(openPR) Ende letzten Jahres feierte Heraeus Noblelight Ltd. In Cambridge ein besonderes Firmenjubiläum: 30 Jahre Laser-Lampenproduktion auf höchstem technischen Niveau. Grund genug, die Innovationen der letzen Zeit Revue passieren zu lassen und auf aktuelle Entwicklungen zu blicken.
Als John und David Littlechild Noblelight Ltd. im Jahre 1978 in der Nähe von Cambridge gründeten, waren Laser eine noch junge Technologie, die hauptsächlich in der Forschung verwendet wurde. Das Unternehmen begann Laser-Anregungslampen zu produzieren und wuchs rasch, nicht zuletzt durch den beginnenden Siegeszug der Laser in industriellen Anwendungen. Bereits in den 1980er Jahren zeichnete sich das Unternehmen durch seine hohe Innovationskraft aus. So war es zum Beispiel maßgeblich an der Entwicklung der ersten „longlife“ CW (kontinuierliche) Laser-Lampe beteiligt.
Nach Übernahme durch den Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus 1986 und dem damit verbundenen Zugang zu fortschrittlicher Lampen-Produktionstechnologie und hoch entwickelter Quarzglas-Kompetenz wurde die Innovationsgeschichte von Heraeus Noblelight Ltd. konsequent fort-geführt. So wurde zum Beispiel 2002 erstmalig eine kontinuierliche Laser-Lampe mit einer Lebensdauer von 500 Stunden entwickelt. 2006 kam mit der NextGen-Serie eine Blitz-Lampe mit einer deutlich gesteigerten Lebensdauer auf den Markt. Statt der rund 500.000 Mio. Pulse konnte die Lebensdauergrenze selbst unter extremen Bedingungen wie lange Pulsdauer und hohe Leistung auf 3.000.000 Mio. Pulse gesteigert werden.
Heute werden Laser und damit Laser-Lampen in einer Vielzahl von Anwendungen genutzt: Zum Schweißen, Schneiden, Markieren und Gravieren. Auf Grund ihrer geringen Investitionskosten, hohen Leistungsabgabe, Zuverlässigkeit und einfachen Wartung sind lampengepumpte Laser nach wie vor eine wichtige Technologie. Darüber hinaus kommen Xenon- und Kryptonlampen auch in Nicht-Laser-Anwendungen wie für Sonnen-Simulationen oder kosmetische Anwendungen zum Einsatz.
Durch kundenspezifische Anwendungsentwicklung kann die Leistungsgrenze von Lasern deutlich ausgeweitet werden. Kürzlich betraute ein bekannter Schweizer Laserhersteller Heraeus mit der Entwicklung einer speziellen Laser-Anregungslampe: Für einen neuen Präzisionslaser für sehr genaue Schnitte bei medizinischen Produkten wie Stents wurde eine Laser-Lampe benötigt, die unter sehr schwierigen Bedingungen mit ultrakurzen Pulsen von weniger als 30 Mikrosekunden zuverlässig arbeitet. Darüber hinaus sollte die Lampe eine doppelt so lange Lebensdauer wie herkömmliche Lampen bieten. Für die Entwicklung der neuen Lampe arbeitete ein deutsch-britisches Entwicklungsteam von Heraeus intensiv mit dem Labor für Lichttechnik an der Fachhochschule Kaiserslautern zusammen. Die Hochschule ist bereits seit vielen Jahren Kooperationspartner von
Heraeus Noblelight. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera konnte die Bewegung des Plasmas in der Lampe mit 100 Frames pro Sekunde genau beobachtet und analysiert werden. Als ein Ergebnis konnten dabei z.B. Resonanzeffekte im Plasma beobachtet werden, die bei bestimmten Betriebsfrequenzen den Output der Lampe beeinflussten. Durch konstruktive Änderungen an der Lampe wurden dieser Resonanzeffekt eliminiert und die Eignung der Lampe für sehr hohe Frequenzen optimiert.
Ein weiteres aktuelles Forschungsprojekt mit dem Labor für Lichttechnik bei anderen Lampentypen ist die Untersuchung der elektromagnetischen Verträglichkeit. Insbesondere bei kosmetischen IPL(Intense Pulsed Light)-Anwendungen kann RF-Rauschen (Hochfrequenz-Rauschen) zu Zulassungsproblemen für den OEM führen. Heraeus Noblelight und das Labor für Lichttechnik der Fachhochschule Kaiserslautern sind führend in der Entwicklung von Lampen mit sehr geringem RF-Niveau.
Konsistente Qualität
Entscheidend für die Stabilität eines Lasers ist eine gleichbleibend hohe Qualität der Anregungs-Lampen. Vor allem die Toleranz von Lampe zu Lampe ist ein wichtiger Aspekt. Nur wenn die Schwankungsbreite minimal ist, kann der Laser – und damit die Anwendung – zuverlässig und genau funktionieren. Um lampenspezifische Toleranzen zu minimieren, werden die Fertigungsschritte bei Heraeus Noblelight Ltd. kontinuierlich optimiert und automatisiert. Dadurch wird eine sehr hohe und reproduzierbare Lampenqualität erreicht. Hierzu zwei Beispiele: Als „Seal“ bezeichnet man die hermetische Verbindung zwischen dem Quarzglas des Lampenkörpers und den Wolfram-Elektroden. Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffi-zienten von Quarzglas und Wolfram müssen von dem „Seal“ kompensiert werden. Je stärker und zuverlässiger diese Verbindung, desto höher die Lebensdauer der Laserlampe. Durch die Automatisierung des „Seal“-Prozesses bei Heraeus wurde die Stabilität der Verbindung durchgängig erhöht und die Qualität und Lebensdauer der Laser-Lampen konnte weiter gesteigert werden.
Desweiteren hat Heraeus Noblelight Ltd. einen modernen Pump-Prozess für die Laser-Lampen eingeführt. Dieser ermöglicht eine hohe Reinheit des Edelgases in der Lampe, minimiert Fremdspektren und verlängert die Lebensdauer. Die automatisierte Fertigungslinie ist weltweit führend, und auch in Zukunft wird das Unternehmen konsequent in seine Fertigungsabläufe investieren, um die Qualität weiter zu erhöhen und Lieferzeiten zu verkürzen.
Als die Geburtstagstorte schließlich angeschnitten wurde, konnte John Littlechild, heute Mitglied des Forschungs- und Entwicklungsteams bei Heraeus Noblelight Ltd., zufrieden sein – sowohl mit der Entwicklung der letzten Jahre, als auch mit der Zukunftsausrichtung.
