使用 SENTECH ICP-RIE 系统蚀刻金刚石微结构，以便在极远红外范围内进行精确测量
欧洲航天局计划于 2027 年执行的卫星任务希望分析地球的热平衡，以便更好地了解全球变暖和全球气候系统。耶拿的研究人员需要为卫星上的光谱仪开发一种新的钻石结构，以便在极远的红外线范围内进行精确测量。卫星上使用的光谱仪可记录地球在极远红外线范围（约 10 至 100 微米）内的热辐射。
这里的关键部件是光谱仪的分光器，它在整个光谱范围内都是透明的。传统的防反射涂层，如镜头中使用的防反射涂层，并不适合这种应用，因为它们是由不同的材料层层叠加而成，在整个光谱范围内都不是透明的。
弗劳恩霍夫应用光学与精密机械研究所（IOF）和弗里德里希席勒大学应用物理研究所（IAP）的研究人员利用 SENTECH ICP-RIE 系统开发并制造了一种创新的金刚石微结构，用于高精度测量极远红外范围的光谱。这种微结构采用了一种特殊技术，即在金刚石上蚀刻出微小的金字塔，其灵感来源于飞蛾的眼睛，这种金字塔在宽光谱范围内具有抗反射性。
弗劳恩霍夫国际光学基金会（Fraunhofer IOF）使用这一概念已有一段时间，但仍需要开发一种蚀刻工艺，以精确、可重复地制作出所需形状的结构。此外，由于金刚石是世界上最坚硬的材料之一，其材料特性对该项目的应用要求极高，因此要在结构上达到所需的极高形状保真度是一项挑战。
该应用工艺是利用配备了专有平面三螺旋天线 (PTSA) 的 SENTECH ICP-RIE 系统开发的，PTSA 是一种独特的电感耦合等离子体 (ICP) 源，可实现低损伤蚀刻。ICP-RIE 等离子体具有高选择性、低不均匀性和低损伤性，是金刚石等离子体蚀刻的首选方法。离子能量分布窄且离子能量极低，因此可以实现低损伤加工。PTSA 源可将驱动功率高效耦合到等离子体中，从而在低操作压力下获得稳定的等离子体。
该项目展示了在极端范围内通过纳米结构将金刚石用作光学材料的巨大潜力，并塑造了金刚石元光学、晶圆级金刚石磁场传感器、共振金刚石反射镜以及其他更多应用的未来用途。
FORUM 任务是气候变化研究和金刚石结构在空间技术应用方面的一个重要里程碑。耶拿研究团队由弗劳恩霍夫IOF和IAP的员工组成，在新型金刚石结构的开发上总共工作了四年。开发工作是在与客户 OHB SE 和作为任务提供方的欧空局密切协调下进行的。
2023 年 12 月，用于 FORUM 任务的可在空中使用的喷气式分流器移交给了 OHB。
