Excimerlaser
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Ein Excimerlaser ist ein ultravioletter Gaslaser, der als Laserskalpell in der Ophthalmologie, in der Fotolithografie (Mikrolithographie), zur Herstellung hochintegrierter Halbleiter-Bauelemente und zur Mikro - Materialbearbeitung (z. B. zum „Bohren“ extrem feiner Düsen für Tintenstrahldrucker) benutzt wird.
Es handelt sich um einen echten 2-Niveau-Laser, da der Grundzustand des Exciplexes nicht existent ist und dadurch automatisch eine Besetzungsinversion vorliegt.
Das Wort Excimer ist eine Zusammenziehung von excited (angeregt) und dimer und fasst damit das Wirkungsprinzip zusammen. Allerdings sind heute die meisten Excimerlaser vom Edelgas-Halogenid-Typ, und somit ist die Bezeichnung unpassend geworden. Die korrekte Bezeichnung wäre Exciplex, da ein Excimer prinzipiell ein aus zwei identischen Teilen aufgebautes Molekül ist.
Er kann nur gepulst betrieben werden. Die Impulsdauern liegen typischerweise zwischen 4 und 40 ns. Wiederholraten heutiger Excimerlaser liegen im Bereich von maximal einigen Kilohertz. Pro Lichtimpuls werden im industriellen Einsatz bis zu 300 Millijoule erreicht.
Der erste Excimerlaser wurde 1971 von Nikolai Bassow, V.A. Danilychew und Yu.M. Popow am P.N. Lebedew Physikinstitut in Moskau konstruiert. Sie benutzten das Xenon-Dimer Xe2 und einen Elektronenstrahl zur Anregung. Der erste kommerzielle Excimerlaser wurde 1977 von Lambda Physik gebaut.
Die Wellenlänge eines Excimerlasers ist durch das bei der Anregung entstehende Molekül festgelegt. Die entsprechenden Ausgangsstoffe (Gase) werden z.B. in Gasflaschen bereitgestellt. Der Excimerlaser kann mit einer Gasfüllung nur eine bestimmte maximale Anzahl von Impulsen liefern, danach muss das Gas ersetzt werden.
| Molekül | Wellenlänge |
|---|---|
| F2 | 157 nm |
| Xe | 172 nm |
| ArF2 | 193 nm |
| KrF2 | 248 nm |
| XeBr2 | 282 nm |
| XeCl2 | 308 nm |
| XeF2 | 351 nm |
[Bearbeiten] Weblinks
Ein Excimerlaser für die Ophthalmologie von Carl Zeiss Meditec
