Mingareev, I: Ultrafast dynamics of melting and ablation at

Diese Arbeit leistet einen Beitrag zum Verstõndnis der ultraschnellen Abtrags- und Schmelzphõnomene von Festk÷rpern bei Anregung mit Laserstrahlung gro¯er Intensitõt. Fundamentale Aspekte des laserinduzierten Abtrags von Reinmetallen (Au, Al, Cu, Fe, W) mit Ultrakurzpuls-Laserstrahlung wie z.B. Laser-Materie-Wechselwirkung, Plasmabildung, Verdampfung und Schmelzdynamik wurden untersucht. Dar³ber hinaus wurde Schmelzen und Schwei¯en von technischem Borosilikatglas mittels hochrepetierender Ultrakurzpuls-Laserstrahlung untersucht. F³r Untersuchungen der transienten laserinduzierten Vorgõnge auf unterschiedlichen Zeitskalen wurden neuartige experimentelle Verfahren entwickelt und eingesetzt. Pumpprobe Photographie wurde f³r zeitaufgel÷ste Messungen auf einem erweiterten zeitlichen Detektionsbereich bis ca. 2 Mikrosekunden mit Sub-Pikosekunden Aufl÷sung realisiert. F³r Detektion von transienten Brechungsindexmodifikationen und Morphologieõnderungen wurde ein neuartiges, zeitaufgel÷stes Verfahren zur quantitativen Phasenmikroskopie (TQPm) entwickelt. Die geometrischen und zeitlichen Profile der eingesetzten Laserstrahlung gro¯er Intensitõt wurden beim Abtragen von Metallen untersucht. Aufheizung des Materials bedingt durch spontane verstõrkte Emission mit Pulsdauer im Nanosekundenbereich f³hrt zu einem materialabhõngigen Temperaturanstieg von mehreren hundert Kelvin und wurde numerisch untersucht. Zeitaufgel÷ste Schattenphotographie und quantitative Messungen des Abtragsvolumens von Metallen wurden in unterschiedlichen Umgebungen durchgef³hrt. Im untersuchten zeitlichen Detektionsbereich kann die beobachtete Abtragsdynamik in mindestens vier charakteristischen Zeitregimes klassifiziert werden: Ausbreitung von dichtem Materialdampf und Plasma, Verdampfung aufgrund der Nukleationseffekte, Abtrag in Form von fl³ssigen Schmelzstrahlen und Erstarrung. Basierend auf experimentellen Ergebnissen wurde ein qualitatives Modell f³r laserinduzierten Abtrag von Metallen bei