Die Verbesserung industrieller Laseranwendungen

Laserstrahlung findet in der modernen Industrie vielfache Anwendung und ihre Reichweite auf den Gebieten Telekommunikation, Medizin und Projektionssysteme wächst. Eines der Haupteinsatzgebiete für Laserablation ist die Mikrobearbeitung zur Herstellung von Rasterungen und planaren Wellenleitern.

Im Rahmen des HARP-Projektes der EU konzentrierte man sich auf die Anwendung der kürzesten, kommerziell verfügbaren Laserwellenlänge von 157nm. Die 157nm-Wellenlänge geht mit zahlreichen Vorteilen einher wie gesteigerte Präzision und größere Genauigkeit, insbesondere bei Quarzgut-Materialien. Eine der Hauptanwendungen, auf die sich die HARP-Forscher konzentrierten, ist die Mikrobearbeitung optischer Verteiler, die bei minimal invasiven Antikrebstherapien zum Einsatz kommen.

Die optischen Verteiler sind Teil der laserinduzierten Thermotherapie (LITT) und der photodynamischen Therapie (PDT), die sich speziell gegen Krebszellen richten und diese durch thermische bzw. photochemische Beschädigungen zerstören. Das Ziel bestand darin, optische Verteiler auf Quarzgut-Basis, die Laser mit einer Wellenlänge von 157nm einsetzen, der Nutzung bei LITT und PDT zuzuweisen. Materialien aus Kieselerde würden bei der Nutzung längerer Wellenlängen wahrscheinlich beschädigt, deshalb war es unbedingt erforderlich, eine Mikrobearbeitung mit Lasern kürzerer Wellenlängen zu erzielen.

Die Ergebnisse zeigten, dass durch die Nutzung eines Lasers mit 157nm-Wellenlänge Verteiler mit unterschiedlichen Emissionsprofilen hergestellt werden konnten. Dies ermöglicht die Entwicklung maßgeschneiderter Verteiler, die sich für die spezifische Topografie eines jeden Tumortyps eignen. Darüber hinaus wurde die Technologie erfolgreich zur Ablation von Macor-Keramikplatten eingesetzt, die als optische Faserträger genutzt werden.

Die Kombination dieser neuartigen Anwendungen könnte die potenzielle Nutzung einer Wellenlänge von 157nm im Bereich der Mikrobearbeitung ausdehnen. Industriezweige, die aus dieser Entwicklung Vorteile ziehen könnten, sind neben der Medizin Druck, Elektronik, Mikroprozessoren, Telekommunikation und die industrielle Fertigung im Allgemeinen.