Bild links: Der monolithische Glasresonator mit hauchdünnen Blattfedern wird durch ein spezielles Fügeverfahren hergestellt. © Fraunhofer IOF 6 dünne Blattfedern aus Glas herzustellen.« Hauchdünn heißt in diesem Fall: Eine einzelne Feder ist 0,1 Millimeter dick, sieben Zentimeter lang und wiegt gerade mal 34 Milligramm. Insgesamt sechs solcher Federn halten im Inneren des Resonators die drei Gramm schwere Testmasse stabil und ausgerichtet. Spezielles Fügeverfahren zur Herstellung des Glasresonators Die Herstellung eines solch filigranen und zugleich leistungsstarken Resonators ist ein komplexer Prozess. Er umfasst Fräs- und Polierarbeiten sowie Verfahren zur Laserbearbeitung. Weiterhin wird ein spezielles, plasma-aktiviertes Fügeverfahren genutzt, um eine Bindung auf atomarer Ebene zwischen den Glasoberflächen des Resonators herzustellen. »Die beiden Einzelteile bilden damit fortan eine monolithische, also dauerhafte Einheit«, erklärt Birckigt, der im Projekt speziell die Fügeverfahren zur Herstellung des Glasbauteils betreut hat. »Dadurch wird der Resonator extrem stabil und präzise.« Diese spezielle Methode, Glas ohne weitere Zwischenschicht zu fügen, wollen die Forschenden des Fraunhofer IOF künftig weiterentwickeln. Ihr Ziel sind noch komplexere, dreidimensionale Strukturen. Anwendungspotentiale für Weltraum und Halbleiterfertigung Anwendung können die neuen Glasresonatoren perspektivisch überall dort finden, wo Anlagen mit einer Reihe von kompakten Beschleunigungs- oder Lagesensoren überwacht werden müssen. Das ist neben der Gravitationswellenforschung zum Beispiel bei Satelliten – etwa für die Bestimmung ihrer Laufbahnen, die Vermessungen der Erdoberfläche oder die Trägheitsnavigation – der Fall. Weiterhin können die Resonatoren genutzt werden, um die Messgenauigkeit von Atom-Interferometern zu verbessern sowie in EUV-Lithografie-Anlagen zur Bearbeitung von Halbleitern. Inbetriebnahme des Einstein-Teleskops ab 2035 geplant Das Einstein-Teleskop befindet sich seit 2008 in der fortwährenden Entwicklung. Es ist ein hochsensibler Gravitationswellendetektor der mittlerweile dritten Generation mit einer bis zu 10-fach höheren Empfindlichkeit als derzeitige Detektoren. Der Baubeginn ist für 2028 geplant, seine Beobachtungen soll das Teleskop ab 2035 aufnehmen. Als Standort für das Teleskop kommen nach derzeitigem Planungsstand die Euregio Maas-Rhein im Länderdreieck von Deutschland, Belgien und den Niederlanden, der Standort Sos Enattos in Sardinien sowie der Standort Bautzen-Kamenz-Hoyerswerda in der Lausitz in Frage. Die Entwicklung der Sensoren wurde von Forschenden aus Jena und Hannover im Rahmen des Projektes »Glass Technologies for the Einstein Telescope« (GT4ET) umgesetzt. ⯀ WISSENSCHAFTLICHER KONTAKT Dr. Christian Scheffler Projekt Manager GT4ET ☎ +49 3641 807-422 christian.scheffler@iof.fraunhofer.de
RkJQdWJsaXNoZXIy MjUwNTQ4NQ==