Energiedeposition von ultrakurz gepulster Laserstrahlung in Gläsern:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Apprimus Verlag
2019
|
| Edition: | 1. Auflage |
| Series: | Ergebnisse aus der Lasertechnik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | III, 141 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 248 g |
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1
EINLEITUNG
1
1.1
ZIELSETZUNG
.......................................................................................................
2
1.2
VORGEHENSWEISE
.................................................................................................
3
2
GRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
FORSCHUNG
5
2.1
IONISATIONSMECHANISMEN
IN
DIELEKTRIKA
...........................................................
5
2.1.1
PHOTOIONISATION
.....................................................................................
6
2.1.2
STOSS-
UND
AVALANCHE-IONISATION
...........................................................
8
2.2
IONISATIONS-
UND
RELAXATIONSDYNAMIK
..............................................................
11
2.2.1
RATENGLEICHUNG
.....................................................................................
11
2.2.2
ABHAENGIGKEIT
VON
PULSDAUER
UND
INTENSITAET
.......................................
14
2.3
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
.........................................................................
15
2.4
MODIFIKATIONEN
UND
ZUGRUNDELIEGENDE
MECHANISMEN
...................................
18
2.4.1
SCHMELZEN
UND
VERDAMPFEN
.................................................................
18
2.4.2
MODIFIKATIONEN
IM
VOLUMEN
.................................................................
18
2.4.3
SCHWELLE
FUER
DIE
ERZEUGUNG
VON
MODIFIKATIONEN
....................................
20
2.4.4
ABHAENGIGKEIT
VON
PULSDAUER
UND
INTENSITAET
..........................................
20
3
QUANTIFIZIERUNG
DER
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
23
3.1
EXPERIMENTELLE
MESSUNG
DER
TRANSMISSION
.........................................................
24
3.1.1
STRAHLQUELLE,
VERSUCHSAUFBAU
UND
SYSTEMKOMPONENTEN
..................
24
3.1.2
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
UND
AUSWERTUNGSMETHODEN
..................
25
3.1.3
ERGEBNISSE
............................................................................................
26
3.2
SIMULATION
DER
TRANSMISSION
DER
LASERSTRAHLUNG
................................................
29
3.2.1
VORGEHEN
UND
VERWENDETE
PARAMETER
................................................
29
3.2.2
BESTIMMUNG
DER
ABSORPTIONSTIEFE
.....................................................
32
3.2.3
ERFASSUNG
DER
DOMINANTEN
PHOTOIONISATIONSMECHANISMEN
...............
33
3.2.4
ROLLE
DER
AVALANCHE-IONISATION
...............................................................
34
3.2.5
GUELTIGKEITSBEREICH
ELEKTRONISCHES
MODELL
..........................................
38
3.3
ZUSAMMENFASSUNG
...............................................................................................
39
4
RAEUMLICHE
ENERGIEDEPOSITION
IM
GLASVOLUMEN
MIT
EINEM
GAUSS-PROFIL
43
4.1
EXPERIMENTELLE
METHODEN,
VORGEHEN
UND
AUSWERTUNGSMETHODEN
...................
44
4.1.1
PUMP-PROBE-SCHATTENFOTOGRAFIE
.........................................................
44
4.1.2
VORGEHEN
UND
AUSWERTUNGSMETHODEN
................................................
47
4.2
ENERGIEDEPOSITION
MIT
MINIMALER
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
......................
49
4.2.1
DYNAMIK
DER
ENERGIEDEPOSITION
UND
IDENTIFIKATION
VON
ZEITREGIMEN
.
49
4.2.2
NICHT-LINEARE
PROPAGATIONSEFFEKTE:
ENTSTEHUNG
VON
FILAMENTEN
....
52
4.2.3
INTENSITAETSREGIME
DER
RAEUMLICHEN
ENERGIEDEPOSITION
........................
53
4.2.4
AMPLITUDE
UND
LOKALISIERUNG
DER
RAEUMLICHEN
ENERGIEDEPOSITION
...
54
4.2.5
ZUSAMMENFASSUNG
.............................................................................
57
4.3
ENERGIEDEPOSITION
FUER
EINE
VERGROESSERUNG
DER
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
.
58
4.3.1
DYNAMIK
DER
ENERGIEDEPOSITION
UND
IDENTIFIKATION
VON
ZEITREGIMEN
.
58
4.3.2
ENERGIEDEPOSITION
FUER
EINE
VARIATION
DER
PULS-PLASMA-WECHSEL
WIRKUNG
61
4.3.3
AMPLITUDE
UND
LOKALISIERUNG
DER
ENERGIEDEPOSITION
............................
62
4.3.4
ZUSAMMENFASSUNG
....................................................................................
63
5
RAEUMLICHE
ENERGIEDEPOSITION
MIT
EINEM
BESSEL-PROFIL
65
5.1
RAEUMLICHE
STRAHLFORMUNG:
ERZEUGUNG
EINES
BESSEL-PROFILS
..............................
66
5.1.1
PRINZIP,
CHARAKTERISTISCHE
EIGENSCHAFTEN
UND
VERWENDETES
OPTIKSYSTEM
66
5.1.2
CHARAKTERISIERUNG
DES
RAEUMLICHEN
BESSEL-PROFILS
.................................
68
5.1.3
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
....................................................................
70
5.2
ENERGIEDEPOSITION
MIT
MINIMALER
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
......................
71
5.2.1
DYNAMIK
DER
ENERGIEDEPOSITION
UND
IDENTIFIKATION
VON
ZEITSKALEN
.
.
71
5.2.2
IDENTIFIKATION
VON
INTENSITAETSREGIMEN
......................................................
73
5.2.3
AMPLITUDE
UND
LOKALISIERUNG
DER
ENERGIEDEPOSITION
............................
75
5.3
ENERGIEDEPOSITION
FUER
VERGROESSERUNG
DER
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG
....
77
5.3.1
DYNAMIK
DER
ENERGIEDEPOSITION
UND
CHARAKTERISTISCHE
ZEITSKALEN
.
.
77
5.3.2
IDENTIFIKATION
VON
INTENSITAETSREGIMEN
......................................................
79
5.3.3
QUANTIFIZIERUNG
DER
PLASMADEFOKUSSIERUNG
.............................................
80
5.3.4
AMPLITUDE
UND
LOKALISIERUNG
DER
ENERGIEDEPOSITION
............................
86
5.4
KORRELATION
ENERGIEDEPOSITION
UND
PERMANENTE
MATERIALMODIFIKATION
....
88
5.4.1
KONISCHE
ENERGIEDEPOSITION
UND
FILAMENTE:
FARBZENTREN
UND
BRE
CHUNGSINDEXMODIFIKATION
.......................................................................
88
5.4.2
PLASMADEFOKUSSIERUNG:
MODIFIKATION
UND
RISSE
......................................
89
5.4.3
STARKE
PULS-PLASMA-WECHSELWIRKUNG:
PUNKTFOERMIGE
MODIFIKATION
.
.
91
5.4.4
ZUSAMMENFASSUNG
....................................................................................
92
6
REALISIERUNG
EINES
TRENNPROZESSES
FUER
GLAESER
95
6.1
PRINZIP
UND
PROZESSRELEVANTE
PARAMETER
............................................................
96
6.1.1
PRINZIP
DES
TRENNPROZESSES
.....................................................................
96
6.1.2
ERFASSUNG
UND
DISKUSSION
DER
PROZESSRELEVANTEN
PARAMETER
.............
97
6.2
VERWENDETE
SYSTEMKOMPONENTEN
UND
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
......................
98
6.2.1
LASERSTRAHLQUELLE
...................................................................................
98
6.2.2
OPTIKSYSTEM
UND
CHARAKTERISIERUNG
DES
BESSEL-PROFILS
........................
99
6.2.3
PROZESSSTRATEGIE
........................................................................................
100
6.3
PROZESSFENSTER
FUER
DIE
ERZEUGUNG
DEFINIERTER
VOLUMENMODIFIKATIONEN
....
101
6.3.1
EINFLUSS
DER
POSITIONIERUNG
DES
BESSEL-PROFILS
AUF
DIE
MODIFIKATION
.
102
6.3.2
EINFLUSS
WAERMEAKKUMULATION:
WAHL
DES
ZEITLICHEN
PULSABSTANDS
.
.
103
6.3.3
EINFLUSS
INKUBATION:
WAHL
DER
ANZAHL
DER
PULSE
...................................
105
6.3.4
AUSPRAEGUNG
DER
MODIFIKATION:
WAHL
DER
PULSENERGIE
..........................
105
6.3.5
ZUSAMMENFASSUNG
..................................................................................
107
6.4
DEMONSTRATION
DES
TRENNPROZESSES
...................................................................
108
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
113
LITERATURVERZEICHNIS
117
II
SYMBOLVERZEICHNIS
129
A
ANHANG
133
A.1
ERGAENZENDE
BESCHREIBUNG
DER
PHOTOIONISATIONSMECHANISMEN
..........................
133
A.2
VERWENDETES
GLAS
................................................................................................
133
A.3
LITERATURWERTE
FUER
DIE
ELEKTRONSTOSSZEIT
.............................................................
134
A.4
LITERATURWERTE
FUER
DIE
REKOMBINATION
.............................................................
135
A.5
LASERSYSTEM
LIBRA
.............................................................................................
135
A.6
BESTIMMUNG
FOKUSRADIUS
FUER
MESSUNGEN
DER
TRANSMISSION
.............................
135
A.7
MESSUNG
TRANSMITTIERTE
ENERGIE
MITHILFE
DER
ULBRICHTKUGEL
.............................
136
A.8
ERMITTLUNG
BANDLUECKE
.......................................................................................
137
A.9
LITERATURWERTE
FUER
DIE
EFFEKTIVE
ELEKTRONENMASSE
...........................................
138
A.10
LITERATUR
WERTE
FUER
DIE
VALENZBANDELEKTRONENDICHTE
........................................
138
A.LL
BESTIMMUNG
DER
ABSORPTIONSTIEFE
......................................................................
138
A.12
ERZEUGUNG
EINES
LUFTPLASMAS
............................................................................
140
A.13
AMPLITUDE
UND
LOKALISIERUNG
DER
ENERGIEDEPOSITION
FUER
EIN
GAUSS-PROFIL
.
.
140
III
|
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| author | Kalupka, Christian |
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