Diffusion

Der Begriff Diffusion wird in der Verschlüsselung, Akustik, Druckerwiedergabe, Lichttechnik, und nicht zuletzt in der Halbleiterfertigung verwendet.

1. Neben der Konfusion ist die Diffusion das zweite Prinzip für die Entwicklung von Verschlüsselungs- Algorithmen. Bei diesem Verfahren wird durch Vertauschen von Klartexten die Redundanz des Textes über den Chiffretext verteilt.
2. In der Akustik steht die Diffusion für Zerstäubung. Dabei wird der Schall von den Wänden in unregelmäßiger Form, also diffus, reflektiert, in der Regel mehrmals. Die Art der Reflexion ist in alle Richtungen verteilt und rein zufällig. Ein Teil der Schallenergie wird dabei absorbiert, ein anderer Teil wird reflektiert und beeinflusst den Raumklang. Der Diffusschall hängt u.a. von der Beschaffenheit der reflektierenden Wände ab und tritt verstärkt bei harter und runder Beschaffenheit auf. In der Beschallung gibt es spezielle Komponenten, die Diffusoren, mit denen die Diffusion des Schalls bewusst beeinflusst wird. Diffusoren sind regelmäßig angeordnete Elemente, die den auftreffenden Schall nach bestimmten Mustern in möglichst viele Richtungen reflektieren und ihn dadurch weicher machen.
3. Bei den Druckverfahren steht die Diffusion für die Wiedergabe kontinuierlicher Farbwerte. Für die Wiedergabe von Farbwerten stehen in aller Regel nur zwei Farbwerte zur Verfügung, nämlich Hell und Dunkel. Das Dithering mit der Wiedergabe von räumlich ausgedehnten Rastern ist ein Verfahren zum Druck kontinuierlicher Farbverläufe. Bei einem anderen wird die Druckpunktgröße verändert, was nur begrenzten möglich ist und mit einem dritten, der Fehlerdiffusion, wird der Bildpunkt nach einer festgelegten Skala Hell (Weiß) oder Dunkel ( Schwarz) zugeordnet. Da die Zuordnung eines Grauwertes immer mit einem Fehler behaftet ist, heißt das Verfahren Fehlerdiffusion. Der bei der Zuordnung entstehende Fehler wird mit einem Algorithmus über die nachfolgenden Pixel verteilt.
4. In der Beleuchtungstechnik versteht man unter diffusem Licht das Zerstreuen einer Lichtquelle mittels eines Diffusors um eine angenehmere Ausleuchtung zu erreichen. Durch die Lichtdiffusion, die bei der Beleuchtung in Wohnräumen und an Arbeitsplätzen eingesetzt wird, werden Blendungen verringert.
5. In der Chemie versteht man unter Diffusion die Ausbreitung eines Stoffes in einen anderen, basierend auf dem Konzentrationsgefälle. Bei dieser Diffusion diffundieren Teilchen des einen Stoffes in den anderen; sie verteilen sich gleichmäßig. Bei Silizium geschieht die Diffusion mit Dotieratomen, in dem sich diese durch das Siliziumgitter ausbreiten und fehlende Siliziumatome besetzen.