Elementselektive Nanoanalytik mittels optischen Nahfeldes Fs-Laserabtrag

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Im Rahmen des Projektes sollen grundlegende Prozesse des nichtlinearen Laserabtrags mit ultrakurzen Pulsen im Nahfeldbereich untersucht werden. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage für die Entwicklung neuer, oberflächenempfindlicher Nahfeldmethoden, die besonders für biologische Fragestellungen geeignet sind. Die Untersuchung der Prozesse basiert auf optischen (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) und massenspektroskopischen (Laser Microprobe Mass Analysis) Messungen der zeitlichen Entwicklung des thermo- und hydrodynamischen Zustands des nach der Laserwechselwirkung entstehenden Plasmas. Begleitet werden diese Messungen von Partikelverteilungsmessungen, die Aufschluss über Kondensations- oder Fragmentationsprozesse geben. Basierend auf diesen Messungen können optimale Bedingungen für unterschiedliche, elementspezifische Nachweisverfahren wie LIBS, LAMMA, ICP-MS unter Nahfeldbedingungen formuliert werden. Ein besonderes Augenmerk der Untersuchungen liegt auf möglichen Quantifizierungsstrategien. Die räumliche Auflösung dieser angestrebten elementanalytischen Methoden soll lateral unter 100 nm und in der Tiefe bei ca. 10 nm liegen. Aperturbegrenzte und aperturlose Nahfeldmethoden werden in Bezug auf ihre Leistungsfähigkeit in Kombination mit den analytischen Methoden getestet. Zeitliche Pulsformung wird zur Optimierung der Energiedeposition in der Probe eingesetzt.