Über die Laserschädigung von CaF2 mit Nanosekundenpulsen

Más información sobre el libro

Die vorliegende Arbeit, als Dissertationsschrift an der Freien Universität Berlin verfasst, untersucht die Schädigung von CaF2 durch gepulstes ultraviolettes und sichtbares Laserlicht (λ = 248 nm, 532 nm) und deren Bedeutung für UV-Laseroptiken. Die Wechselwirkung erfolgt durch Einphotonenabsorption, was zu lokaler Erwärmung führt. Temperaturgradienten erzeugen mechanische Spannungen, die ab einer bestimmten Intensitätsschwelle zum Reißen des Materials entlang natürlicher Spaltflächen führen. Diese Absorption tritt in einer oberflächennahen Schicht auf und ist auf eine polierinduzierten, erhöhte Defektdichte in Form von Versetzungen zurückzuführen. Je nach Politurverfahren konnte die Laserfestigkeit um eine halbe Größenordnung gesteigert werden. Die Zerstörung geht mit erheblicher Ablation einher, die massenspektroskopisch untersucht wurde. Zudem wurden mit der photoakustischen Ablenkungsmethode (Mirage-Effekt) und rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen erste Materialmodifikationen unterhalb der Zerstörungsschwelle beobachtet. Ein Vergleich der Elektronen- und Laserbestrahlung von CaF2 zeigte, dass Röntgenelektronenspektroskopie (XPS) eine Änderung der Oberflächenzusammensetzung durch Elektronenbeschuss nachwies, die bei Laserbestrahlung nicht feststellbar war.