IAM - Computational Materials Science

Physikalische Grundlagen der Lasertechnik

  • type: Vorlesung / Übung (VÜ)
  • chair: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • semester: WS 20/21
  • time: 02.11.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich


    05.11.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    09.11.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    12.11.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    16.11.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    19.11.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    23.11.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    26.11.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    30.11.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    03.12.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    07.12.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    10.12.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    14.12.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    17.12.2020
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    21.12.2020
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    07.01.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    11.01.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    14.01.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    18.01.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    21.01.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    25.01.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    28.01.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    01.02.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    04.02.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    08.02.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    11.02.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich

    15.02.2021
    08:00 - 09:30 wöchentlich

    18.02.2021
    16:00 - 17:30 wöchentlich


  • lecturer: Dr.-Ing. Johannes Schneider
  • sws: 3
  • lv-no.: 2181612
  • information: Online
Inhalt

Aufbauend auf der Darstellung der physikalischen Grundlagen zur Entstehung und zu den Eigenschaften von Laserlicht werden die wichtigsten, heute industriell eingesetzten Laserstrahlquellen behandelt. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Darstellung des Lasereinsatzes in der Werkstofftechnik. Weitere Anwendungsgebiete, wie die Mess- und Medizintechnik, werden vorgestellt. Im Rahmen der Vorlesung wird eine Besichtigung des Laserlabors am Institut für Angewandte Materialen (IAM) angeboten.

  • Physikalische Grundlagen der Lasertechnik
  • Laserstrahlquellen (Festkörper-, Halbleiter-, Gas-, Flüssigkeits- u.a. Laser)
  • Strahleigenschaften,- führung, -formung
  • Laser in der Materialbearbeitung
  • Laser in der Messtechnik
  • Laser in der Medizintechnik
  • Lasersicherheit

Die Vorlesung wird durch eine Übung ergänzt.

Der/die Studierende

  • kann die Grundlagen der Lichtentstehung, die Voraussetzungen für die Lichtverstärkung sowie den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise unterschiedlicher Laserstrahlquellen erläutern.
  • kann für die wichtigsten lasergestützten Materialbearbeitungsprozesse den Einfluss von Laserstrahl-, Material- und Prozessparametern beschreiben und auf dieser Basis anwendungsspezifisch geeignete Laserstrahlquellen auswählen.
  • kann die Möglichkeiten zum Einsatz von Lasern in der Mess- und Medizintechnik erläutern.
  • kann die notwendigen Voraussetzungen zum sicheren Umgang mit Laserstrahlung beschreiben und daraus die erforderlichen Maßnahmen für die Gestaltung von Laseranlagen ableiten.

Es werden grundlegende Kenntnisse in Physik, Chemie und Werkstoffkunde vorausgesetzt.

Präsenzzeit: 33,5 Stunden
Selbststudium: 116,5 Stunden

Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form einer ca. 30 min. mündlichen Prüfung (nach §4(2), 2 SPO) zu einem vereinbarten Termin.

Die Wiederholungsprüfung ist zu jedem vereinbarten Termin möglich.

Im Rahmen des Bachelor- und Master-Studiums darf nur eine der beiden Vorlesungen "Lasereinsatz im Automobilbau" (2182642) oder "Physikalische Grundlagen der Lasertechnik" (2181612) gewählt werden.

VortragsspracheDeutsch
Literaturhinweise

F. K. Kneubühl, M. W. Sigrist: Laser, 2008, Vieweg+Teubner

T. Graf: Laser - Grundlagen der Laserstrahlquellen, 2009, Vieweg-Teubner Verlag

R. Poprawe: Lasertechnik für die Fertigung, 2005, Springer

H. Hügel, T. Graf: Laser in der Fertigung, 2009, Vieweg+Teubner

J. Eichler, H.-J. Eichler: Laser - Bauformen, Strahlführung, Anwendungen, 2006, Springer

W. T. Silfvast: Laser Fundamentals, 2008, Cambridge University Press

W. M. Steen: Laser Material Processing, 2010, Springer

Organisatorisches

Termine für die Übung werden in der Vorlesung bekannt gegeben!