| Zugriffsnummer | 16401 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Sprache | Deutsch |
| Titel | Laserradiometrie |
| Autor(in); Institution |
Stock, Klaus; 4.1, Photometrie und angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
Kück, Stefan; 4.1, Photometrie und angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
Brandt, Friedhelm; 4.1, Photometrie und angewandte Radiometrie, PTB-Braunschweig
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| Quelle/Jahr | PTB-Mitteilungen: 113 (2003), 4, 361 - 371 |
| ISSN | 0030-834X |
| Verlag | Bremerhaven: Wirtschaftsverl. NW, Verl. für neue Wissenschaft |
| Freie Schlagworte | Laserradiometrie ; Kryoradiometer ; Excimer Laser |
| Zusammenfassung | Bereits im Jahre 1917 postulierte Albert Einstein den für den Laser grundlegenden und namengebenden Prozess der stimulierten Emission von Photonen in einer Arbeit zur Erklärung des Planckschen Strahlungsgesetzes. Allerdings dauerte es über 40 Jahre, bis im Jahre 1960 Theodore Maiman in den Hughes Research Laboratories in Malibu, Kalifornien, den ersten funktionierenden Laser vorstellen konnte. Das Lasermaterial in diesem ersten Laser war synthetischer Rubin, das im Bild der Elektronenschalen ein sog. 3-Niveau-System repräsentiert. Inzwischen sind annähernd zehntausend verschiedene Laserübergänge aus der Literatur bekannt, von denen viele in realen Lasern genutzt werden. Die nutzbaren Laserlinien decken dabei nicht nur den sichtbaren Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm, sondern den gesamten optischen Spektralbereich von 157 nm (Excimerlaser) bis etwa 1 mm (Ferninfrarot-Laser) ab. Bei den Betriebsarten unterscheidet man wie beim Rubin-Laser den Pulsbetrie, den kontinuierlichen oder auch cw-Betrieb und den quasi-kontinuierlichen Betrieb. Dabei können in kurzen Pulsen von ns-Dauer Spitzenleistungen von 10 Terawatt erreicht werden. Die kürzeste Laserpulse werden mit sog. Femtosekundenlasern erzielt. Die höchsten Leistungen von cw-Lasern liegen heute im Bereich einiger Megawatt. Auf Grund der großen Vielfalt und Anwendungsmöglichkeiten haben Laser auch eine wirtschaftliche Bedeutung erlangt. So betrug der weltweite Jahresumsatz an Lasern im Jahre 2002 etwa 4,3 Milliarden €. In all diesen Laseranwendungsfeldern kommt der Laserradiometrie, d. h. der genauen Messung der Strahlungsleistung bzw. der Strahlungsenergie (bei Laserpulsen), eine hohe Bedeutung zu. Die ständig wachsende Vielfalt an Lasern (siehe oben) stellt dabei eine permanente große Herausforderung an die nationalen metrologischen Institute (NMI) dar. Nur sehr wenige NMI können den Bedarf an rückführbaren Kalibrierungen von Lasermessgeräten auch im Bereich hoher Laserleistungen und -energien decken. Die besonderen Eigenschaften der Laserstrahlung, wie die geringe spektrale Linienbreite, die große zeitliche und örtliche Kohärenz, die geringe Divergenz und insbesondere die z. T. sehr hohe Flächenbelastung der Empfänger stellen dabei besondere Ansprüche an die Messtechnik. Dieser Beitrag stellt das Leistungsangebot der Laserradiometrie in der PTB vor. Es werden prinzipielle Messmethoden, Messeinrichtungen und die Rückführung auf SI-Einheiten beschrieben. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Beschreibung neuerer Entwicklungen insbesondere für den Bereich der UV- und Vakuum-UV-Laser. |
