DOE-Strahlteiler zum kontinuierlichen Messen der Leistung von Hochleistungs-Laserstrahlen in Experimenten zur Ermittlung der Austrittsarbeit von Elektronen in Metallen

Die Austrittsarbeit für Elektronen soll an einigen metallischen Werkstoffen an deren Siedepunkt bestimmt werden und zwar über Stromdichtemessungen im Vakuum während der Glühemission. Hierzu werden Proben mittels Laserstrahlen erwärmt, deren Leistung kontinuierlich und kalibrierbar mit hoher Zeitauflösung in Probennähe gemessen werden soll. Der Einsatz eines hierfür speziell entwickelten diffraktiv optischen Elements (DOE) ist vorgesehen, welches einen über die bestrahlte Fläche konstanten Anteil der Strahlleistung auskoppelt und auf einen Detektor lenkt. Damit ist ein permanentes Monitoring der Strahlleistung gewährleistet. Der Auskopplungswirkungsgrad bei dieser Anwendung liegt im Sub-Promillebreich, so dass dieses Verfahren insbesondere für Laserstrahlen hoher Leistung, wie von Nd:YAG Lasern in der Materialbearbeitung Verwendung finden kann. Über die Herstellung des Strahlteilers durch Ionenätzen und dessen Einsatz zum Strahlmonitoring wird berichtet.