Modellierung von qualitäts- und effektivitätsbestimmenden Mechanismen beim Laserabtragen: Laser in der Materialbearbeitung

1. Einführung.- 2. Modellierung des strukturierenden Abtrags.- 3. Qualitätsbestimmende Mechanismen beim Strukturieren.- 4. Simulation der Materialdampfexpansion.- 5. Wechselwirkungsmechanismen im Materialdampf.- 6. Effektivitätsbestimmende Faktoren ermittelt durch ganzheitliche Betrachtungsweise.- 7. Zusammenfassung und Ausblick.- 8. Literatur.- A. Anhang.- A.1. Werkstoffeigenschaften.- A.2. Dissoziation und Ionisation.- A.3. Diskretisierung der Eulergleichungen.- A.4. Explizite Berechnung des komplexen Brechungsindexes.- A.5. Kritischer Radius, minimale Energie, Clusterdichte.

Dr.-Ing. Gert Callies

Aus dem Inhalt Einführung: Ausgangslage - Phänomenologische Beschreibung des Laserabtragens - Qualität und Effektivität des Laserabtragens - Zielsetzung der Arbeit - Gliederung der Arbeit Modellierung des strukturierenden Abtrags: Dreidimensionales Abtragsmodell - Gültigkeitsgrenzen des Modells Qualitätsbestimmende Mechanismen beim Strukturieren: Einfluß der Vielfachreflexion beim Abtragen mit Excimerlaser ohne Werkstückvorschub -Strukturierung durch Abtrag mit Vorschub und variabler Maskengeometrie - Synopsis Simulation der Materialdampfexpansion: Phänomenologische Beschreibung der Expansion - Physikalische Formulierung der Expansion des verdampften Materials - Lösung mit dem Finite-Differenzen-Verfahren - Ergebnisse der Simulationsrechnungen - Synopsis Wechselwirkungsmechanismen im Materialdampf: Inverse Bremsstrahlung - Mie - Streuung - Auswirkung der Wechselwirkungsmechanismen auf die Materialdampfexpansion - Synopsis Effektivitätsbestimmende Faktoren ermittelt durch ganzheitliche Betrachtungsweise: Einfluß der Laserparameter auf die Effektivität - Einfluß des Umgebungsgases auf die Effektivität - Synopsis Zusammenfassung und Ausblick Literatur Anhang: Werkstoffeigenschaften / Dissoziation und Ionisation / Diskretisierung der Eulergleichungen / Explizite Berechnung des komplexen Brechungsindexes / Kritischer Radius, minimale Energie, Clusterdichte.