Ultrapräzisionsformgebung mit Plasmen und Ionen

Ultrapräzise Oberflächenformgebung mittels Plasmajetbearbeitung
Oberflächenpräzisionsbearbeitung mit Ionenstrahlen

In diesem Arbeitsschwerpunkt werden Mechanismen der Wechselwirkung chemisch reaktiver Atmosphärendruck-Plasmajets sowie niederenergetischer Ionenstrahlen mit Oberflächen grundlegend untersucht. Daraus werden deterministische Bearbeitungstechnologien zur ultrapräzisen Formgebung von Oberflächen bis hin zu industrietauglichen Fertigungsketten entwickelt. Hauptanwendungsfeld der Technologien ist die Herstellung komplexer Oberflächenformen wie Asphären und Freiformflächen für Ultrapräzisionsoptiken, die mit Fertigungstoleranzen von wenigen Nanometern gefertigt werden müssen. Diese Anforderungen gelten sowohl bezüglich der langwelligen Form als auch dem mittelwelligen Strukturbereich und der Mikrorauheit. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden die strahlbasierten Bearbeitungswerkzeuge (Plasmajetquellen, Ionenstrahlquellen) und deren Wirkmechanismen experimentell erforscht und weiterentwickelt. Mit dem Verständnis der ablaufenden Prozesse können diese gezielt genutzt werden, um deterministische Bearbeitungstechnologien zur ultrapräzisen Formgebung von Oberflächen zu entwickeln. Die Formgebung und Formkorrektur von Oberflächen erfordert präzise Messtechnik zur Form- und Rauheitsmessung. Der Arbeitsgruppe steht dafür eine umfangreiche Ausstattung an modernsten Messsystemen zur Verfügung. Die Fertigung hochgenauer Oberflächen bedarf in der Regel einer komplexen Prozesskette, die aus verschiedenen Einzelschritten zusammengesetzt ist. Im FuE-Schwerpunkt werden solche Prozessketten entwickelt, optimiert und an konkrete Fertigungsaufgaben angepasst.