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Lektion 22. Erfolgreiche Lasergeschichte
in Deutschland

1. Im Sommer 1960 las der deutsche Physiker Fritz Peter Schäfer einen Artikel in der Tageszeitung, in dem darüber berichtet wurde, wie der junge Amerikaner Ted H. Maiman der Presse ein seltsames kleines Gerat vorstellte. Im Beitrag wurde es als “Krönung der Bemühungen von Wissenschaftlerteams in den führenden Laboratorien der Welt“ bezeichnet. Es handelte sich um einen Laser, einen quantenmechanischen Verstärker für den Lichtwellenbereich. Die Bezeichnung dieses Gerätes ist aus den Anfangsbuchstaben für Iight amplification by stimulated emission of radiation gebildet, d. h. Lichtverstärkung durch angeregte Strahlenemission. In Lexika finden wir auch folgende Definitionen: “Gerat zur Verstärkung von Licht oder zur Erzeugung eines scharf gebündelten Lichtstrahles“; “Gerat zur Erzeugung und Verstärkung von kohärentem Licht“. Also, wie Sie sehen, hat das Wort “Laser“ zwei Bedeutungen:
1. Lichtverstärkung durch erzwungene Emission und 2. das. Gerat, der Lichtverstärker, selbst.

2. Das Gerät van Maiman bestand aus einer Blitzlampe sowie einem Stückchen des Edelsteins Rubin. Der Rubin wurde vom Blitz zum knallroten “atomaren Licht“ von bisher ungeahnter Intensität gebracht. Diese Anordnung hatte kaum Streuung und bis zu 500 Billionen (10¹² ‚ oder tausend Milliarden) Schwingungen pro Sekunde. Der Amerikaner berichtete dazu, er sei heller als die Sonne in ihrem Zentrum und so heiß dass man damit Lebewesen und Metall verdampfen könne.

3. Während sich die Journalisten sehr ausführlich mit der Hitze des neuen Lichtes befassen, interessiert sich Dr. Schäfer mehr für die Helligkeit des Lasers. An der Universität Marburg untersucht er, wie einfallendes Licht von blauer, roter oder grüner Farbe absorbiert oder reflektiert wird. Die Frage ist, unter welchen Bedingungen tritt “Eigenleuchten“ auf, die so genannte deutlich sichtbare Fluoreszenz. Um sie auszulosen, braucht man sehr helles Licht. Schäfer verwendet schon die stärksten Blitzgeräte, aber das reicht noch nicht.

4. Er kauft in der Schweiz für seine Experimente zwei Stuckchen synthetischer Rubinkristalle. Nach Marburg zurückgekehrt, baut sich Professor Schäfer zusammen mit Kollegen das allererste Laserchen in Deutschland. Das Gerat sieht ganz einfach aus: Blitzlampchen um das Rubinstabchen. Aber es funktioniert. Im Sommer 1962 peilt Schäfer mit dem knallroten Laserstrahl ein Glasflaschchen, Küvette genannt, mit blauem Farbstoff an und wartet mit einem alten amerikanischen Nachtsichtgerät auf die Fluoreszenz im unsichtbaren Infrarotbereich (JR-Bereich). Der Versuch klappte. “Da sah man die Fluoreszenz wunderbar grün aufleuchten“, so Schäfer.

5. Nun stellte Schäfer Rubinstäbchen und Farbstoffküvette zwischen zwei Spiegel. Diese Versuchsanordnung nennt man Resonator. Das erste Experiment im Resonator ist ein Erfolg, aber der zweite Versuch erweist sich als Flop: kein Aufleuchten. Der Grund für die Pleite wird schnell gefunden. Der Laserstrahl hat sich von alleine so verstärkt, dass er die Silberbeschichtung der Spiegel weggedampft hat. Im ersten Stock des Instituts entstand dabei ein Riesenimpuls, extrem stark und so kurz, dass man ihn gar nicht mehr messen konnte.

6. Zwei Jahre später entwickelt Professor Schäfer einen Laser, wie ihn die Welt noch nicht gesehen hat, den ersten Farbstofflaser der Welt. Auch die erste Idee für den Licht- verstärke ist ebenso in Deutschland entstanden. Die von Albert Einstein aufgestellte Lichtquantenhypothese diente dabei als theoretische Grundlage des Lasers.

7. Deutschland gilt neben den USA und Japan als führend in der Erforschung und Anwendung von Lasertechnologien. Vor allem das Aachener Fraunhofer Institut für Lasertechnik (ILT) gehört zu den Spitzenreitern in Sachen Laser. Seit kurzem verfugt es über eine Filiale in den USA und ist an einem deutsch-französischen Laserzentrum bei Paris beteiligt. Bei so genannten Excimerlasern und bei C02-Lasern nimmt Deutschland ohnehin eine Führungsposition ein. Jetzt soll auch bei leistungsstarken Minilasern der Durchbruch erfolgen. Und an den Universitäten in Jena und Konstanz forschen Fachleute an einem Atomlaser. Er arbeitet mit dem idealen Gas, dem so genannten Bose-Einstein-Kondensat, und wird deshalb “Boser“ genannt. Mit ihm konnte man Atome zu winzigen Nanostrukturen auf der Oberfläche eines Chips anordnen. Natürlich ist das noch Zukunftsmusik. Aber die kurze Geschichte und der schnelle Siegeszug des Lasers haben bewiesen, dass in dieser Technologie nahezu nichts unmöglich ist.

8. Nach den Typen unterscheidet man Festkörperlaser (Rubin-oder Neodym-Glaslaser) und Gaslaser, der erste entstand im gleichen Jahr mit dem Rubinlaser von Maiman. 1962 gelang dann der Bau der ersten Halbleiterlaser in mehreren Ländern zu gleicher Zeit. 1963 kam noch der Flüssigkeitslaser dazu. Damit lagen alle Lasergrundtypen vor. Auf ihrer Grundlage wurden in den folgenden Jahren viele Spezialentwicklungen geschaffen. Je nach dem aktiven Arbeitsmedium kann man weitere Lasertypen nennen: Farbzentrenlaser, Rekombinations- oder Plasmalaser, Laser an freien Elektronen, oder auch Freie- Elektronen-Laser, FEL genannt, frequenzstabilisierte Laser u.a.m.

9. Die technologische Anwendung der Laser entwickelte sich schnell in sehr vielen Bereichen. Der erste kommerzielle Rubinlaser war bereits 1961 auf dem Markt. Spektroskopie, Übertragungsleitungen fixt Lichtstrahlen, Nachrichtenwesen, Kurzzeitfotografie, Materialbearbeitung, Medizin, Plasmaerzeugung, optische Datenverarbeitung — nur einige Beispiele der ersten Anwendungsversuche der Lasertechnologie. Eine der vielen interessanten, zukunftsorientierten Entwicklungen ist auch die Holografie, eine Art der 3-D-Fotografie. Es sei hier auch der Einsatz von Laserbauelementen in Computern und als Messmittel in der Metrologie erwähnt.

10. Gegenwärtig lauft in Deutschland ein intensiver Prozess der Erforschung und Nutzbarmachung der Laserphysik. Von Anfang an haben deutsche Forscher die Erfolgsgeschichte der Lasertechnologie mitbestimmt. Zuerst war es Zufall, jetzt ist es exakte Planung. Das Programm “Laser 2000“ machte Deutschland fit fixt die Technologie der Zukunft.







1) der Artikel = der Beitrag = die Abhandlung — статья.

2) seltsam = merkwürdig = eigenartig = sonderbar странный, особенный.

3) die Krönung, — en = der Höhepunkt = der Gipfel = die Spitze = die Kulmination — кульминация, кульминационный момент.

4) sich bemühen (um + Akk.) = sieh anstrengen = sich Mühe geben = bestrebt sein — трудиться, стараться.

5)das Team — s = die Arbeitsgruppe = die Mannschaft = das Kollektiv команда (спорт), коллектив.

6) verstärken = intensivieren = aktivieren = steigen — усиливать.

7) anregen = erregen = stimulieren — возбуждать.

8) die Emission, — en (Physik) = die Aussendung = die Ausstrahlung — испускание, эмиссия.

9) kohärent = Kohärenz zeigen — когерентный.

10) bündeln = zusammenfugen = fokussieren = in einem Punkt vereinigen —фокусировать.

11) der Blitz, — молния, вспышка.

12) edel = wertvoll kostbar = teuer — благородный, богатый.

13) die Intensität = die Starke — интенсивность, сила, напряжение.

14) ahnen = voraussehen = erwarten — предвидеть, ожидать.

15) die Anordnung, — en = die Anlage = die Einrichtung — (техническая) установка, устройство.

16) die Streuung = die Diffusion — рассеивание, рассеяние.

17) schwingen (schwang, geschwungen) = pendeln schaukeln = oszillieren — колебаться, качаться.

18) das Lebewesen = der Organismus — живое существо, живой организм.

19) verdampfen = sich verflüchtigen — выпаривать, превращаться в пар.

20) die Fluoreszenz = das Eigenleuchten = das Aufleuchten — флюоресценция.

21) auslosen = veranlassen = verursachen = hervorrufen — вызывать, возбуждать.

22) zurückkehren = zurückkommen — вернуться, возвратиться.

23) anpeilen = anvisieren = anrichten —пеленговать, выверять.

24) warten (auf ± Akt) = erwarten —ждать, ожидать.

25). es klappt = es gelingt = es gluckt — дело идет на лад, получается.

26) der Spiegel — зеркало, рефлектор.

27) der Flop = der Misserfolg = der Fehlschlag = die Pleite = die Niete = das Fiasko неудача, провал.

28) der Grund, — Grunde = die Ursache — причина.

29) die Silberbeschichtung, — покрытие из серебра.

30) der Farbstofflaser – лазер на красителе

31) der Excimerlaser — эксимерный лазер.

32) ohnehin = sowieso = ohnedas = auf jeden Fall — и без того, все равно.

33) winzig = sehr klein — крохотный.

34) der Festkörper, — твердое тело.

35) das Medium, — среда.

36) die Nachricht, — сообщение, весть, уведомление.

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