Friedrich Dausinger Boeken

Femtosecond technology, with its ultrashort light pulses, forms an innovative laser technology which can be used for multiple technical applications. The book gives a comprehensive overview of the principles and applications of femtosecond lasers, especially applied to medicine and to production technology. The principles and features of such femtosecond technology are described. The lasers, systems and technologies that are required in these potential fields of application are investigated. The advantages and problems of ultrashort laser pulses are discussed in more detail in the context of applications in the micro-machining of technical materials such as drilling, surface structuring and cutting, in medical use like dental, ophthalmologic, neurological and otolaryngological applications, in metrology, and in the generation of x-rays. Safety aspects are also considered.

Vor dem Hintergrund der kostenbedingten Akzeptanzprobleme für Laserverfahren wurde der Einfluss von Strahlparametern, insbesondere der Wellenlänge, auf die Prozesseffektivität untersucht. Dabei wurden die Beiträge zum Prozesswirkungsgrad, wie der thermische und Einkopplungswirkungsgrad, näherungsweise berechnet. Zunächst war es notwendig, prozessrelevante Absorptionswerte für technische Werkstoffe zu ermitteln, wofür eine Extrapolationsmethode entwickelt wurde. Mit den gewonnenen Hochtemperaturabsorptionswerten, Modellen für typische Wechselwirkungsgeometrien und thermischen Näherungslösungen konnten die wesentlichen Einflüsse der Strahlparameter auf den Wirkungsgrad der Verfahren Härten, Umschmelzen, Schweißen und Schneiden analysiert werden. Eine einheitliche Auftragungsart wurde abgeleitet, die es erlaubt, experimentelle Daten hinsichtlich Prozess- und Einkopplungswirkungsgrad zu analysieren und Extrapolationen vorzunehmen. Die theoretischen Prognosen wurden durch experimentelle Ergebnisse überprüft. Abhängig vom Verfahren ergab sich ein Potenzial zur Steigerung des Prozesswirkungsgrads von einigen 10 bis zu mehreren 100 Prozent. Dieses Potenzial kann teilweise mit den heute verfügbaren Lasern und weitgehend mit innovativen Lasersystemen wie diodengepumpten Festkörperlasern und fraktalen Lasersystemen ausgeschöpft werden.