Beiträge zur Qualitätskontrolle von Strukturen, hergestellt durch Zwei-Photonen-Polymerisation

Die vorliegende kumulative Dissertation zum Thema Zweiphotonenpolymerisation (2PP) befasst sich mit der Untersuchung von Strukturen, die mithilfe dieser Methode hergestellt werden. Die Arbeit umfasst drei wissenschaftliche Veröffentlichungen. In einer ersten Arbeit wird die Expansion von Strukturen in Abh¨angigkeit von verschiedenen Fabrikationsparametern gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die beschriebene Expansion in Baurichtung von mehreren Faktoren abhängt, wie beispielsweise der Prebake-Zeit des Polymeres und den Hatching- sowie Slicingdistanzen. In der zweiten wissenschaftlichen Veröffentlichung werden komplexe mittels 2PP-hergestellte Strukturen mittels Röntgenmikroskopie untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass eine Anpassung des Substrates sowie der Herstellungsweise der Strukturen notwendig ist. Erstmals erfolgte eine Untersuchung mittels Röntgenmikroskopie zur Überprüfung der Qualität der hergestellten Strukturen. Die Bestimmung der Auflösungsgrenze, sowie Präparationsmethoden und der Nachweis von nicht sichtbaren Defekten erfolgte. Die Erstellung eines Testartefaktes für die Zweiphotonenpolymerisation wird innerhalb der dritten wissenschaftlichen Arbeit der kumulativen Dissertation gezeigt. Es handelt sich um das erste Testartefakt für die 2PP. Daher wurden Konstruktionsgrundsätze von bekannten anderen Strukturen abgeleitet und auf das Verfahren angepasst. Weiterhin werden die Eigenschaften des Testartefaktes dargestellt und beispielhaft die Verwendung eines solchen Testartefaktes aufgezeigt. Die Nützlichkeit und Anwendbarkeit eines Testartefaktes wird an verschiedenen Beispielen dargestellt. In der Arbeit werden die wissenschaftlichen Veröffentlichungen in einen gemeinsamen Kontext gesetzt, um die Qualitätsinfrastruktur in der Zweipohotonenpolymerisation aufzuzeigen. Es werden fehlende Forschungsbeiträge diskutiert, die identifizert wurden und Ansätze aufgezeigt, das Verfahren zu einer robusten, industriell anwendbaren Technologie zu bringen. Insgesamt zeigt die Arbeit, dass die Zweiphotonenpolymerisation eine vielversprechende Methode zur Herstellung von mikroskopischen Strukturen darstellt und dass weitere Forschung notwendig ist, um Strukturen in dauerhaft gleichbleibender Qualität herzustellen.