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Mit der Genauigkeit von mehr als einem Zehnmillionstel Millimeter arbeitet ein weiterentwickeltes Beschichtungsverfahren, welches Dresdner Fraunhofer-Forscher zur Herstellung von Präzisions-Röntgenspiegeln nutzen. Damit wird die Bündelung von Röntgenstrahlen, die sich sonst nur geradlinig ausbreiten, möglich.
Röntgenspiegel sind Präzisionsbauelemente, die aus mehr als einhundert hauchdünnen Schichten bestehen. Damit lassen sich Röntgenstrahlen reflektieren und bündeln, obwohl sich Röntgenstrahlen normalerweise nur geradlinig ausbreiten und die meisten Materialien durchdringen. Doch darin liegt gerade das Besondere der Röntgenspiegel, welche im Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden entwickelt wurden. Dies führt zu vollkommen neuen Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Röntgendiffraktometrie oder -mikroskopie.
"Solche Spiegel lassen sich mit der Puls-Laser-Abscheidung in Ultrahochvakuumanlagen auf wenige Hundertstel Nanometer genau fertigen", erklärt Dr. Hermann Mai aus dem Dresdner Fraunhofer IWS. Er und sein Team haben die Puls-Laser-Technik weiterentwickelt, patentiert und bis zur industriellen Reife geführt. Ein Neodym-YAG-Laser liefert die notwendigen Lichtpulse. Der Laserstrahl trifft auf ein Target aus Kohlenstoff, Nickel oder Wolfram. Dieses Material verdampft, die entstehende Plasmawolke scheidet auf dem Substrat den späteren Röntgenspiegel ab. Diese Technologie ist allgemein bekannt, zur Herstellung von glatten Schichten im fast atomaren Bereich waren jedoch spezielle Tricks nötig: So wird der Laserstrahl computergesteuert über die gekrümmte Oberfläche des Targets geführt. Dadurch schwenkt der Plasmastrahl definiert hin und her und die abgeschiedenen Schichten erreichen die erforderliche äußerst hohe Genauigkeit.
Mittlerweile wurden mit dieser weiterentwickelten Technologie bereits mehr als einhundert Präzisions-Röntgenspiegel hergestellt - maßgeschneidert für die Bedürfnisse der Kunden. Dafür wurde das Dresdner Team mit dem Fraunhofer-Preis 1998 ausgezeichnet. Für die Firma Bruker Analytical X-Ray Systems GmbH Karlsruhe stellen die Dresdner beispielsweise Nickel-Kohlenstoff-Parallelstrahloptiken her, die in der Fachwelt auch als Göbel-Spiegel bezeichnet werden. Göbel-Spiegel werden in Röntgendiffraktometer eingebaut und dienen zur Struktur-, Phasen- und Gefügeanalyse fester Substanzen vor allem im Bereich der Werkstoffcharakterisierung. Durch die Reflexion, Bündelung oder geeignete Formung der Röntgenstrahlen ist es möglich, ihre Intensität deutlich zu steigern und so die Meßzeiten drastisch zu verkürzen. Damit können zukünftig auch kleinste Mengen neuer chemischer Substanzen wesentlich schneller analysiert werden.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. rer. nat. habil. Hermann Mai,
Dipl.-Phys. Reiner Dietsch,
Dipl.-Phys. Thomas Holz
Tel.: 0351 / 25 83-248,
Fax: 0351 / 25 83-300,
E-mail: mai@iws.fhg.de
Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Tel.: 0351 / 25 83-444,
Fax: 0351 / 25 83-300,
E-mail: jaeckel@iws.fhg.de
http://www.iws.fhg.de
http://www.iws.fhg.de/ext/allg/presse.htm
Die Weiterentwicklung der Puls-Laser-Abscheidung durch die Preisträger ermöglicht die Fertigung ultr ...
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften, Wirtschaft
überregional
Forschungsprojekte, Personalia
Deutsch
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