Laserakustik für Schicht‐ und Oberflächenprüfung

In dem Beitrag wird eine laserakustische Methode für die zerstörungsfreie Prüfung von Schichten und Werkstoffoberflächen vorgestellt. Sie beruht auf der Messung der Dispersion von akustischen Oberflächenwellen, die mit kurzen Laserimpulsen angeregt werden. Dabei wird ausgenutzt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in beschichteten und oberflächenmodifizierten Werkstoffen von der Frequenz abhängt. Aus der Messung der Oberflächenwellendispersion kann man auf wichtige Eigenschaften der Randschichten schließen. An drei Beispielen wird demonstriert, dass man mit der Messmethode sehr unterschiedliche Probleme lösen kann. Die Verschleißeigenschaften von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten, die nur wenige Nanometer dick sind, konnten bewertet werden. Der Elastizitätsmodul thermischer Spitzschichten, deren Dicke mehrere hundert Mikrometer beträgt, wurde gemessen. Dies erlaubt, die Defektstruktur der Schichten zu bewerten. Die Tiefe von Bearbeitungsrandschichten, die beim Trennen von Halbleiterwerkstoffen entstehen, wurde bestimmt.