Nueva fuente de luz: Un millón de veces más brillante que el sol

La tesis doctoral investigó la aplicación de un láser especial de luz blanca para la industria de los semiconductores y la microbiología

14.02.2022 - Alemania

Se espera que un nuevo láser de luz blanca de alto rendimiento acelere el control de calidad en la industria de los semiconductores y permita un seguimiento más estrecho de las pruebas de toxicidad en microbiología. En un solo paso, este láser permite la caracterización de superficies por ambos lados y puede integrarse en las cadenas de producción. La tecnología se ha desarrollado en el Centro Fraunhofer de Aplicación de Metrología Óptica y Tecnologías de Superficies (AZOM) y en la Westsächsische Hochschule Zwickau (WHZ) como parte de una tesis doctoral.

En su tesis doctoral, el Dr. Tobias Baselt se centró en la mejora del rendimiento óptico de los láseres de luz blanca en metrología. El objetivo era minimizar los costes, el tiempo y los errores, por ejemplo en la producción de chips o en la microbiología. Para ello, el científico investigó la aplicación de fuentes láser de luz blanca en dos procesos de medición diferentes. El resultado fue una nueva fuente de luz, un millón de veces más brillante que el sol y que puede integrarse fácilmente en los procesos de fabricación, sin tener que detenerlos ni separar las muestras. En la actualidad, Baselt dirige el grupo de Tecnología de Fibra Óptica en Fraunhofer AZOM y es investigador asociado en la Facultad de Ingeniería Física del WHZ. "En mi tesis doctoral, investigué la aplicación de fuentes láser especialmente desarrolladas con luz láser blanca, que son especialmente eficaces en comparación con el estado actual de la técnica y, por tanto, muy prometedoras para los métodos de medición microbiológicos e industriales", explica.

Control de calidad en la industria de los semiconductores y la microbiología

De este modo, se podrían conseguir importantes ahorros en los procesos de fabricación de alto coste de la industria de los semiconductores, como la producción de chips. Baselt demostró que el proceso láser de luz blanca puede realizar el control de calidad de los elementos semiconductores con mayor rapidez. Por ejemplo, la intensidad de la fuente de luz puede utilizarse para caracterizar el perfil de la superficie, las estructuras más profundas e incluso el reverso de los microchips en un solo proceso. La microbiología también podría beneficiarse de la nueva fuente de luz, por ejemplo en los estudios de cultivos celulares. En este proceso, el láser de luz blanca, también conocido como fuente de supercontinuum en la jerga técnica, se enfoca en la célula durante un breve momento. La intensidad de esta fuente de luz permite obtener imágenes de las estructuras celulares más pequeñas sin destruirlas. Con este método de medición, las células pueden ser monitorizadas en tiempo real, lo que permite la detección temprana de los cambios celulares, así como de los daños celulares. Mientras que antes sólo era posible registrarlas en momentos fijos, la solución de Tobias Baselt hace posible registrar sus estados de forma no invasiva. Esto permite una estrecha vigilancia de los impactos del fármaco, especialmente en biorreactores o en pruebas de toxicidad. En los próximos pasos, los resultados del laboratorio se seguirán investigando y desarrollando para su integración en los procesos industriales.

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