Quantitative Untersuchung des Laserablationsprozesses mittels Kombination von optischer Spektroskopie und Massenspektrometrie

In der vorliegenden Arbeit wird der laserinduzierte Ablationsprozess mittels Pikosekundenpulsen für verschiedene Materialien untersucht. Hierzu werden unterschiedliche Ablationsmechanismen in Abhängigkeit von den Laserparametern zunächst theoretisch erläutert. Experimentell werden die sukzessive Ablation und die Abtragraten über Vermessungen von Kraterstrukturen untersucht. Zudem wird ein im Zuge dieser Arbeit entwickelter Versuchsaufbau zur laserinduzierten Ablation im Vakuum vorgestellt. Dieser ermöglicht eine sich ergänzende simultane Ausführung von Massenspektrometrie und optischer Spektroskopie. Es konnte hierbei erstmalig der tiefenaufgelöste Wasserstoffgehalt in Graphitziegeln, exponiert im Fusionsexperiment Wendelstein 7-X, ex-situ quantitativ ermittelt werden. Für eine potentielle zukünftige Anwendung der entwickelten Messmethode in Fusionsreaktoren werden weiterhin Analysen der Deuteriumrückhaltung in Graphit und Wolfram vorgestellt