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2DIBS

Kontakt

AG Spektroskopie und Optik

Sangam Chatterjee

Sekretariat: Anja Denhardt
Raum 431 (4. OG)
Tel.: +49 (0)641 99 33101

 

Validierung hochverspannter Multilagen-Schichtsysteme für innovative Optiken durch simultanes beidseitiges Beschichten – 2DIBS

Validierung hochverspannter Multilagen-Schichtsysteme für innovative Optiken durch simultanes beidseitiges Beschichten – 2DIBS


Optische Elemente wie Brillengläser, Laserspiegel, optische Linsen für Mikroskope und Kameras werden mit funktionellen Schichten vergütet. Je nach Auslegung können damit die Transmission, die Reflexion oder andere Eigenschaften des optischen Systems gesteuert werden. Durch das gezielte Aufbringen von dielektrischen Multilagen können theoretisch beliebige optische Eigenschaften realisiert werden. Hierbei ist das thermische Bedampfen in Vakuumanlagen Stand der Technik. Dieses Ver­fahren ist etabliert Vergütungsschichten auf Glasoptiken.

Es hat jedoch auch einige Nachteile: Der Beschichtungsprozess ist nur begrenzt steuerbar, je nach Prozess werden die Substrate beim Beschichten heiß und müssen für eine beidseitige Beschichtung manuell gewendet werden. Durch die serielle, einseitige Bedampfung kann es zu unerwünschten Verspannungen zwischen Beschichtung und Substrat kommen. Damit ist das Verfahren nur begrenzt für Kunststoffoptiken oder anspruchsvolle Schichten geeignet.


Daher wurden in der Vergangenheit alternative Beschichtungstechnologien entwickelt. Eine der zur­zeit leistungsfähigstenBeschichtungstechnologie ist die „Ionenstrahl-Sputterdeposition“ (engl. ion-beam sputter-deposition, IBS). Diese erlaubt die Herstellung von extrem anspruchsvollen Dünn­schicht­systemen auf einer Vielzahl von Substraten. Die mit dieser Methode erzeugten Schichten sind qualitativ den mit thermischen Beschichtungsverfahren erzeugten Schichten überlegen. Beim IBS-Verfahren werden die Substratseiten ebenfalls nacheinander beschichtet.


Ziel des Vorhabens 2DIBS ist es, die IBS Technologie deutlich weiter zu entwickeln. Hierzu soll eine Beschichtungsanlage entwickelt werden, in der das Substrat simultan von beiden Seiten beschichtet wird (2DIBS). Um extrem homogene Schichten zu erzeugen, soll eine neue Ionenquelle entwickelt werden. Das Vorhaben basiert auf der über 50-jährigen Erfahrung mit der Entwicklung von Ionenquellen in der Raumfahrtforschung am I. Physikalischen Instituts der Justus-Liebig-Universität Gießen. Es ist davon auszugehen, dass mit der 2DIBS-Technologie die bisherigen Einschränkungen der IBS-Technologie überwunden werden. Das beidseitige, symmetrische, simultane Beschichten verhindert unerwünschte Spannungen, es beschleunigt den Beschichtungsprozess und erzeugt qualitativ hochwertige Schichten.


Um eine hohe Praxisrelevanz des Entwicklungsvorhabens zu gewährleisten, werden assoziierte Industriepartnern in Form eines Industriebeirats bei der Entwicklung eingebunden. Der Industriebeirat kann konkrete Entwicklungsziele mitbe­stimmen und begleitet den Projektfortschritt. Konkrete Technologietransferaktivitäten werden zur gegebenen Zeit abgestimmt.