CW Laser zum Heizen

[Flynn]

Hallo liebe Laser-Freunde,

im Rahmen meiner Promotion baue ich einen Setup mit UHV auf und wir sind gerade am überlegen, wie wir die Probe am besten heizen können. Ein resistives Heizen ist leider nicht möglich, da die Probe auf Hochspannung liegt und nach unten isoliert ist. Ein Heizen mit einer Glühlampe würde die Messung beeinträchtigen, da aus dem Draht auch Elektronen austreten (wir messen ein sehr kleines Signal, das mit einer multi channel plate verstärkt wird). Daher habe ich jetzt überlegt, ob man nicht einfach einen kontinuierlichen Laser verwenden könnte. Ich hab im Bereich Laserphysik während meines Studiums 2 Vorlesungen gehört, aber nie experimentell mit Laser gearbeitet. Den Laserstrahl würde ich dann einfach mit einer Linse aufweiten sodass die Probe gleichmäßig erhitzt wird. Wie viel kostet so ein Laser in etwa (Probe hat Abmessungen im mm Bereich und müsste auf ungefähr 1200°C erhitzt werden) und welche Firmen würdet ihr empfehlen? Andere Lösungsvorschläge zum Erhitzen der Probe sind natürlich auch willkommen =) Vielen Dank für eure Hilfe!

[VDX]

... fürs Laserschweißen oder -Schneiden "heize" ich Metalloberflächen aktuell mit IR-Laserdioden mit 200W oder 270W und einer Wellenlänge von 975nm - der kleinstmögliche Spot mit einer normalen Fokussierlinse ist bei 0.2mm ... ansonsten beliebig aufweitbar.

Hatte auch schon einen Aufbau, bei dem mehrere von den Dioden eine Pulver-Oberfläche mit auf etwa 5 bis 10mm aufgeweiteten Spots "vorgewärmt" und auf Temperatur gehalten haben, während ein feinerer Spot von einem Faserlaser das Pulver in der Mitte der "Heizzone" aufschmilzt.

Solche 200W/270W-Dioden gibts bei ebay für um 500€, aus defekten Multi-kW-Faserlasern ausgeschlachtet ...

Viktor

[jogri]

Die erste Frage ist natürlich: In welchem Bereich absorbiert die Probe überhaupt? Zum Beispiel Keramiken absorbieren relativ wenig im IR-Bereich, für sowas benötigt man Laser im UV-Bereich.

Da könnte ich z.B. Laserline als Firma empfehlen, da weiß ich aus erster Hand dass die schon Erfahrungen mit sowas haben, eine Gruppe aus Jülich nutzt deren 1.5 kW 450 nm Laser um Keramiken extrem schnell zu sintern.

Die nächste Frage wäre: Muss es denn ein Laser sein? Wenn es die Möglichkeit gibt Sichtfenster einzubauen würde ich einfach den Strahl einer Halogenlampe im kW Bereich durch eine Linse in der Kammer auf die Probe fokussieren.

Und schließlich: Sind die 1200 °C fix oder ist das ein "es sollte halt ziemlich heiß sein" Wert? Die Temperatur der Probe konstant zu halten dürfte mit einem Laser ziemlich schwierig werden, die Probe wird vermutlich einfach immer heißer bis sie irgendwann schmilzt.

[Death]

Hhmmm, man könnte ja pulsen mit dem Laser und dann wird es ja handlebar....

Wobei 1200° find ich schon heftig

[VDX]

... ich betreibe die meist im "gepulsten QCW-Mode" -- d.h. gepulster Konstantsrom mit Leistung von Threshold bis max. 90% (für längere Lebensdauer) und Pulslängen von einigen Mikrosekunden bis CW.

Bei wenig Leistung und kurzen Pulslängen/PWM ist das sehr gut einstellbar ... und im "Power-Mode" verdampft das Wolfram

Viktor