Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

IBS-Prozesse zukünftig aktiv regeln

16.03.2015

Ob Brillengläser oder Optiken für Laser oder Teleskope, hochpräzise und stabile Oberflächenbeschichtungen sind für viele Anwendungen unverzichtbar. Das Projekt PluTO konnte ein grundlegendes Verständnis der plasmabasierten Beschichtung schaffen. Im Rahmen des Projekts PluTO+ sollen diese Ergebnisse nun in die industrielle Anwendung übertragen werden. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) befasst sich dabei mit der Regelung der Ionenstrahl-Zerstäubung (Ion Beam Sputtering, IBS).

Bisher konnten IBS-Prozesse, anders als zum Beispiel Magnetron-Prozesse, nur mit materialspezifischen, festen Parametersätzen ohne eine Online-Regelung gesteuert werden. Das Detailverständnis für den Einfluss von Plasmakenngrößen fehlte.


IBS-Prozess mit zwei Ionenquellen in Betrieb. Foto: LZH

Foto: LZH


IBS-Beschichtungsanlage mit Prozesskontrolle.

Foto: LZH

Daher untersuchte die Gruppe Prozessentwicklung im Rahmen des Verbundprojekts PluTO (Plasma und optische Technologien), wie ein IBS-Beschichtungsprozess genau abläuft. So ist es ihnen beispielsweise gelungen, Ionen des abgestäubten Materials getrennt von denen des Hintergrundplasmas zu quantifizieren.

Des Weiteren konnten sie die reaktiven Prozesse an der Targetoberfläche im Detail analysieren. Mit diesem Wissen können sie nun neue Strategien erarbeiten, um die Qualität, Reproduzierbarkeit und Ausbeute der IBS-Prozesse entscheidend zu verbessern.

Prozess vorab simulieren

Zudem entwickelten die Wissenschaftler ein neues, vielseitiges Werkzeug, mit dem sie die Schichtkondensation beschreiben können. Mit diesem lässt sich der Prozessablauf auf atomarer Ebene simulieren, um in Zukunft die Parameter für reelle Prozesse den Anforderungen entsprechend anpassen zu können, beispielsweise an die Stöchiometrie, Dichte oder Rauheit der Schichten.

Im nun gestarteten Nachfolgeprojekt PluTO+ sollen die Erkenntnisse aus PluTO in die Industrie übertragen werden. Das LZH erarbeitet dafür Regelungsketten für den IBS-Prozess.

In Kombination mit einer neuartigen Plasmadiagnostik wäre es dann möglich, den Verlauf eines Prozesses online zu verfolgen, Vorhersagen zu treffen und entsprechend in diesen einzugreifen. Damit sollen die Beschichtungsprozesse präziser, stabiler, schneller und somit auch günstiger werden.

Im Verbundprojekt PluTO arbeiteten fünf Forschungseinrichtungen auf den Gebieten der Plasmatechnologie und der optischen Dünnschichttechnik daran, grundlegende Kenntnisse über die plasmagestützten Beschichtungsprozesse zu gewinnen.

Der PluTO+ Verbund besteht aus vier Forschungsinstituten und acht Industriepartnern unter der Führung der Bühler Alzenau GmbH. Sowohl PluTO als auch PluTO+ wurden bzw. werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Lena Bennefeld | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie