Optische Kalibrierung von diffraktiven Mikrospiegelarrays

Diffraktive Mikrospiegelarrays sind eine seit Jahren etablierte innovative Lösung zur ortsaufgelösten Beleuchtungsmodulation im UV-Spektralbereich. Sie werden hauptsächlich als Schlüsselbauelement in mikrolithografischen Industrieanlagen eingesetzt. Gegenwärtige Untersuchungen befassen sich mit der Erweiterung der Technologie hin zu multispektralen Anwendungen, beispielsweise in der Mikroskopie zur strukturierten Objektausleuchtung. Aufgrund des diffraktiven Arbeitsprinzips mit Phasenmodulationen im Nanometerbereich sowie der Vielzahl von Einzelspiegeln mit individuellem Auslenkverhalten stellt die präzise Ansteuerung der Bauelemente eine wesentliche Herausforderung dar. In diesem Kontext steht die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens im Fokus dieser Arbeit, das die Gesamtheit von mehreren Tausend oder auch Millionen Mikrospiegeln abhängig von gewünschtem Beleuchtungsmuster und -wellenlänge auf korrekte Kippwinkel einstellen kann. Der gewählte Ansatz liegt in einem Mess- und Korrekturverfahren aller Einzelspiegelverkippungen. Die als Kalibrierung bezeichnete Methode nutzt ein Weißlichtinterferometer zur profilometrischen Charakterisierung der elektro-mechanischen Übertragungsfunktionen der Aktuatoren, wodurch erstmalig auf diesem Themengebiet der multispektrale Bauelementeinsatz gewährleistet werden kann. Zentrales Ergebnis der Kalibrierroutine ist eine Reduzierung der Streuung der Spiegelverkippungen um einen Faktor größer fünf. Direkte Folge sind erheblich verbesserte optische Projektionsmuster, aufgenommen an einem parallel entwickelten optischen Lasermessplatz mit spektral verschiedenen Quellen. Nachgewiesen wurden im Vergleich zum unkalibrierten Ausgangszustand Kontrastverdoppelungen, Homogenitätssteigerungen und die Sicherstellung der Abbildung von mindestens 64 Graustufen. Die Ergebnisse dokumentieren einerseits die Leistungsfähigkeit von diffraktiven Mikrospiegelarrays in multispektralen Umgebungen mit sehr guten Abbildungseigenschaften. Gleichzeitig konnte die wesentliche Grundlage für einen deutlich erweiterten Einsatz optischer Mikrosysteme im stark wachsenden Anwendungsbereich der diffraktiven Optik bzw. der Ultrapräzisionsoptik geschaffen werden

Anisotropic velocity models for (3D) seismic imaging ofthe Lower Seve Nappe in Jämtland, Sweden

Strong anisotropy of seismic velocity in the Earth’scrust poses serious challenges for seismic imaging. Where in situ seismic properties are not available the anisotropy can be determined from velocity analysis of surface and borehole seismic profiles. This is well established for dense, long-offset reflection seismic data. However, it is unknown how applicable this approach is for sparse seismic reflection data with low fold and short offsets in anisotropic metamorphic rocks. Here we show that anisotropy parameters can be determined from a sparse 3D data set at the COSC-1 borehole site in the Swedish Caledonides and that the results agree well with the seismic anisotropy parameters determined from seismic laboratory measurements on core samples. Applying these anisotropy parameters during 3D seismic imaging improves the seismic image of the high amplitude reflections especially in the vicinity of the lower part of the borehole. Strong reflections in the resulting seismic data show good correlation with the borehole-derived lithology. Our results aid the interpretation and extrapolation of the seismic stratigraphy of the Lower Seve Nappe in Jämtland and other parts in the Caledonides

Laser Beam Welding of Hard to Weld Al Alloys for a Regional Aircraft Fuselage Design – First Results

AbstractLight weight design of fuselage structures is a major goal for future aircrafts to reduce structural weight for increased efficiency regarding fuel consumption. One objective is to validate and demonstrate the technology that offer the best opportunities of weight reduction and short production time. It involves the development of laser welding technologies for difficult weldable high strength aluminum alloys, containing Cu and / or Li. Another objective is to identify and evaluate approaches for first welding trials on T-joints of the alloy 2139 which are very promising regarding weld seam quality and achieved mechanical properties