Hocheffizienter neuer Diodenlaser schneidet Metall
Energiesparender als Industrielaser - Breite Kommerzialisierung als Ziel
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Laser: Dioden-Lösung schneidet Metall mit hoher Effizienz (Foto: teradiode.com) |
Lincoln (pte014/24.07.2014/11:35) Diodenlaser, die als Barcode-Scanner oder in DVD-Spielen zum Einsatz kommen, werden wohl bald auch zu einer ganz anderen Verwendung herangezogen. Das MIT Lincoln http://www.ll.mit.edu hat diese günstigen und kompakten Laser so weiterentwickelt, dass diese stark genug sind, um über ein Zentimeter dicken Stahl durchzuschneiden oder zu schweißen - und das mit größerer Effizienz als die bis dato verwendeten industriellen Laser.
Innovative "TeraDiode"-Technologie
Unter einem Diodenlaser versteht man einen aus einer oder mehreren Laserdioden bestehenden, mit elektrischem Strom betriebenen Halbleiterlaser. Die Schwierigkeit für die Forscher bei der Entwicklung eines metallschneidenden Diodenlasers war der natürliche "Tradeoff" zwischen der Stärke und der Strahlqualität.
Eine höhere Kraft des Lasers geht einher mit einer verringerten Strahlqualität. So konnte bislang der Strahl nie die Intensität erlangen, um Metall zu schmelzen. Nun aber hat das MIT Lincoln seine Entwicklung kommerzialisiert. Der vier Kilowatt starke "TeraBlade" wartet mit der neuen "TeraDiode"-Technologie http://teradiode.com auf, die die einzelnen Diodenlaserstrahlen in einem einzigen Strahl zusammenführen.
2.600 Megawatt pro Quadratzentimeter
"Die Strahlqualität des 'TeraBlade' ist vergleichbar mit einem traditionellen industriellen Laser, wie zum Beispiel aus Kohlendioxid", meint TeraBlade-Co-Entwickler Robin Huang. "Aber da der TeraBlade ein direkter Diodenlaser ist, hat er eine höhere Effizienz und verursacht niedrigere Kosten, verglichen mit industriellen Lasern."
Der TeraBlade verwendet das Licht direkt von den Dioden und spart dadurch Energie. Die Leistung des TeraBlade beträgt etwa 2.600 Megawatt pro Quadratzentimeter. Die Effizienz liegt bei 40 Prozent. Die Teradiode-Technologie findet vor allem in Ländern wie Deutschland oder Japan Anklang, weil dort hohe Energiekosten anfallen.
Im April hat die Belieferung an das Panasonic-Schweiß-System in Europa und Japan begonnen. Aber auch andere globale Produzenten von Laser-basierenden Maschinen werden bereits beliefert. "Unsere Vision ist es, die Laserindustrie zu revolutionieren - und zwar mit der Einführung von starken Direkt-Diodenlasern in den verschiedensten Anwendungsbereichen", meint Huang abschließend.
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