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Plasmalaser FH Aachen entwickelt Plasmalaser mit bis zu 3400 °C heißem Strahl

| Redakteur: Stefanie Michel

An der FH Aachen hat das Team um Prof. Dr. Holger Heuermann vom Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik einen Plasmastrahler entwickelt, der aufgrund einer gebündelten Emission des Plasmas einen bis zu 3400 °C heißen Strahl erzeugt. Das Prinzip ist ähnlich dem eines Gartenschlauches: werden Kräfte gebündelt, dann steigt die Wirkung.

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Der Plasmalaser erzeugt dank einer gebündelten Emission des Plasmas einen bis zu 3400 °C heißen Strahl. (Bild: FH Aachen/Arnd Gottschalk)
Der Plasmalaser erzeugt dank einer gebündelten Emission des Plasmas einen bis zu 3400 °C heißen Strahl. (Bild: FH Aachen/Arnd Gottschalk)

Beim Laser ist dies schon lange bekannt, jetzt wird es auch auf Plasma angewandt. Die technische Grundlage ist das sogenannte Mikrowellenplasma. Mit dem Begriff Plasma bezeichnet man in der Physik ein Gas, das teilweise oder vollständig aus freien Ladungsträgern, also Ionen oder Elektronen, besteht.

Keine direkten Emissionen durch Plasmalaser

Bei der Neuentwicklung wird das Prozessgas durch eine dünne Kanüle, die zugleich als Elektrode fungiert, bis zur Spitze des Strahlers geleitet. Dort wird dann das Plasma in gebündelter Form erzeugt. Derzeit können Temperaturen von bis zu 3400 °C erreicht werden – genug, um dünne Bleche zu zerschneiden.

Der Plasmalaser weist ungefähr die Größe eines Kugelschreibers auf, der Strahl ist etwa 1 bis 2 cm lang und hat einen Durchmesser von 1 mm. Bei der Erzeugung des Plasmas wird mit Edelgasen und normaler Umgebungsluft gearbeitet, direkte Emissionen entstehen nicht.

Plasmalaser erhitzt sich kaum dank eingebauter Kühlung

Dank einer eingebauten Kühlung erhitzt sich der Plasmalaser kaum, er ist praktisch verschleißfrei und äußerst langlebig. Prof. Heuermann ist überzeugt, dass diese Technik Karriere machen wird. An der Entwicklung war auch der FH-Student Torsten Finger entscheidend beteiligt, der seine Masterarbeit zum Thema Plasmastrahler geschrieben hat.

Typische Anwendungsbereiche sind die Reinigung von Oberflächen in industriellen Produktionsprozessen, aber auch Trenn- und Verbindungsschweißen sowie die Medizintechnik. Der Einsatz ist aber auch überall dort denkbar, wo sehr hohe Temperaturen und Emissionsfreiheit kombiniert werden. Das reicht von Großindustrieanlagen – etwa im Bereich Müllverbrennung – bis hin zu Krankenhäusern oder Labors, wo Reinräume benötigt werden.

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