Thermisches Verhalten

Innerhalb des Teilprojektes A2 wurden keine eigenen Untersuchungen zum thermischen Verhalten vorgenommen, sondern auf die umfangreichen Vorarbeiten der am SFB beteiligten Lehrstühle zurückgegriffen. Die Erkenntnisse wurden bei der Modellierung auf Systemebene genutzt. Einen Ansatz zur Berechnung der thermischen Belastung bei Bestrahlung von Einzelelementen bildet die Leistungsbilanz der Wärmeflüsse:

 

$$P_{\mathrm{Laser}}=P_{\mathrm{Reflex}}+\Phi_L+\Phi_K+\Phi_S+ \frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}$$ (5)

Die sich dabei einstellende Spiegeltemperatur ist abhängig von der zugeführten Laserleistung P, dem Reflexionsfaktor r, der Wellenlänge $\lambda$,der Wärmekapazität der Spiegelplatte mc, der Wärmeleitung $\Phi_L$, -strahlung $\Phi_S$und -konvektion $\Phi_K$. Sie stellt sich ein, nachdem ein Gleichgewicht aller zu- und abfließenden Wärmeströme herrscht. Die Modellierung des thermischen Verhaltens beruht auf bekannten Beziehungen der Thermodynamik unter der Annahme, daß sich der Siliziumrahmen und die den Aktor umgebende Luft nicht erwärmen [15], [16]. Die Modelle des thermischen Verhaltens wurden gemeinsam mit den Modellen des elektrischen und mechanischen Verhaltens im Netzwerksimulator Eldo implementiert (Abb. 4), [17].

  

Abbildung 4: Torsionsaktormodellierung