Chancen für Einsatz in der Industrie
Berliner Wissenschaftler entwickeln neues Verfahren für Röntgenlaser

Weltweit arbeiten Wissenschaftler daran, Laser mit immer kürzeren Wellenlängen zu erzeugen. Denn je kürzer die Wellenlänge, desto kleiner sind die Strukturen, die man mit solchen Lichtquellen untersuchen und auch erzeugen kann. Forscher am Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) in Berlin bauen derzeit an einem Röntgenlaser, der auf einem völlig neuen Verfahren basiert.

mer BERLIN. „Erstmalig soll bei uns ein kurzwellig strahlender Laser aufgebaut werden, der von einem neuartigen diodengepumpten Festkörperlaser angeregt wird“, sagt Peter-Viktor Nickles, Abteilungsleiter am MBI.

Bislang verwenden Labore herkömmliche Festkörperlaser, um die Röntgenlaser mit der benötigten Lichtenergie zu versorgen – im Fachjargon „pumpen“ genannt. Diese Laser besitzen jedoch bisher eine begrenzte Stabilität. Die Folge: Messungen können ungenau sein. „Vor allem bei der Summierung von Messwerten und der Mittelung entstehen verschmierte Mess-Signale“, so Nickles. Diodenbetriebene Laser dagegen seien als Pumplaser weitaus stabiler und führten zu genaueren Messergebnissen auch bei sich schnell wiederholenden Lichtblitzen – so genannten hohen Repetitionsraten.

Die Arbeit von Peter-Viktor Nickles und seinen Kollegen zielt darauf ab, erstmalig Repetitionsraten von zunächst bis zu 100 Hertz zu erreichen. Der Aufbau stelle einen „Meilenstein in der Entwicklung von Röntgenlasern dar“. Die Investitionsbank Berlin unterstützt das MBI-Projekt über das Programm zur Förderung von Forschung, Innovationen und Technologien. Beteiligt ist zudem das benachbarte Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik.

Einer der großen Vorteile des neuen Apparats ist neben dem kurzwelligen Licht seine vergleichsweise geringe Größe. Überdies ist eine relativ geringe Pumplaserenergie erforderlich. Die Fläche mehrerer Schreibtische soll ausreichen, um einen Röntgenlaser aufzubauen. Damit wird die intensive kurzwellige Lichtquelle auch für industrielle Anwendungen interessant.

Zum Einsatz kommen könnte das Verfahren der MBI-Forscher unter anderem in der Halbleiterindustrie, außerdem in der Medizin zur Untersuchung von Zellstrukturen. Bei der Materialbearbeitung könnte das neue System zum Beispiel das Schneiden von Kanten verbessern. Bis spätestens 2008 soll es errichtet sein. Nutzer könnten laut Nickles auch Mitglieder des Optec BB sein – einer Vereinigung optischer Betriebe der Region Berlin-Brandenburg.

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