerative amplifiers. In: Optics Communications
260 (2006) 1, S. 211–222
Veröffentlichungen
7. Rühl, A.; Prochnow, O.; Wandt, D.; Kracht, D.; Burgoyne, B.;
Godbout, N.; Lacroix, S.: Dynamics of parabolic pulses in an
ultrafast fiber laser. In: Optics Letters 31 (2006) 18, S. 2734–
2736
11. Kracht, D.; Hahn, S.; Huß, R.; Neumann, J.; Wilhelm, R.; Frede,
M.; Peuser, P.: High Efficiency, Passively Q-Switched Nd:YAG
MOPA for Spaceborne Laser-Altimetry. In: Symposium on Lasers
and Applications in Science and Engineering – LASE, 23.–26.
Januar 2006, San Jose
MOPA for Spaceborne Laser-Altimetry. In: Solid State Lasers XV:
Technology and Devices, 23.–26. Januar 2006, San José. SPIE
Vol. 6100. S. 548–555
MOPA for Spaceborne Laser-Altimetry. In: Photonics West, 23.–
26. Januar 2006, San José
14. Schulz, B.; Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.: High Power
End-Pumped Nd:YVO4 Amplifier. In: Annual Conference on
Advanced Solid-State Photonics ASSP, 29.1.–1.2. 2006, Incline
Village, Nevada
15. Wandt, D.; Prochnow, O.; Schultz, M.; Rühl, A.; Kracht, D.:
High power lasers with multi-segmented crystals. In: 2nd EPSQEOD EuroPhoton Conference, 10.–15. September, Pisa
16. Kracht, D.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Fallnich, C.; Seifert, F.;
Willke, B.; Danzmann, K.: High Power Single-Frequency Laser
for Gravitational Wave Detection”. In: Annual Conference on
Advanced Solid-State Photonics ASSP, 29.1.–1.2. 2006, Incline
Village, Nevada
8. Dueckminor, I.; Frede, M.: Effiziente Größe - Tutorial. In: Laser
Magazin (2006) 2, S. 7–11
17. Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.; Dupré, K.; Ackermann, L.:
High-Power Multi-segmented End-pumped Nd:YAG Laser. In:
Annual Conference on Advanced Solid-State Photonics ASSP,
29.1.–1.2. 2006, Incline Village
9. Freiburg, D.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht, D.; Dupré, K.;
Ackermann, L.: End-pumped Nd:YAG Laser Applying a Novel
Laser Crystal with Longitudinal Hyperbolic Dopant Distribution.
In: Annual Conference on Advanced Solid-State Photonics ASSP,
29.1.–1.2. 2006, Incline Village
18. Dueckminor, I.; Frede, M.: HLDL mit Zukunftsperspektiven.
In: Laser – Entwicklung und industrielle Anwendung 20 (2006)
Sonderheft Europäischer Laser Markt 2007, S. 58–62
10. Möbius, J.; Müller-Wirts, T.; Sacher, J.: Grundlagen und Erprobung des Mode-Locking-External-Cavity-Laser (MoLECL)-Sensors. In: WLT Laser Summerschool, 28.–30. Juni 2006, Hannover. S. 76–77
54
LZH Jahrbuch 2006
19. Tröbs, M.; Heinzel, G.: Improved spectrum estimation from
digitized time series on a logarithmic frequency axis. In: Measurement 39 (2006) 2, S. 120-129
20. Hahn, S.; Huß, R.; Neumann, J.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht,
D.: Kompakter passiv gütegeschalteter Nd:YAG MOPA für weltraumgestützte Laseraltimetrie. In: Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2006, 13.–17. März 2006,
Frankfurt am Main
22. Tröbs, M.; Wessels, P.; Fallnich, C.; Bode, M.; Freitag, I.;
Skorupka, S.; Heinzel, G.; Danzmann, K.: Laser development for
LISA. In: Classical and Quantum Gravity 23 (2006) 8, S. S151–
S158
23. Wilhelm, R.; Freiburg, D.; Frede, M.; Kracht, D.: Optimized
Multi-Segmented Crystal Geometries for Power Scaling of EndPumped Lasers. In: CLEO/QELS Conference, 21.–26. Mai 2006,
Long Beach, California
24. Huß, R.; Hahn, S.; Neumann, J.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht,
D.: Passiv gütegeschalteter Nd:YAG-Laser für Weltraumanwendungen. In: Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen
Gesellschaft 2006, 13.–17. März 2006, Frankfurt am Main
25. Neumann, J.; Hahn, S.; Huß, R.; Freiburg, D.; Wilhelm, R.;
Frede, M.; Kracht, D.: Passively Q-switched Nd:YAG laser for spaceborne laser altimetry – Bepi Colombo (Mercury) Altimeter. In:
2nd ESA-NASA Working Meeting on Optoelectronics, 22. Juni
2006, Noordwijk
Frede, M.; Kracht, D.: Passively Q-Switched Nd:YAG Laser System
for Spaceborne Altimetry. In: EOS Topical Meeting on Photonic
Devices in Space, EOS Annual Meeting, 16.–19. Oktober 2006,
Paris. S. 58–59
Frede, M.; Kracht, D.: Passively Q-Switched Nd:YAG MOPA for
Spaceborne Altimetry. In: International Conference on High
Power Laser Beams (HPLB), 3.–8. Juli 2006, Nizhny Novgorod.
S. 82-83
28. Rühl, A.; Prochnow, O.; Wandt, D.; Fallnich, C.; Kracht, D.:
Photonic bandgap fiber for dispersion management of similaritons around 1 µm. In: CLEO/QELS Conference, 21.–26. Mai
2006, Long Beach, California
29. Freiburg, D.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Kracht, D.; Dupré, K.;
Ackermann, L.: Power Scaling of Diode End-Pumped Nd:YAG
Lasers by Applying Dopant Concentration Profiles. In: CLEO/
QELS Conference, 21.–26. Mai 2006, Long Beach, California
30. Rühl, A.; Prochnow, O.; Wandt, D.; Kracht, D.; Burgoyne, B.;
Godbout, N.; Lacroix, S.: Simulation der Dynamik parabolischer
Pulse in Femtosekunden-Faserlasern. In: WLT Laser Summerschool, 28.–30. Juni 2006, Hannover
31. Frede, M.; Schulz, B.; Wilhelm, R.; Kracht, D.: Single-Frequency Amplifier for the use in Gravitational Wave Detectors.
In: 2nd EPS-QEOD EuroPhoton Conference, 10.–15. September
2006, Pisa
32. Hildebrandt, M.; Frede, M.; Kracht, D.; Freitag, I.; Weßels, P.:
Single-frequency fiber amplifier emitting 7.8 W at 1030 nm. In:
Annual Conference on Advanced Solid-State Photonics ASSP,
29.1.–1.2. 2006, Incline Village, Nevada
33. Hildebrandt, M.; Frede, M.; Kwee, P.; Willke, B.; Kracht, D.:
Single-frequency master-oscillator photonic crystal amplifier
with 148 W output power. In: Optics Express 14 (2006), S.
11071–11076
34. Willke, B.; Danzmann, K.; Fallnich, C.; Frede, M.; Heurs, M.;
King, P.; Kracht, D.; Kwee, P.; Savage, R.; Seifert, F.; Wilhelm, R.:
Stabilized high power laser for advanced gravitational wave
detectors. In: Journal of Physics: Conference Series 32 (2006), S.
183
35. Wandt, D.; Prochnow, O.; Schultz, M.; Rühl, A.; Kracht, D.:
Stretched-pulse and self-similar operation of an ultrafast Ytterbium-doped fiber ring laser. In: 2nd EPS-QEOD EuroPhoton Conference, 10.–15. September 2006, Pisa
36. Hüther, R.; Moldenhauer, K.; Pfister, T.; Möbius, J.: Untersuchung der Eigenschaften des MoLECL-Sensors und Optimierungen zur Erhöhung der Messgenauigkeit. In: WLT Laser Summerschool, 28.–30. Juni 2006, Hannover. S. 78–79
9.1.2. Abteilung Laserkomponenten
1. Javed Akhtar, S.; Ristau, D.: Angle antireflection coatings
and their damage threshold at 1064 nm. In: Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 8 (2006) 4, S. 1601–1604
2. Lappschies, M.; Görtz, B.; Ristau, D.: Application of optical
broadband monitoring to quasi-rugate filters by ion-beam sputtering. In: Applied Optics 45 (2006) 7, S. 1502–1506
3. Li, B.; Blaschke, H.; Ristau, D.: Combined laser calorimetry and
photothermal technique for absorption measurement of optical
coatings. In: Applied Optics 45 (2006) 23, S. 5827–5831
4. Jensen, L.; Jupe, M.; Mädebach, H.; Ehlers, H.; Starke, K.;
Ristau, D.; Riede, W.; Allenspacher, P.; Schroeder, H.: Damage
threshold investigations of high power laser optics under atmospheric and vacuum conditions. In: 38th Boulder Damage Symposium; Annual Symposium on Optical Materials for High Power
Lasers, 25.–27. September 2006, Boulder. SPIE Vol. 6403
LZH Jahrbuch 2006
55
Veröffentlichungen
21. Ostendorf, A.; Hundertmark, H.: Laser. In: Technologieführer
: Grundlagen, Anwendungen, Trends. Berlin : Springer, 2006 S.
104–109
5. Janicki, V.; Gäbler, D.; Wilbrandt, S.; Leitel, R.; Stenzel, O.;
Kaiser, N.; Lappschies, M.; Görtz, B.; Ristau, D.: Deposition and
spectral performance of an inhomogeneous broadband wideangular antireflective coating. In: Applied Optics 45 (2006) 30,
S. 7851–7857
6. Jupé, M.; Lappschies, M.; Jensen, L.; Starke, K.; Ristau, D.:
Improvement in laser irradiation resistance of fs- dielectric
optics using silica mixtures. In: 38th Boulder Damage Symposium; Annual Symposium on Optical Materials for High Power
Lasers, 25.–27. September 2006, Boulder. SPIE Vol. 6403
7. Jupé, M.; Lappschies, M.; Jensen, L.; Starke, K.; Ristau, D.:
Laser Induced Damage in Gradual Index Layers in Rugate Filters. In: 38th Boulder Damage Symposium; Annual Symposium
on Optical Materials for High Power Lasers, 25.–27. September
2006, Boulder. SPIE Vol. 6403
8. Günster, S.; Blaschke, H.; Ristau, D.: Laser resistivity of selected multilayer designs for DUV/VUV applications. In: 38th
Boulder Damage Symposium; Annual Symposium on Optical
Materials for High Power Lasers, 25.–27. September 2006. SPIE
Vol. 6403. S. 640318
9. Starke, K.; Jupé, M.; Jensen, L.; Mädebach, H.; Lappschies, M.;
Ristau, D.; Ostendorf, A.: Non-linear Laser-induced Damage and
Absorptance Effects Dielectric Coatings by using Ultra-short
Pulses. In: Security & Defence, 11. September 2006, Stockholm.
SPIE Vol. 6400
15. Günster, S.; Ristau, D.; Gatto, A.; Kaiser, N.; Trovó, M.;
Danailov, G.: Storage ring free-electron lasing at 176 nm--dielectric mirror development for vacuum ultraviolet free-electron
lasers. In: Applied Optics 45 (2006) 23, S. 5866–5870
16. Ristau, D.: Thin film technology. In: Numerical data and functional relationships in science and technology – new series. Vol.
1: Laser physics and applications, Subvol. A: Laser fundamentals. Berlin : Springer, 2006 ISBN 3-540-28824-4 S. 111–126
17. Gatto, A.; Yang, M.; Kaiser, N.; Günster, S.; Ristau, D.; Trovó,
M.; Danailov, G.: Toward resistant vacuum-ultraviolet coatings
for free-electron lasers down to 150 nm. In: Applied Optics 45
(2006) 28, S. 7316–7318
18. Sarto, F.; Nichelatti, E.; Flori, D.; Vadrucci, M.; Santoni, A.; Pietrantoni, S.; Günster, S.; Ristau, D.; Gatto, A.; Trovo, M.; Danailov,
G.; Diviacco, B.: Vacuum-ultraviolet optical properties of ion
beam assisted fluoride coatings for free electron laser applications. In: Thin Solid Films (2006) available online 1st December
19. Beermann, N.; Ehlers, H.; Ristau, D.: Verbundprojekt: Integrative Ionenverfahren für die moderne Optik (IntIon) – Teilvorhaben des LZH: Moderne ionengestützte Beschichtungsverfahren.
Forschungsvorhaben im Rahmen des BMWi Programms InnoNet‚ „Förderung von innovativen Netzwerken‘‘ ; Schlussbericht.
Hannover : Laser Zentrum Hannover e.V., 2006
9.1.3. Abteilung Produktions- und Systemtechnik
10. Starke, K.; Blaschke, H.; Jensen, L.; Nevas, S.; Ristau, D.;
Lebert, R.; Wies, C.; Bayer, A.; Barkusky, F.; Mann, K.: Novel Compact Spectrophotometer for EUV-Optics Characterization. In:
Advances in X-Ray/EUV Optics, Components, and Applications,
13.-17. August 2006, San Diego. SPIE Vol. 6317-1
Veröffentlichungen
11. Ristau, D.; Ehlers, H.; Groß, T.; Lappschies, M.: Optical broadband monitoring of conventional and ion processes. In: Applied
Optics 45 (2006) 7, S. 1495–1501
12. Jensen, L.; Blaschke, H.; Jupé, M.; Lappschies, M.; Starke, K.;
Ristau, D.: Progress in laser induced damage thresholds of optical coatings for short and ultra-short laser pulses. In: International Conference on High Power Laser Beams, HPLB, 3.–8. Juli
2006, Nizhny Novgorod. S. 39–40
13. Li, B.; Blaschke, H.; Ristau, D.: Pulsed photohermal deflection
with top-hat beam excitation. In: Journal of Applied Physics 100
(2006), S. 053509
14. Jupé, M.; Jensen, L.; Mädebach, H.; Starke, K.: Scaling law
investigations in spot sizes dependence in the ns regime. In:
Laser Beam Control and Applications, LBOC 8, 22.–26. Januar
2006, San José. SPIE Vol. 6101
56
LZH Jahrbuch 2006
1. Neumeister, A.: 3D-Mikroproduktion in einem Schichtbetrieb. In: K-Zeitung (2006) 5, S. 33
2. Neumeister, A.; Himmelhuber, R.; Kienzl, A.; Materlik, C.;
Stute, U.; Ostendorf, A.: Direct manufacturing of mechanical assemblies using micro stereo lithography. In: Rapid.Tech
– Anwendertagung und Fachausstellung für Rapid-Technologie,
16.–17. Mai 2006, Erfurt
3. Richter, L.: Fügen von Glas und Metallbauteilen mittels
Laserstrahlung. In: 80. Glastechnischen Tagung der Deutschen
Glastechnischen Gesellschaft, 12.–14. Juni 2006, Dresden
4. Richter, L.; Stute, U.: Fügen von Glas und Metallbauteilen
mittels Laserstrahlung. In: 6. Symposium Zukunft Glas – von der
Tradition zum High-Tech-Produkt, 31.5–1.6. 2006, Zwiesel. S.
120–128
5. Richter, L.; Stute, U.: Fügen von Glas und Metallbauteilen
mittels Laserstrahlung. In: HVG-Mitteilungen (2006) 2106, S.
1–7
7. Engelhart, P.; Grischke, R.; Eidelloth, S.; Meyer, R.; Schoonderbeek, A.; Stute, U.; Ostendorf, A.; Brendel, R.: Laser processing
for back-contacted silicon solar cells. In: 25th International
Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics – ICALEO,
30.10.–2.11. 2006, Scottsdale. Paper M703
8. Otte, F.; Stehr, T.; Stute, U.; Ostendorf, A.: Laser spot microwelding of electronic components with 532 nm laser radiation.
In: MID 2006, Moulded Interconnect Devices, 7th International
Congress, 27.–28. September 2006, Fürth. S. 219–229
9. Schoonderbeek, A.; Stute, U.; Ostendorf, A.; Grischke, R.;
Engelhart, P.; Meyer, R.; Brendel, R.: Laser technology for cost
reduction in silicon solar cell production. In: 25th International
Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics – ICALEO,
30.10.–2.11. 2006, Scottsdale. Paper M704
10. Samm, K.; Terzi, M.; Ostendorf, A.; Wulfsberg, J.: Laser-assisted micro-forming with laser structured sapphire dies. In: 25th
International Congress on Applications of Lasers & ElectroOptics – ICALEO, 30.10.–2.11. 2006, Scottsdale. Paper M601
11. Siegel, F.; Ostendorf, A.; Stute, U.: Laser-based surface
modification – micro structures on macro areas. In: 2nd Pacific
International Conference on Application of Lasers and Optics,
PICALO, 3.–5. April 2006, Melbourne
12. Siegel, F.; Ostendorf, A.; Stute, U.: Laser-based surface modification – micro structures on macro areas. In: 6th International
Conference of the European Society for Precision Engineering
and Nanotechnology (euspen), 28.5.–1.6. 2006, Baden bei
Wien. S. 272–275
13. Neumeister, A.; Czerner, S.; Ostendorf, A.: Metal and polymer micro parts generated by laser rapid prototyping. In: 4th
International Congress on Laser Advanced Materials Processing
LAMP, 16.–19.Mai 2006, Kyoto, Japan
14. Klug, U.; Kamlage-Rahn, B.; Koch, J.; Knappe, R.; Stute, U.;
Chichkov, B. N.: Picosecond Laser Material Processing – Prospects and Limitations. In: 25th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics – ICALEO, 30.10.–2.11. 2006,
Scottsdale. Paper M303
9.1.4. Abteilung Werkstoff- und Prozesstechnik
1. Jäschke, P.; Meier, O.; Fargas, M.; Schenk, A.: Abtragen mit
lasergepulsten Wasserstrahlen. In: International Conference on
Cutting Technology – ICCT, 10.–11. Oktober 2006, Hannover
2. Haferkamp, H.; Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.; Potente,
H.; Fiegler, G.: An approach to model the melt displacement and
temperature profiles during the laser through-transmission welding of thermoplastics. In: Polymer Engineering & Science 46
(2006) 11, S. 1565–1575
3. Kallage, P.; Haferkamp, H.; Meier, O.; Block, B.: Angepaßte
Fügeverfahren: Technologisch ausgereift. In: Automotive Materials (2006) 1, S. 15–17
4. Engelbrecht, L.; Meier, O.; Ostendorf, A.; Haferkamp, H.:
Einflüsse auf die mechanischen Eigenschaften lasergelöteter
Mischverbindungen aus Stahl und Aluminium. In: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 37 (2006) 3, S. 272–278
5. Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.; Meier, O.: Enhancement
of weld seam quality by appropriate laser beam guiding for contour welding of thermoplastics. In: Proceedings of the 2nd Pacific International Conference on Application of Lasers and Optics
– PICALO, 3.–5. April 2006, Melbourne
6. Harley, K.; Kallage, P.; Meier, O.; Engelbrecht, L.; Ostendorf,
A.; Haferkamp, H.: FE-Simulation des Laserstrahlschweißens mit
prozessintegrierter Wärmebehandlung. In: Konstruktionskonzepte der Gegenwart und Zukunft – Herausforderungen an der
Blechbearbeitung, EFB-Kolloquium, 7.–8. März 2006, Fellbach
bei Stuttgart. Bd. T26. S. 111–123
7. Haferkamp, H.; Meier, O.; Kallage, P.; Hennigs, C.; Berend,
O.: Geräte- und Prozessentwicklungen für handgeführte Bearbeitungsköpfe zum Härten und Schneiden. In: 5. Kolloquium
Laserstrahl-Handbearbeitung, 29.–30. November 2006, Halle
(Saale)
8. Hennigs, C.; Drygalla, M.; Berend, O.; Meier, O.: Handgeführtes Lasersystem‚ „LHG 3000 df sk‘‘ für Schneid-, Abtrag-, Kerbund Kerbschneidanwendungen. In: WLT Laser Summer School,
28.–30. Juni 2006, Hannover. S. 50
9. Kallage, P.; Hennigs, C.; Block, B.; Meier, O.; Haferkamp, H.:
Handgeführtes Werkzeugsystem zum lasergestützten Randschichthärten von Schneid- und Umfomwerkzeugen. In: Konstruktionskonzepte der Gegenwart und Zukunft – Herausforderungen an der Blechbearbeitung, EFB-Kolloquium, 7.–8. März
2006, Fellbach bei Stuttgart. S. 187–198
LZH Jahrbuch 2006
57
Veröffentlichungen
6. Neumeister, A.; Himmelhuber, R.; Temme, T.; Stute, U.: Generation of micro mechanical devices using stereolithography. In:
Solid Freeform Fabrication Symposium, 14.–16. August 2006,
Austin, Texas. S. 12–24
10. Bach, F. W.; Engelbrecht, L.; Lau, K.: Hochleistungsfügetechniken für Hybridstrukturen – Fügen von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen. In: Robuste, verkürzte Prozessketten für flächige
Leichtbauteile – Industriekolloquium des SFB 396, 20.–21. Juni
2006, Erlangen. S. 109–119
22. Haferkamp, H.; Engelbrecht, L.; Block, B.: Laserstrahlschweißen nichtrostender Stähle. In: Stahl (2006) 1, S. 14–15
11. Bach, F. W.; Schenk, G.; Kremer, G.; Biskup, C.; Meier, O.; Bunte,
J.; Fargas, M.; Jäschke, P.: Increase of erosive potential of water
jets by laser pulsing. In: 18th International conference on Water
Jetting, 13.–15. September 2006, Gdank, Poland. S. 357–366
23. Engelbrecht, L.: Leichtbau liebt das Laserlöten. In: phi
(2006) 2, S. 10–11
12. Hohenhoff, G.; Haferkamp, H.; Meier, O.: Individuelle Endoprothesen mittels Laserstrahlauftragschweißen. In: WLT Laser
Summerschool, 28.–30. Juni 2006, Hannover. S. 91
24. Czerner, S.; Stippler, P.; Ostendorf, A.; Matteazzi, P.: Micro
laser sintering (MICROLS) for rapid prototyping of metal-ceramics. In: Proceedings of the 2nd Pacific International Conference on Application of Lasers and Optics – PICALO, 3.–5. April
2006, Melbourne
13. Block, B.; Haferkamp, H.; Bach, F. W.; Hassel, T.; Huang, J.;
Ostendorf, A.; Meier, O.; Bruns, C.: Influence of carbide powders
as inoculants and of mechanical-thermal weld dressing on the
structure and mechanical properties of welds on titanium. In:
Welding and Cutting 5 (2006) 1, S. 64–67
25. Kallage, P.; Haferkamp, H.; Hennigs, C.; Ostendorf, A.: Mobiles Laserstrahlhärten – von der Idee zur Realität. In: Blech in
Form (2006) 1, S. 34–37
14. Meier, O.; Engelbrecht, L.; Herzog, D.; Richter, L.: Innovative
Laserverfahren zum Fügen artfremder Werkstoffe. In: Congress
Intelligente Leichtbau Systeme, 5.–6. September 2006
15. Engelbrecht, L.; Meier, O.; Ostendorf, A.; Haferkamp, H.:
Laser beam brazing of steel-aluminium tailored hybrid blanks.
In: 25th International Congress on Applications of Lasers &
Electro-Optics, ICALEO, 30.10.–2.11. 2006, Scottsdale. S. Paper
1702
16. Hohenhoff, G.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Czerner, S.; Stukenborg- Colsmann, C.; Ostermeier, S.; Hurschler, C.:
Laser cladding and laser-induced foaming of titanium for biomedical applications. In: Proceedings of the 2nd Pacific International Conference on Application of Lasers and Optics – PICALO,
3.–5. April 2006, Melbourne
Veröffentlichungen
21. Meier, O.; Nikanorov, A.; Schülbe, H.; Nacke, B.: Laserstrahlschweißen mit prozessintegrierter induktiver Wärmebehandlung. In: Elektrowärme International 64 (2006) 1, S. 44–47
17. Hustedt, M.; von Busse, A.; Fargas, M.; Meier, O.; Ostendorf,
A.; Bißinger, H.: Laser micro welding of polymeric components
for dental prosthesis. In: Laser-based Micropackaging, 25.–26.
Januar 2006, San José. SPIE Vol. 6107
18. Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Deutschmann, M.:
Laserbehandlung und ihre Wirkung auf den Verschleiß. In: WB
– Werkstatt und Betrieb 139 (2006) 4, S. 38–40
19. Meier, O.; Boese, B.; Kuscher, G.: Laserstrahl- und Laser-MSGHybrid-Fügen höchstfester Stähle. In: 6. Stahl-Symposium, 6.
April 2006, Düsseldorf
20. Weidlich, N.: Laserstrahl-Nitrieren von Titan in der festen
Werkstoffphase. In: WLT Laser Summer School, 28.–30. Juni
2006, Hannover
58
LZH Jahrbuch 2006
26. Hennigs, C.; Meier, O.; Ostendorf, A.; Haferkamp, H.: Multifunctual hand-held laser processing device. In: 25th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics
– ICALEO, 30.10.–2.11. 2006, Scottsdale
27. Bach, F. W.; Bunte, J.; Meier, O.; Harley, K.: Serial inductive
post heat treatment with laser beam welding of Tailored Blanks.
In: Steel Grips 4 (2006), S. 459–463
28. Püster, T.; Berend, O.; Dallmer, J.: Sicherer Umgang mit handgeführten Lasergeräten. In: VMBG Mitteilungen (2006) 1, S.
10–11
29. Hahn, O.; Wibbeke, M.; Böhme, D.; Allmeier, S.; Haferkamp,
H.; Boese, B.; Matthis, H.; Schmid, C.: Werkstatt-Reparaturkonzept für Kfz-Strukturen aus höherfesten Stahlwerkstoffen im
Automobilkarosseriebau. Projekt der Forschungsvereinigung
Stahlanwendung. Düsseldorf, 2006
30. Helms, G.; Bouguecha, A.; Hohenhoff, G.: Zum Wohle der
Patienten – Künstliche Hüftgelenke mit langer Lebensdauer. In:
phi (2006) 1, S. 8–9
9.1.5. Querschnittsbereich Nanotechnologie
1. Passinger, S.; Reinhardt, C.; Chichkov, B. N.: 2D and 3D photonic and plasmonic structures fabricated by two-photon polymerization. In: Nanophotonics, 3.–5. April 2006, Strasbourg.
SPIE Vol. 6195
2. Ostendorf, A.; Korte, F.; Kamlage, G.; Klug, U.; Koch, J.; Serbin,
J.; Bärsch, N.; Bauer, T.; Chichkov, B. N.: Applications of femtosecond lasers in 3D machining. In: 3D Laser Microfabrication.
Weinheim : Wiley-VCH, 2006 S. 341–374
11. Reinhardt, C.; Passinger, S.; Chichkov, B. N.; Marquard, C.;
Radko, I. P.; Bozhevolnyi, S. I.: Laser-fabricated dielectric optical
components for surface plasmon polaritons. In: Optics Letters 31
(2006) 9, S. 1307–1309
3. Barcikowski, S.; Koch, G.; Odermatt, J.: Characterisation and
modification of the heat affected zone during laser material
processing of wood and wood composites. In: Holz als Roh- und
Werkstoff 64 (2006) 2, S. 94–103
12. Barcikowski, S.; Haferkamp, H.: Laser-Materialbearbeitung
von Werkstoffen aus Holz – Teil 1: Grundlagen und Beispiele des
Lasertrennens. In: Holz (2006) 1, S. 20–24
5. Wippermann, F.; Radtke, D.; Zeiter, U.; Duparre, J.; Tünnermann, A.; Amberg, M.; Sinzinger, S.; Reinhardt, C.; Ovsianikov,
A.; Chichkov, B. N.: Fabrication technology for chirped refractive
microlens arrays. In: Current developments in lens design and
optical engineering VII, 14.–15. August 2006, San Diego. SPIE
Vol. 6288
6. Chichkov, B. N.; Fadeeva, E.; Koch, J.; Ostendorf, A.; Ovsianikov, A.; Passinger, S.; Reinhardt, C.: Femtosecond laser lithography and applications. In: Photon processing in microelectronics
and photonics V, 23.–26. Januar 2006, San Jose. SPIE Vol. 6106
7. Hustedt, M.; Barcikowski, S.; von Busse, A.; Haferkamp, H.;
Ostendorf, A.: Improving polymer surfaces using laser dispersion
of ceramic micro- and nanoparticles. In: Proceedings of the 2nd
Pacific International Conference on Applications of Lasers and
Optics, PICALO, 3.–5. April 2006, Melbourne. S. 235–240
8. Reinhardt, C.; Passinger, S.; Kiyan R.; Stepanov,; Stepanov, A.
L.; Chichkov, B. N.: Laser based rapid prototyping of plasmonic
components. In: Plasmonics: metallic nanostructures and their
optical properties IV, 13.–16. August 2006, San Diego. SPIE Vol.
6323
9. Barcikowski, S.; Ostendorf, A.: Laser cutting of wood and
wood composites - evaluation of cut quality and comparison to
conventional wood cutting techniques. In: Proceedings of the
2nd Pacific International Conference on Applications of Lasers
and Optics, PICALO, 3.–5. April 2006, Melbourne. S. 287–292
10. Fadeeva, E.; Koch, J.; Chichkov, B. N.; Kuznetsov, A.;
Kameneva, O.; Bityurin, N.; Sanchez, C.; Kanaev, A.: Laser imprinting of 3D structures in gel-based titanium oxide organic-inorganic hybrids. In: Applied Physics A A84 (2006) 1–2, S. 27–30
14. Koch, J.; Fadeeva, E.; Engelbrecht, M.; Ruffert, C.; Gatzen, H.;
Ostendorf, A.; Chichkov, B.: Maskless nonlinear lithography with
femtosecond laser pulses. In: Applied Physics A 82 (2006) 1, S.
23–26
15. Engel, M.; Barcikowski, S.: Mit Licht zum schwarzen Gold Laseranalytik erleichtert die Suche nach Öl. In: Deutschlandfunk
– Sendung‚ „Forschung Aktuell‘‘, Sendetermin: 9. Januar 2006
16. Passinger, S.; Koch, J.; Kiyan R.; Reinhardt,; Reinhardt, C.;
Chichkov, B. N.: Multiphoton laser lithography for the fabrication
of plasmonic components. In: Plasmonics: nanoimaging, nanofabrication, and their applications II, 16.–17. August 2006, San
Diego. SPIE Vol. 6324
17. Barcikowski, S.: New Routes to Nanocomposite Manufacturing. In: Proceedings of Nanoparticles for European Industry.
– Manufacture, Scale-Up, Stabilization, Characterization and
Toxicology, 2.–3. Mai 2006, London
18. Marczak, J.; Ostrowski, R.; Strzelec, M.; Barcikowski, S.: Pollutants generated during laser cleaning of artworks. In: 6th
International Symposium on Advanced Environmental Monitoring, 27.–30. Juni 2006, Heidelberg
19. Ovsianikov, A.; Doraiswamy, A.; Narayan, R. J.; Chichkov, B.
N.: Rapid prototyping of ossicular replacement prostheses. In:
5th International Conference on Photo-Excited Processes and
Applications, 3.–7. September 2006, Charlottesville, Virginia
USA
20. Koch, J.; Bauer, T.; Reinhardt, C.; Chichkov, B. N.: Recent Progress in Direct Write 2D and 3D Photofabrication Techniques
with Femtosecond Laser Pulses. In: Recent advances in laser
processing of materials. Amsterdam : Elsevier, 2006
21. Reinhardt, C.; Passinger, S.; Chichkov, B. N.; Dickson, W.;
Wurtz, G. A.; Evans, P.; Pollard, R.; Zayats, A. V.: Restructuring and
modification of metallic nanorod arrays using femtosecond laser
direct writing. In: Applied Physics Letters 89 (2006), S. 231117
LZH Jahrbuch 2006
59
Veröffentlichungen
4. Kretschmer, B.; Brandt, M.; Barcikowski, S.; Harris, J.; Herzog,
D.; Ostendorf, A.: Comparison of linear and spinning laser beam
technologies for welding of thermoplastics to timber. In: Proceedings of the 2nd Pacific International Conference on Applications of Lasers and Optics, PICALO, 3.–5. April 2006, Melbourne.
S. 60–64
13. Ostendorf, A.; Koch, J.; Meyer, F.; Chichkov, B. N.: Lithography by maskless laser direct writing. In: 2nd Pacific International
Conference on Application of Lasers and Optics, PICALO, 3.–5.
April 2006, Melbourne
22. Fadeeva, E.; Koch, J.; Chichkov, B. N.: Structuring of cochlear
implant surfaces with femtosecond laser pulses. In: Biomaterialien (2006) 7, S. 66
23. Ovsianikov, A.; Doraiswamy, A.; Narayan, R. J.; Chichkov, B.
N.: Study of Polymeric Microneedle Arrays for Drug Delivery. In:
MRS Fall Meeting, 2006, Boston
24. Fadeeva, E.; Koch, J.; Chichkov, B. N.: Superauflösende nichtlineare Femtosekundenlaserlithographie. In: NanoDay, 29. September 2006, Hannover
25. Hinze, U.; Chichkov, B. N.: Table-top EUV-Reflectometer. In:
Emerging Lithographic Technologies X, 21.–23. Februar 2006,
San José. SPIE Vol. 6151
26. Ovsianikov, A.; Ostendorf, A.; Chichkov, B. N.: Three-dimensional photofabrication with femtosecond lasers for applications
in photonics and biomedicine. In: International Conference on
Photo-Excited Processes and Applications, 3.–7. September
2006, Charlottesville, Virginia USA
27. Koch, J.; Fadeeva, E.; Ostendorf, A.: Toward femtosecond
laser lithography. In: Nanophotonics, 3.–5. April 2006, Strasbourg. SPIE Vol. 6195
28. Shaikhislamov, I.; Vorontsov, V.; Born, M.; Chichkov, B. N.;
Wellegehausen, B.: Towards XUV lasers with charge transfer
pumping. In: Optics Communications 261 (2006) 1, S. 97–103
29. Narayan, R.; Doraiswamy, J.; Jin, C.; Mageswaran, P.; Mente,
P.; Modi, R.; Auyeung, R.; Chrisey, D. B.; Ovsianikov, A.; Chichkov,
B. N.: Two photon induced polymerization of organic-inorganic
hybrid biomaterials for microstructured medical devices. In:
Acta Biomaterialia 2 (2006) 3, S. 267–275
Veröffentlichungen
30. Ostendorf, A.; Chichkov, B. N.: Two-Photon Polimerization: A
New Approach to Micromachining. In: Photonics Spectra (2006)
10, S. 72–80
9.1.6. Querschnittsbereich Medizintechnik
1. Baumgart, J.; Heisterkamp, A.; Ngezahayo, A.; Ertmer, W.;
Lubatschowski, H.: Cell surgery by fs-laser pulses. In: Commercial and biomedical applications of ultrafast lasers VI, 22.–25.
2. Lüerßen, K.; Lubatschowski, H.; Ursinus, K.; Gasse, H.; Koch,
R.; Ptok, M.: Charakterisierung von Stimmlippen mittels optischer Kohärenztomographie. In: HNO 54 (2006) 8, S. 611–615
60
LZH Jahrbuch 2006
Lubatschowski, H.: Combined multiphoton imaging and cell surgery by femtosecond laser pulses. In: DGaO Proceedings, 7. Juni
2006, Weingarten
Lubatschowski, H.: Combined multiphoton imaging and cell surgery by femtosecond laser pulses. In: European Journal of Cell
Biology 85 (2006) Suppl. 65
5. Ripken, T.; Breitenfeld, P.; Fromm, M.; Oberheide, U.; Gerten,
G.; Lubatschowski, H.: FEM Simulation of the Human Lens compared to Ex-vivo Porcine Lens Cutting Pattern: A possible Treatment of Presbyopia. In: Ophthalmic Technologies XVI, 21.–24.
Januar 2006, San José. SPIE Vol. 6138. S. 278–288
6. Gerten, G.; Ripken, T.; Breitenfeld, P.; Kermani, O.;
Lubatschowski, H.; Oberheide, U.: In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen zur Presbyopiebehandlung mit Femtosekundenlasern.
In: Der Ophthalmologe (2006) 7, online
7. Schumacher, S.; Sander, M.; Stolte, A.; Döpke, C.; Baumgaertner, W.; Lubatschowski, H.: Investigation of possible fs-LASIKinduced retinal damage. In: Ophthalmic Technologies XVI, 21.–
24. Januar 2006, San José. SPIE Vol. 6138
Lubatschowski, H.: Multiphoton microscopy for cell surgery. In:
Commercial and Biomedical Applications of Ultrafast Lasers VI,
22.–25. Januar 2006, San José. SPIE Vol. 6108
9. Lüerßen, K.; Lubatschowski, H.; Radicke, N.; Ptok, M.: Optical
characterization of vocal folds using optical coherence tomography. In: Medical Laser Application 21 (2006) 3, S. 185–190
10. Lüerßen, K.; Lubatschowski, H.; Radicke, N.; Ptok, M.: Optical
characterization of vocal folds using optical coherence tomography. In: Photonic Therapeutics and Diagnostics II, 21.–24.
11. Kumar, S.; Maxwell, I.; Heisterkamp, A.; Polte, T.; Lele, T.;
Salanga, M.; Mazur, E.; Ingber, D.: Viscoelastic retraction of
single living stress fibers and its impact on cell shape, cytoskeletal organization and extracellular matrix mechanics. In: Biophysical Journal 90 (2006) 10, S. 3762–3772
9.2. Pressemitteilungen
• Laser-Spitzentechnolige auf der Hannover Messe 2006
• Messeneuheit in Hannover: Micro-Patterning System
vom LZH
• Erste Industrietaugliche Maschine für 3D-Nanostrukturen
• Nanopartikel verbessern die Eigenschaften von Implantaten
• Klein, kleiner, am kleinsten mit Lasertechnik
• Kooperationspreis des Landes Niedersachsen 2005 geht
an die Lasertechnik
• Gummibärchen-OPs und Laser im Weltraum
• LZH mit Lasertechnik auf der EuroBlech
• Mit Keramikpartikeln schneidet man besser ab
• Wo „Defekte“ erwünscht sind – Photonische Kristalle
• Riblets reduzieren die Reibung in Strömungsmaschinen
• Laser in der Tasche: Klein, kompakt aber leistungsstark
• CAD-Modelle zur Kompensation von
Formabweichungen beim Laserstrahlschneiden
• Lasergeführtes MSG-Schweißen
• LZH mit Lasertechnik auf der Glasstec 2006
• Handgeführtes Lasersystem zum Härten von
Schneid- und Umformwerkzeugen
• Leichtere Automobile durch Laserstrahlschweißen
•
•
•
•
LZH mit Innovationen auf der Messe ComPaMED
Neue Vorstandsmitglieder am LZH
Einfache Kostenkalkulation für das 3D-Laserschneiden
Lasertechnik senkt die Herstellungskosten von
Laminatfußboden
• Qualität von Schweißnähten durch grundlegende
Untersuchung der Schmelzbaddynamik sichern
• Lasertechnik macht die hochauflösende
3D-Mikroproduktion möglich
• Erhöhte Prozessstabilität beim Laserstrahlschweißen –
durch hochfrequentes Strahlpendeln
Pressemitteilungen 2001–2006
Veröffentlichungen
Das LZH hat im Jahr 2006 24 Kurztexte in Form von Pressemitteilungen an die Fachpresse im In- und Ausland verschickt. 2006
wurden diese Texte in ca. 410 Kurzartikeln in der Presse veröffentlicht. Die Themen der Pressemitteilungen 2006 waren:
LZH Jahrbuch 2006
61
10. Technische Ausstattung
10.1. Sonderinvestitionen durch das Land Niedersachsen
Seit ihrer Entdeckung hat die Lasertechnologie einen unaufhaltsamen Siegeszug angetreten, und angelaufene Jahrhundert wird
als das des Photons bezeichnet. Heutzutage gibt es kaum einen
Technologiebereich, der nicht auf die Lasertechnik und deren
weitere Fortschritte angewiesen wäre. Prominente Beispiele für
den Laser als Schrittmacher in innovativen Zukunftstechnologien finden sich in der industriellen Materialbearbeitung, in der
Halbleiterlithographie und insbesondere in den Lebenswissenschaften, die in der modernen Gesellschaft Europas zunehmend
an Bedeutung gewinnen und ein wesentliches Potential für die
europäische Wirtschaftskraft bieten. Durch eine intensive und
vorausschauende nationale Forschungspolitik, die von den Bundesländern zu einem erheblichen Anteil mit getragen wird, hat
Deutschland in den letzten Jahren eine weltweite Führungsposition in der Lasertechnik errungen. Dieser Erfolg ist im hohen
Maße auch auf die Investitionskraft kleiner und mittlerer Unternehmen in der deutschen Laserbranche zurückzuführen, die
mittlerweile einen herausragenden Vernetzungsgrad mit etablierten Forschungsinstituten erreicht haben. Die Forschungsinstitute nehmen hier eine Schlüsselposition als Dienstleister bei
der grundlegenden Erkundung neuer Lasersystemkonzepte und
bei der Lösung prozessspezifischer Problemstellungen ein.
Diese Funktionen eines Instituts in der Laserbranche werden in
Zukunft noch viel intensiver gefordert werden, wobei insbesondere bilaterale Kooperationen zwischen Industrieunternehmen
und F+E-Dienstleistern von Interesse sein werden. Die Entfaltung der Lasertechnologie in der Wirtschaft steht in vielen Branchen noch immer am Anfang und wird im Zuge des verstärkten
globalen Wettbewerbs eine existenzielle Rolle für die konkurrierenden Wirtschafträume darstellen. Insbesondere in den
industriellen Anwendungen, der Medizin und der Wissenschaft
wird auch künftig ein steigender Bedarf für die Lasertechnik zu
verzeichnen sein, um Verfahren mit gesteigerter Effizienz, optimiertem Qualitätsniveau und erhöhter Zuverlässigkeit zu realisieren. Das Laser Zentrum Hannover unterstützt diesen Entwicklungsprozess durch seine Forschungsarbeiten, Kooperationen
mit Industriepartnern und durch direkte Beratungstätigkeit bis
hin zur Entwicklung industrieller Fertigungsverfahren, optischer
Baugruppen und Lasersysteme. Diese, für den wirtschaftlichen
und technologischen Fortschritt des Landes außerordentlich
wichtige Rolle, kann jedoch nur auf der Basis einer modernen
und gut angepassten apparativen Infrastruktur wahrgenommen werden.
Die durch das Land Niedersachsen gewährten Mittel für Sonderinvestitionen sind dieser Vorgabe gewidmet. Ein nachhaltiger
Schwerpunkt der Maßnahmen soll auf der kontinuierlichen,
infrastrukturellen Erweiterung des Laser Zentrums Hannover
liegen, die aufgrund der anhaltenden technischen Weiterentwicklung notwendig ist. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind
Aufwendungen für die Ersatzbeschaffung und den Ausbau
von Schlüsselkomponenten im Forschungsbetrieb des Laser
Zentrums Hannover. Im Vordergrund stehen hier insbesondere
moderne Lasersysteme, Beschichtungsanlagen und Messgeräte
für die Qualitätssicherung in der Laserentwicklung. Die Zuwendung wird neben einer infrastrukturellen Verbesserung einen
erheblichen Ausbau der forschungsstrategischen Position und
eine deutliche Steigerung des Leistungsvermögens des Laser
Zentrums Hannover gewährleisten können. Im Einzelnen sind
die folgenden Investitionen vorgenommen worden.
Technische
Ausstattung
• 3D-Laser Pulverauftragschweißanlage zur Fertigung von
belastungsangepassten Endoprothesen
• Mikrodissektionssystem als Plattform für zellchirurgische
Forschung
62
LZH Jahrbuch 2006
10.2. Lasersystem-Ausstattung
FestkörperLaser
HochleistungsDiodenlaser
Excimerlaser
Titan-SaphirLaser
Leistung/Pulsenergie
6000 W (DC)
2500 W (HF)
Hersteller
Wegmann-Baasel
TRIAGON 6000
Rofin-Sinar DC 025
500 W (HF)
Coherent K 500
250 W (HF)
200 W (HF)
50 W (HF)
25 W (HF)
4000 W (cw/pw)
3000 W (cw/pw)
Scheibenlaser
2200 W (cw)
diodengepumpt
2000 W (cw/pw)
500 W (pw)
750 W (pw)
300 W (pw)
220 W (pw)
100 W (cw)
22 W (pw)
20 W (pw)
12 W (pw; 1064 nm)
6 W (pw; 532 nm)
2 W (pw)
7 W (pw; 355 nm)
1,5 W (pw; 266 nm)
20 mW (qcw; 355 nm)
1,2 kW cw (808 nm)
300 W (940 nm)/
250 W (Fasergekoppelt)
100 W cw
(1 KHz; 810 nm)
15 W (810 nm)
Diodenlaser SDL FB 25
9 W (1064 nm)
0,6 J/ 300Hz/248 nm
0,8 J/250 Hz/248 nm
0,6 J/100Hz/248 nm
0,3 J/300 Hz/193 nm
30 mJ/200Hz/157 nm
8 mJ/500Hz/193 nm
1,5 mJ/500Hz/157 nm
2 mJ (150 fs; 1 kHz)
0,5 mJ (150 fs; 5 kHz)
0,5 mJ (150 fs; 1 kHz)
1 mJ (150 fs; 1 kHz)
0,8 mJ (30 fs; 1 kHz)
0,3 mJ (150 fs; 5 kHz)
4 µJ (160 fs; 250 kHz)
400 mW (60 fs; 90 mHz
740-840 nm)
Coherent K 250
Rofin-Sinar SC x20
Synrad
Synrad
Trumpf HL 4006 D
Trumpf HL 3001.5
Rofin-Sinar DY 022 L
Laserperipherie
5-Achsen-Portalsystem
oder 3-Achsen-Station
4-Achsen-Schneidanlage (Behrens CB2500)/
4-Achsen-Station (lineardirektangetrieben)/
4-Achsen-Station
Scannerstaion (PowerScan 70 Scanlab
4-Achsen-Station/Scanner/
3-Achsen-Schneidanlage
4-Achsen-Station/Scanner
Beschrifter
über LWL wahlweise Betrieb
auf 5 Bearbeitungsstationen
oder 4 Roboter
Rofin-Sinar CW 020
Rofin-Sinar RSY 500 P
Rofin-Sinar Star Weld Disc 750
Lasag FLS 542N-302
Lasag SLS 200 C 60
Rofin-Sinar RS Marker 100 D
Baasel SC 18
Beck-Scheibenlaser Vari Disc 20
Lumera Laser STACCATO
4-Achsen-Station
3-Achsen-Station
4-Achsen-Station/LWL
Beschrifter
4-Achsen-Station
4-Achsen-Station
6-Achsen-Mikrobearbeitungs-Portalsystem
Lumera Laser RAPID
Coherent Avia 355-7000
Coherent Avia 266-7000
Lightwave XCyte CY-355-020QCW
Rofin-Sinar DL 015
Laserline LDF 600-250
µSRD (3D µ-Produktion mit Scanner)
3-Achsen-Station
direkter Strahl/Faserkopplung/Scanner
Fok. Diodenlaser
Fisba DL 100
Fasergekoppelter
2-Achsen-Station
Faserlaser SDL FD 10
Lambda Physik Lambda 4000
Lambda Physik LPX 325
Lambda Physik LPF 220
TUI-Laser Existar S 500
TUI-Laser Existar S 500
Spectra Physics Spitfire
6-Achsen-Roboter
BMI Alpha-1000
Clark-MXR CPA 2001
Femtolasers COMPACT-PRO
Thales Bright
Coherent RegA 9000
Capteyn Murnane Labs MTS
2-Achsen-Station
ELPECmult
Wahlweise: Mikrobearbeitungsstationen
ELPECµ /3-Achsen-Koordinatentisch
Mikrobearbeitungsstation ELPEC193
Vakuumkammer mit 4-Achsensystem
ELPECmult
Vakuumkammer mit 4-Achsensystem
Technische
Ausstattung
Lasertyp
CO2-Laser
4-Achsen-Koordinatentisch/Scanner
LZH Jahrbuch 2006
63
10.3. Beschichtungsanlagen
10.5. Labore: Laserentwicklung
• Beschichtungsanlage für den MIR-Bereich, IAD-Systeme,
Balzers BAK 760 mit Denton CC 105
• Beschichtungsanlage für den Bereich vom UV bis NIR,
Balzers BAK 640 mit Ionenquellen Denton CC102R
und CC 104
• Beschichtungsanlage für den Bereich vom UV bis NIR,
BAK 600
• Beschichtungsanlage Leybold SyrusPro 1100 für
ionengestützte Prozesse
• Ionenstrahlsputteranlage, Rezipient Balzers BAK 640,
2 Kaufman-Ionenquellen (Iontech)
• Ionenstrahlsputteranlage, Rezipient Varian, rf-Ionenquelle
mit online-Spektrophotometer für Rapid Prototyping
komplexer Schichtsysteme
• Ionenstrahl-Zerstäubungsanlage „EiKon“: Optimiertes
Beschichtungssystem mit Breitstrahlquelle zur Herstellung
hochwertiger IBS-Schichten mit hoher Produktivität
Im Bereich Laserentwicklung stehen komplett ausgestattete
Entwicklungslabore zur Verfügung. Zur Geräteausstattung gehören u.a.:
• Festkörper-, Gas- und Diodenlasersysteme,
• optische und elektrische Spektrumanalysatoren,
• computergestützte Strahlanalysesysteme,
• Echtzeit- und Speicheroszillographen mit
Fouriertransformation,
• Faserspleißgeräte
• Kristall- und Faserpoliermaschinen
10.4. Optikcharakterisierung
Technische
Ausstattung
• Zerstörschwellenmessplätze gemäß ISO 11254 für 1064 nm,
Mikrofokusmessplatz für cw und hochrepetierliche LIDTUntersuchungen, Messplatz für ultrakurze Pulse bei 780 nm
• Laserkalorimetrische Apparaturen für Absorptionsmessung
(ISO 11551) und Resttransmissionsmessung für 193 nm,
532 nm, 780 nm, 1064 nm und 10,6 µm
• Streulichtmessplatz gemäß ISO 13696 für 157 nm, 193 nm,
633 nm, 1064 nm
• Spektralphotometrie (ISO/FDIS 15368: Reflexion,
Transmission) von 115 nm bis 25 µm, Gerätebau UV/VUVSpektralphotometrie
• Fluoreszenzspektroskopie 200 nm bis 800 nm mit
Anregungswellenlängen 193 nm und 157 nm
• hochgenaue Reflektometrie (ISO/DIS 13697) für 1064 nm
und 10,6 µm
• Defektdichtenanalyse, Alterungsuntersuchungen,
Nomarski-Mikrographie, Interferometrie, Talystep, Messung
der Abriebfestigkeit
64
LZH Jahrbuch 2006
10.6. Mess- und Analysegeräte
Werkstoffprüfung
Lasermesssysteme
Für die Vermessung von Werkstücken, Erfassung von Strecken
und Winkeln, Konturerkennung, Oberflächenqualitätsbestimmung und Ausrichtungsarbeiten auf der Basis von dynamischer
Autofokussierung und Triangulation werden am LZH Lasermesssysteme und -verfahren eingesetzt. Spezielle mit Wärmebildaufzeichnung ausgestattete Lasersysteme werden zur Identifikation von Materialien verwendet und können zur Qualitätssicherung in der Produktion eingesetzt werden.
Das LZH verfügt über einen Triangulationsscanner vom Typ
OMS-P der Firma Georg Fischer. Der Triangulationsscanner
erlaubt die berührungslose, dreidimensionale Vermessung von
Freiformflächen. Er wurde ursprünglich für die Vermessung von
Zylinderköpfen, insbesondere zur Bestimmung der Brennraumvolumina, entwickelt.
Für die Prozesskontrolle beim Laserstrahltrennen verfügt das
LZH über einen berührungslos arbeitenden konoskopisch-holografischen Sensor, der sowohl eine zum Laserstrahl koaxiale als
auch eine Erfassung des Abstandes unter extremen Winkeln
erlaubt.
Emissions-/Immissionsmesstechnik
Für Emissions- und Immissionsmessungen bei Laserbearbeitungsprozessen befinden sich am LZH mehrere teilweise mobile
Versuchsstände mit speziellen Geräten zur Erfassung und Probenahme von Gefahrstoff- bzw. Emissionskomponenten. Entsprechend der Menge nachzuweisender Komponenten können
die Messungen zur Charakterisierung von Gefahrstoffen an
einer offenen Messstrecke oder einer geschlossenen Messkammer durchgeführt werden. Zum Nachweis der Messgenauigkeit
dieser Anlagen hinsichtlich Wiederfindungsraten und Nachweisgrenzen wird die reproduzierbare Einbringung von gas- und
partikelförmigen Komponenten mittels Feststoffdispergierer
und Infusionspumpe mit Verdampfungseinrichtung realisiert.
Für die Analyse von Aerosolen stehen am LZH Kaskadenimpaktoren und ein Elektromobilitätsspektrometer zur Online-Bestimmung der massenspezifischen Partikelgrößenverteilung sowie
Partikelzähler zur anzahlspezifischen Partikelgrößenverteilung
zur Verfügung.
Neu am LZH ist ein Gerät zur schnellen Emissionsprognose mittels Laser-Pyrolyse-GC/MS. Mit diesem Instrument können Polymere direkt auf Ihr Emissionsverhalten untersucht und somit
der industrielle Laserprozess umwelt- und sicherheitstechnisch
beurteilt werden.
Technische
Ausstattung
In der Mess-, Prüf- und Analysentechnik verfügt das LZH über
Anlagen und Geräte zur zerstörungsfreien bzw. zerstörenden
Werkstoffprüfung und instrumentellen Analytik. Neben metallographischen Untersuchungsmethoden mit quantitativer
Bildanalyse stehen eine automatisierte Ultraschallprüfung,
Härteprüfgeräte, Auflicht- und Rasterelektronenmikroskope,
Rissprüfung und Rauheitsmessgeräte zur Verfügung. Ein energiedispersives Elementanalysesystem (EDS), Schallemissionsanalyse und Geräte zur Verschleißprüfung stellen weitere Untersuchungsmöglichkeiten dar. Darüber hinaus ist am LZH eine
servohydraulische Zugprüfmaschine, mit welcher statische und
dynamische Belastungsuntersuchungen durchgeführt werden
können, verfügbar.
Ferner können vom LZH Geräte zur Röntgen- und Magnetpulverprüfung, zu weitergehenden statischen und dynamischen
Belastungsversuchen, Korrosionsprüfungen, Emissionspektralanalysen, zur Röntgendiffraktrometrie, Photometrie und weiteren instrumentelle Analysemöglichkeiten genutzt werden.
LZH Jahrbuch 2006
65
11.
So erreichen Sie das Laser Zentrum Hannover e.V.
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Phone +49 511-27 88 - 0
Fax +49 511-27 88 - 100
E-Mail: [email protected]
www.lzh.de
Mit der Bahn
Mit dem Flugzeug
Sie erreichen uns über die A2,
Ausfahrt Hannover-Herrenhausen,
weiter über die B6 Richtung Hannover;
nach ca. 500 m, Ausfahrt „Wissenschaftspark“ (s. Skizze).
Ab Hannover Hbf. entweder per Taxi
(ca. 20 Min./15,– EUR) oder mit der
Stadtbahn Linie 4 ab U-Bahnstation
„Kröpcke“ (5 Minuten vom Hbf.),
Richtung „Garbsen“ (ca. 20 Min.).
Weiterer Fußweg ca. 4 Min.
Ab Flughafen Hannover-Langenhagen
(HAJ) entweder per Taxi (ca. 15 Min./
15,– EUR) oder mit der S-Bahnlinie S5
direkt zum Hauptbahnhof, dann weitere
Anreise mit der Bahn (ca. 1½ Stunden).
So erreichen
Sie das LZH
Mit dem Auto
66
LZH Jahrbuch 2006
Laser Zentrum Hannover e.V. (Fax: +49 511 - 27 88 - 100)
Informationsabfrage
Firma:
Name:
Anschrift:
PLZ/Ort:
Telefon:
Telefax:
E-Mail:
Schicken Sie mir bitte folgende Informationen/Please send me the following information:
In deutsch:
LZH-Image-Broschüre
Handgeführte Lasersysteme (Flyer)
ICACOST – schnelle Angebotserstellung für
das 3D Laserstrahlschneiden (Flyer)
Oberflächenbehandlung mit dem Laser (Flyer)
Zeitschrift PHI (informiert über Aktivitäten der
produktionstechnischen Institute in Hannover;
erscheint 2 mal jährlich)
Information zu „LZH-Laserterm“ (eine alphabetisch
gegliedert Übersetzungshilfe [dt./engl./dt] mit ca. 3500
Fachbegriffen aus dem Bereich der Lasertechnologie und
lasernahen Themengebieten. Preis: 20,– EUR)
When High-Tech meets Glass (Flyer)
In English:
LZH-Image-Broschüre
Laser Components (Flyer)
Laser polymer processing (Flyer)
Microtechnology (Flyer)
Handguided Laser Systems (Flyer)
Nanomaterials – from generation to application (Flyer)
ProWatcherMulti (Flyer)
Ultrafast Laser Processing (Flyer)
System Design and Development (Flyer)
Laser Technology for Photovoltaics (Flyer)
Nonlinear laser lithography and
3_d material processing (Flyer)
Information on „LZH-Laserterm“ (an alphabetically listed
translation help [German/English/German] with approx.
3500 terms from the field of laser technology and
laser-related topics. Price: 20,– EUR)
Laser Development (Flyer)
Bitte informieren Sie mich wenn das LZH:
eine neue Pressemitteilung veröffentlicht
(ca. 25 Mal im Jahr)
Aussteller bei einer Messe ist.
Ein kurzer Überblick über das LZH ist auch in chinesischer oder
in russischer Sprache erhältlich.
A Short Overview of the LZH is available in Chinese or in Russian.
LZH Jahrbuch 2006
67

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