| Inhalt | 8 |
|---|
| Kurzfassung | 6 |
|---|
| Liste der verwendeten Symbole | 12 |
|---|
| Extended Abstract | 16 |
|---|
| 1 Einleitung | 20 |
|---|
| 1.1 Ausgangslage | 20 |
| 1.2 Motivation und Zielsetzung der Arbeit | 22 |
| 2 Grundlagen abtragender Laserverfahren | 25 |
|---|
| 2.1 Materialabtrag mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung | 25 |
| 2.2 Laserinduzierte Plasmen | 31 |
| 2.3 Laserinduzierte Stoßwellen | 38 |
| 2.4 Kapillarausbildung beim Bohren mit ultrakurzen Laserpulsen | 43 |
| 3 Stand der Technik in der Prozessüberwachung | 52 |
|---|
| 3.1 Prozessüberwachungsmethoden beim Bohren mit gepulster Laserstrahlung | 53 |
| 3.2 Überwachungsverfahren beim Bohren mit ultrakurzen Laserpulsen | 55 |
| 3.3 Zusammenfassung | 57 |
| 4 Experimentelle Methoden | 59 |
|---|
| 4.1 Verwendete Strahlquellen | 59 |
| 4.2 Bildgebende Verfahren zur Charakterisierung der gasdynamischen Stoßwellenausbreitung | 61 |
| 4.3 Zeitaufgelöste Plasmaspektroskopie – Erfassung optischer Prozessemissionen | 64 |
| 4.4 Messung des Ionisationsgrades der Materialdampfwolke | 67 |
| 4.5 Aufnahme des Luft- und Körperschalls | 68 |
| 5 Überwachung des Bohrprozesses durch Auswertung der gasdynamischen Stoßwellenexpansion | 71 |
|---|
| 5.1 Ausbreitungsverhalten der Stoßwellen beim Laserbohren | 71 |
| 5.2 Einfluss der Prozessparameter | 82 |
| 5.3 Plasmaein.üsse auf die Stoßwellenausbreitung | 89 |
| 5.4 Zusammenfassung | 98 |
| 6 Prozessüberwachung durch koaxiale Erfassung optischer Prozessemissionen | 101 |
|---|
| 6.1 Zeitaufgelöste Spektroskopie am laserinduzierten Plasma | 101 |
| 6.2 Integrale, breitbandige Aufnahme der optischen Prozessemissionen | 106 |
| 6.3 Echtzeit-Überwachung und -regelung des Bohrprozesses | 116 |
| 6.4 Zusammenfassung | 121 |
| 7 Überwachung des Laserbohrens durch Erfassung des Ionisationsgrades der Materialdampfwolke | 123 |
|---|
| 7.1 Charakterisierung des Sensorelements | 123 |
| 7.2 Erste experimentelle Untersuchungen | 125 |
| 8 Prozessdiagnostik und -überwachung durch Erfassung akustischer Signale mit piezoelektrischen Aufnehmern | 127 |
|---|
| 9 Zusammenfassung und Ausblick | 131 |
|---|
| Literatur– und Quellenverzeichnis | 136 |
|---|
| Danksagung | 147 |
|---|
