Berthold Leibinger Innovationspreis 2018

Thomas Schopphoven, Dr. Andres Gasser, Gerhard Maria Backes

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen und Lehrstuhl für Digitale Additive Produktion (DAP), RWTH Aachen, Deutschland

> Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen <

EHLA ist eine neue, hochproduktive Variante des Laserauftragsschweißens. Defizite bisheriger Beschichtungsverfahren, insbesondere das Hartverchromen und das thermische Spritzen, werden damit auf umweltfreundliche und wirtschaftliche Weise beseitigt. Großes Anwendungspotenzial besitzt das Verfahren auch im rasant wachsenden Markt des Additive-Manufacturing.

Project Group DELPHI

Prof. Dr. Christian Koos (1,2),  Alois Hauk (2),  Philipp-Immanuel Dietrich (1,2),  Dr. Nicole Lindenmann (1),  Andreas Hofmann (3),  Tobias Hoose (1),  Muhammad Rodlin Billah (1),  Matthias Blaicher (1)

Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) und Institut für Photonik und Quantenelektronik (IPQ), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, Deutschland (1)
Vanguard Photonics GmbH, Eggenstein-Leopoldshafen (2)
Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen, Deutschland (3)

> 3D-Laserlithographie für die integrierte Photonik – DELPHI <

Gegenstand des von Christian Koos geführten Projektes DELPHI ist die industrielle Anwendung von Verfahren der Femtosekunden-Laserlithographie für die dreidimensionale additive Nanofertigung in der integrierten Optik. Mit Hilfe des Prinzips der Mehrphotonenpolymerisation lassen sich Lichtwellenleiter und mikrooptische Freiformelemente herstellen, die eine effiziente Verbindung zwischen optischen Mikrochips ermöglichen.

Prof. Dr. Jürgen Popp (1,2,3), Prof. Dr. Ute Neugebauer (1,2,4)

Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V., Jena, (1)
Institut für Physikalische Chemie, Friedrich-Schiller-Universität Jena, (2)
Biophotonics Diagnostics GmbH, Jena, (3)
Center for Sepsis Control & Care, Universitätsklinikum Jena, Deutschland (4)

> Schnelle Ermittlung von Resistenzen – RamanBioAssay <

RamanBioAssay ist eine schnelle laserbasierte Methode zur Identifizierung von Bakterien und deren Antibiotika-Resistenzen. Molekulare Fingerabdrücke, die Raman-Spektren der Erreger, enthalten die wichtigen Informationen zur gleichzeitigen Ermittlung von Erreger und Resistenzmuster in weniger als vier Stunden.

Hebrew University, Jersalem und
HIL Applied Medical Ltd, Jerusalem, Israel

> Laser-Ionen-Beschleuniger für die Protonentherapie von Krebs <

“Snow targets” sind ein vielversprechender Ansatz um in der Wechselwirkung mit hochintensiven ultrakurzen Laserpulsen kompakte, effiziente und preisgünstige Ionen-Beschleunigersysteme zu entwickeln. Diese sind interessant für die Herstellung radioaktiver Isotope, die Neutronen-Radiographie, Fusion und für Bestrahlungstherapien.

Rimantas Budriūnas (1,2)  Dr. Tomas Stanislauskas (1,2)  Dr. Jonas Adamonis (3)  Dr. Aidas Aleknavičius (3)  Dr. Gediminas Veitas (2)  Darius Gadonas (2) Stanislovas Balickas (3)  Dr. Andrejus Michailovas (3,4)  Dr. ArūnasVaranavičius (1)

Vilnius University Laser Research Center, Vilnius (1)
Light Conversion (MGF Šviesos konversija, UAB), Vilnius (2)
Ekspla, UAB, Vilnius (3)
Institute of Physics, State research institute Center for Physical Sciences and Technology, Vilnius, Litauen (4)

> ELI-ALPS SYLOS1 Laser-System <

Ein Laser-System für das Extreme Light Infrastructure ELI-ALPS für die neue Generation der Attosekunden-Forschung ist auch eine industrielle Höchstleistung: Der kaskadierte chirped-pulse optisch-parametrische Verstärker, angetrieben von diodengepumpten Lasern, bietet 5,5 TW Pulsspitzenleistung bei 53 W mittlerer Leistung und Pulslängen unter 9 Femtosekunden.

Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH, USA (1)
Department of Materials Science and Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA (2)

> Ultraschnelle Laser-Materialeigenschaften-Mikroskopie <

Das Verfahren der Materialeigenschaften-Mikroskopie kann für fast alle Stoffe die experimentelle Bestimmung von wichtigen Eigenschaften beschleunigen. Es kombiniert ultrakurzpuls pump-probe time-domain Thermoreflectance-Messungen mit hochgenauen Modellen der thermophysikalischen Antwort bei Auflösungen im Mikrometer- und Femtosekundenbereich.

Prof. Dr. Christian Koos (1,2),  Alois Hauk (2),  Philipp-Immanuel Dietrich (1,2),  Dr. Nicole Lindenmann (1),  Andreas Hofmann (3),  Tobias Hoose (1),  Muhammad Rodlin Billah (1),  Matthias Blaicher (1)

Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) und Institut für Photonik und Quantenelektronik (IPQ), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, Deutschland (1)
Vanguard Photonics GmbH, Eggenstein-Leopoldshafen (2)
Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen, Deutschland (3)

> 3D-Laserlithographie für die integrierte Photonik – DELPHI <

Gegenstand des von Christian Koos geführten Projektes DELPHI ist die industrielle Anwendung von Verfahren der Femtosekunden-Laserlithographie für die dreidimensionale additive Nanofertigung in der integrierten Optik. Mit Hilfe des Prinzips der Mehrphotonenpolymerisation lassen sich Lichtwellenleiter und mikrooptische Freiformelemente herstellen, die eine effiziente Verbindung zwischen optischen Mikrochips ermöglichen.

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen und
Lehrstuhl für Digitale Additive Produktion (DAP), RWTH Aachen, Deutschland

> Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen <

EHLA ist eine neue, hochproduktive Variante des Laserauftragsschweißens. Defizite bisheriger Beschichtungsverfahren, insbesondere das Hartverchromen und das thermische Spritzen, werden damit auf umweltfreundliche und wirtschaftliche Weise beseitigt. Großes Anwendungspotenzial besitzt das Verfahren auch im rasant wachsenden Markt des Additive-Manufacturing.

Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V., Jena, (1)
Institut für Physikalische Chemie, Friedrich-Schiller-Universität Jena, (2)
Biophotonics Diagnostics GmbH, Jena, (3)
Center for Sepsis Control & Care, Universitätsklinikum Jena, Detuschland (4)

> Schnelle Ermittlung von Resistenzen – RamanBioAssay <

RamanBioAssay ist eine schnelle laserbasierte Methode zur Identifizierung von Bakterien und deren Antibiotika-Resistenzen. Molekulare Fingerabdrücke, die Raman-Spektren der Erreger, enthalten die wichtigen Informationen zur gleichzeitigen Ermittlung von Erreger und Resistenzmuster in weniger als vier Stunden.

Department of Neurology, Radboud University Medical Center, Nijmagen, Niederlande (1)
University of Twente, Enschede, Niederlande (2)
Walk with Path Ltd., London, Großbritannien (3)
Grenoble Institute of Neuroscience, Université Grenoble Alpes, La Tronche, Frankreich (4)

> Laser Schuhe für Parkinson Patienten <

Das Einfrieren des Ganges ist ein gravierendes Symptom der Parkinson-Krankheit. Patienten erleben dieses so, als klebten ihre Füße am Boden fest. Durch die Beobachtung von Objekten oder Linien am Boden und das darübersteigen hilft Blockaden während dem Gehen zu überwinden. Diese Erkenntnis nutzen die Laser-Schuhe als ambulante visuelle Gehhilfe.

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg, Deutschland

> Laser-Fired-Contact für effizientere Solarzellen <

Die Technologie des Laser-Fired-Contact ermöglichte die erste industrielle Serienherstellung der effizienteren PERC-Solarzellen. Über einen Zeitraum von zehn Jahren wurde der Prozess in Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen zur Serienreife entwickelt. Mit der Massenherstellung etablierte sich diese Zellentechnologie schließlich als neuer Standard in der Photovoltaik.