15 »Die Herausforderung besteht darin, dass die Laserspiegel über lange Zeit extremen Belastungen standhalten müssen«, erklärt Dr. Nadja Felde, zuständige Projektkoordinatorin am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. »Der Hauptaspekt in diesem Forschungsprojekt ist daher das Verständnis und die Kontrolle der thermischen Eigenschaften von großflächigen Spiegelsystemen in Design und Fertigung unter Beibehaltung der Reflektivität auf höchstem Niveau.« Anwendungspotentiale über die Laserfusion hinaus Über die Potentiale der anvisierten Ergebnisse im SHARP-Verbund ergänzt Prof. Dr. Thomas Höche vom Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS aus Halle (Saale): »Über die Laserfusion hinaus haben die angestrebten Entwicklungen ein großes Potential für Anwendungen in weiteren Zukunftsmärkten, insbesondere für Hochleistungslaseranwendungen und die Lasermaterialbearbeitung, aber auch in der Raumfahrt sowie speziell auch für die nächste Generation von Substraten und Beschichtungen für die EUV-Lithografie.« Partner aus Industrie und Forschung im Projekt »SHARP« Das SHARP-Konsortium wird von der SCHOTT AG koordiniert und vereint führende Unternehmen und Institute aus dem Bereich der optischen Prozesskette, darunter LAYERTEC GmbH, asphericon GmbH, 3DMicromac AG, optiX fab GmbH, Cutting Edge Coatings GmbH, robeko GmbH & Co. KG, Laser Zentrum Hannover e.V. sowie das Fraunhofer IOF und das Fraunhofer IMWS. Laserfusion: Saubere Energie durch Verschmelzung von Atomkernen Die Laserfusion ist von der Natur inspiriert: Ähnlich wie es auf der Sonne geschieht, soll durch die Verschmelzung von Atomkernen Energie gewonnen werden. In einem Laserfusionskraftwerk werden dafür mehrere Hochleistungslaser auf eine Brennstoffkapsel gerichtet, um diese bei extrem hohen Temperaturen zu verdampfen und anschließend die Atomkerne unter hohem Druck zu verschmelzen. Bei diesem Prozess wirken enorme Kräfte: Die Laserstrahlung in einem Fusionskraftwerk bewegt sich in der Größenordnung von mehreren Petawatt. Zum Vergleich: Ein Petawatt entspricht 1.000.000.000.000.000 Watt. Ein Kohle- oder Gaskraftwerk hat eine Leistung von 1.000.000.000 Watt, ein handelsüblicher Wasserkocher 2.000 Watt. Geleitet werden die Laserstrahlen über spezielle Spiegelsysteme, die sowohl optisch als auch mechanisch und thermisch besondere Eigenschaften aufweisen müssen. Eine Kombination der erforderlichen Eigenschaften konnte bisher so noch nicht realisiert werden. Das will das Konsortium im neuen Forschungsverbund SHARP durch die Entwicklung neuer Fertigungstechnologien sowie der Realisierung neuartiger Laserspiegel für den Einsatz im Petawatt-Bereich ändern. ⯀ WISSENSCHAFTLICHER KONTAKT Dr. Nadja Felde Abteilung Funktionale Oberflächen und Schichten ☎ +49 3641 807-316 nadja.felde@iof.fraunhofer.de
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