Diagnostik des laserinduzierten Plasmas beim Abtragen und Schweißen:
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München
Utz, Wiss.
2000
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INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG
5
INHALTSVERZEICHNIS
6
SYMBOLVERZEICHNIS
8
1
EINFUEHRUNG
13
1.1
AUSGANGSLAGE
.
13
1.2
PROBLEMSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
14
1.3
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
.
16
2
WECHSELWIRKUNG
VON
STRAHLUNG
MIT
MATERIE
17
2.1
WECHSELWIRKUNG
VON
STRAHLUNG
MIT
FESTKOERPERN
.
17
2.1.1
GRUNDLEGENDE
BEZIEHUNGEN
.
17
2.1.2
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
METALLEN
.
19
2.2
WECHSELWIRKUNG
MIT
PLASMEN
.
20
2.2.1
EIGENSCHAFTEN
VON
PLASMEN
.
20
2.2.1.1
PLASMEN
IM
THERMODYNAMISCHEN
GLEICHGEWICHT
.
20
2.2.1.2
REFRAKTIVITAET
VON
PLASMEN
.
23
2.2.2
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
STRAHLUNG
UND
LASERINDUZIERTEN
PLASMEN
.
25
2.2.2.1
ABSORPTION
VON
STRAHLUNG
.
25
2.2.2.2
LASERINDUZIERTE
STOSSWELLENAUSBREITUNG
.
34
2.2.2.3
STRAHLPROPAGATION
IN
LASTSINDUZIERTEN
PLASMEN
.
36
2.2.3
PLASMAEINFLUESSE
BEI
DER
MATERIALBEARBEITUNG
.
37
3
DIAGNOSTISCHE
VERFAHREN
39
3.1
SCHLIEREN
UND
SCHATTENPHOTOGRAPHIE
.
42
3.2
RESONANZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIC
.
44
3.3
INTERFEROMETRIE
.
45
3.3.1
MICHELSON-INTERFEROMETER
.
47
3.3.2
DIFIERENTIALINTERFEROMETER
.
49
3.3.3
ABEL-INVERSION
.
50
3.4
TRANSMISSIONS
UND
REFLEXIONSUNTERSUCHUNGEN
.
51
4
PLASMAEINFLUESSE
BEIM
ABTRAGEN
MIT
GEPULSTER
LASERSTRAHLUNG
55
4.1
EIGENSCHAFTEN
DER
VERWENDETEN
STRAHLQUELLEN
.
55
4.2
PROBLEMSTELLUNG
UND
LOESUNGSSTRATEGIEN
.
57
4.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
WECHSELWIRKUNGSZONE
.
59
4.3.1
GASDYNAMISCHE
VORGAENGE
UND
AUSBREITUNGSVERHALTEN
DER
STOSSWELLEN
.
.
59
4.3.1.1
STOSSWELLENAUSBREITUNG
IN
VERSCHIEDENEN
UMGEBUNGSGASEN
.
59
4.3.1.2
STOSSWELLENAUSBREITUNG
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
BEARBEITUNGSWEL
LENLAENGEN
.
64
4.3.1.3
AUSBREITUNGSVERHALTEN
DER
STOSSWELLEN
BEIM
BOHREN
.
68
4.3.2
ZUSAMMENSETZUNG
UND
STOFFEIGENSCHAFTEN
DER
WECHSELWIRKUNGSZONE
.
70
4.3.2.1
MATERIALDAMPFVERTEILUNG
.
70
4.3.2.2
BRECHUNGSINDEXVERTEIHING
.
74
4.3.2.3
ELEKTRONENDICHTEVERTEILUNG
.
78
4.3.3
DIREKTE
UNTERSUCHUNGEN
DER
BETEILIGTEN
WCEHSELWIRKUNGSMECHANISMEN
.
87
4.3.3.1
ENERGIETRANSFER
TRANSMISSION
UND
REFLEXION
.
87
4.3.3.2
WELLENLAENGEN
UND
ORTSABHAENGIGE
EXTINKTIONSUNTERSUCHUNGEN
.
94
4.4
KORRELATION
VON
EXPERIMENTELLEN
UND
THEORETISCHEN
ERGEBNISSIM
.
97
4.4.1
MODELLHAFTE
BESCHREIBUNG
DER
WECHSELWIRKUNGSMECHANISMEN
.
97
4.4.2
VERGLEICH
DER
GEMESSENEN
UND
BERECHNETEN
ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN
.
.
103
4.4.2.1
ABTRAG
MIT
EXCIMERLASER
.
103
4.4.2.2
ABTRAG
MIT
ND:YAG-LASER
.
104
4.4.3
EINFLUSS
DER
BRECHUNGSINDEXVERTEILUNG
AUF
DIE
STRAHLPROPAGATION
.
105
4.5
ERLANGTES
PROZESSVERSTAENDNIS
.
107
5
PLASMAEINFLUESSE
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
113
5.1
PROBLEMSTELLUNG
UND
LOESUNGSSTRATEGIEN
.
113
5.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
WECHSELWIRKUNGSZONE
.
114
5.2.1
BRECHUNGSINDEX
UND
ELEKTRONENDICHTEVERTEILUNG
.
115
5.2.2
EINFLUSS
DER
BRECHUNGSINDEXVERTEIHING
AUF
DIE
STRAHLPROPAGATION
.
122
5.2.3
AUSWIRKUNGEN
AUF
DEN
PROZESS
.
124
5.3
ERLANGTES
PROZESSVERSTAENDNIS
.
124
6
ZUSAMMENFASSUNG
127
LITERATURVERZEICHNIS
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