Um effizientes und zuverlässiges Arbeiten von Laserfusionskraftwerken zu gewährleisten, muss die Lasertechnologie an hohe Leistungen und Dauerbetrieb angepasst werden. Im Forschungsprojekt »nanoAR« entwickeln neun Partner aus Industrie und Forschung Methoden zur Verbesserung optischer Komponenten. Das bis 2027 angelegte Verbundprojekt, an dem auch Forschende des IOM-Forschungsbereichs »Ultra-Präzisionsoberflächen/ Ionenstrahlgestützte Strukturierung und Glättung"« beteiligt sind, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms »Basistechnologien für die Fusion - auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk« mit sechs Millionen Euro gefördert.

Um tragfähigen Lösungen den Weg zu bereiten, setzen die Projektpartner zum einen auf nanostrukturierte bzw. -poröse Entspiegelungsschichten auf Basis von Materialien mit hoher Bandlücke, die die erforderliche Beständigkeit gegen Laserstrahlung gewährleisten sollen. Zum anderen erproben sie einen subtraktiven Ansatz: Statt einer Kombination aus einem Substratmaterial und mehreren darauf aufgebrachten Materialschichten zur Entspiegelung setzen sie auf Linsen aus einem einzigen Material, das durch eine geeignete Nanostrukturierung seiner Oberfläche die gewünschten Anti-Reflex-Eigenschaften erhalten soll. Am Beispiel von zwei Materialien mit großer Bandlücke (Quarzglas und Kalziumfluorid) sollen entsprechende großflächige Demonstratoren für verschiedene Wellen- und Pulslängen entwickelt werden. Ihre Ansätze könnten auch auf andere Anwendungsbereiche für Hochleistungsoptiken übertragen werden.

Im Projekt »nanoAR« bündeln die Projektpartner ihre Kompetenzen von Herstellungs- und Bearbeitungsverfahren zur effektiven Reduzierung von SSD (Subsurface Damage) über die technologieoffene Prozessentwicklung zur Nanostrukturerzeugung, auch unter Einsatz von Simulation und Modellierung, bis hin zur hochauflösenden Materialcharakterisierung und Entwicklung neuer Methoden zur Qualitätssicherung.

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