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Die vorliegende Arbeit präsentiert Ergebnisse der Untersuchungen zum Einfluss der Laserstrahleigenschaften Pulsdauer, Wellenlänge und Fluenz auf die gezielte Modifizierung von diamantähnlichen Schichtsystemen. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen den eingesetzten Kombinationen aus Strahlparametern und den entstandenen Strukturen zu finden und darzustellen.
Der Grad der Ausprägung der Graphitisierung wies eine starke Abhängigkeit von der Pulsdauer sowie der Fluenz auf. Da die Modifizierung von diamantähnlichen Schichten ein primär thermischer Prozess ist, hängt dies stark vom Energieübertrag des Laserstrahls an das Atomgitter ab. Weiterhin wurde nur eine geringe Abhängigkeit von der Wellenlänge nachgewiesen. Insgesamt konnte jedoch mit steigender Pulsdauer, Fluenz bzw. Wellenlänge eine zunehmende Graphitisierung beobachtet werden.
Die erzeugten Strukturierungen wiesen größtenteils erhöhte Reibwerte und Verschleißkoeffizienten im Vergleich zur unstrukturierten Referenz auf. Hauptursache hierfür ist das untersuchte Lastregime, welches zur Ausbildung von neuen reibungsbegünstigenden Oberflächentopografien führte.
In der vorliegenden Arbeit werden Grundlagenuntersuchung zum Schmelzen von Papier unter Zuhilfenahme von Laserstrahlung präsentiert. Zum Einen werden Bestrahlungsexperimente von Papier mit CO-Laserstrahlung durchgeführt. Dabei wird auf fluenzabhängige Wechselwirkungsregime, spektroskopische Veränderungen infolge der Bestrahlung sowie auf die Dynamik der Pyrolyse eingegangen. Zum Zweiten wird die resonante Anregung von Molekülschwingungen mittels Laserstrahlung durchstimmbarer Wellenlänge thematisiert. Zuletzt werden Ergebnisse der Kombination von Druck und Laserstrahlung präsentiert. Diese dienen der Reproduzierung und Weiterentwicklung von bereits veröffentlichten Untersuchungsergebnissen. Auf Basis des aktuellen Kenntnisstandes ist ein Schmelzen von Cellulose nicht möglich.