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Kleine Proben im Vakuum positionieren

17.01.2022
Speziell für Untersuchungen im Vakuum mit Massenspektrometrie oder Elektronenstrahlmikroskopie hat das Unternehmen Steinmeyer Mechatronik einen Probenmanipulator für kleine Proben entwickelt, der individuell an die anwenderspezifische Anforderungen angepasst werden kann.

Anwendungen in den Bereichen Life Science und Forschung stellen höchste Anforderungen an Präzision und Stabilität. Mit der OEM-Positionierlösung von Steinmeyer Mechatronik sind Analysen für Proben bis 20 mm x 5 mm möglich. Die Antriebe realisieren Schrittweiten von 0,1 µm und bieten exzellente Stabilität durch die steifen Antriebe mit geschliffenen Gleitgewinden sehr kleiner Steigung – und das bei einer Lebensdauer von mehr als einer Million Zyklen, wie der Hersteller angibt.

 

Analyse kleiner Proben

Die Positioniereinheit, eine Kombination aus Linearversteller und Schwenkeinheit, trägt kleine, empfindliche Proben an einem Arm in der Vakuumkammer und positioniert diese dort vor einem Laser oder Elektronenstrahl. Die Antriebe – Gleitgewindetriebe mit Schrittmotoren – sind außerhalb der Kammer platziert, die Bewegungen werden über einen Faltenbalg auf den Probenträger im Vakuum übertragen - für hohe Ansprüche an Ausgasarmut und Magnetfreiheit. Der Probenträger deckt an seiner Spitze einen Bewegungsbereich von 20 mm x 5 mm ab. Die kleinsten Stellinkremente liegen bei 0,1 µm in beiden Richtungen. Durch die Kombination von vorgespanntem Gleitgewinde mit hochpoligem Schrittmotor wird eine Stillstandsstabilität von weniger als 50 nm erreicht. Für die Schwenkbewegung kommen Festkörpergelenke aus Titan zum Einsatz, die nach Herstellerangaben auf dauerhafte Haltbarkeit optimiert wurden.

 

Steinmeyer Mechatronik kann den neu entwickelten Probenmanipulator auch auf jeweilige Anwenderanforderungen "zuschneiden". Ob verschiedene Verfahrwege, individuelle Lösungen für der Materialwahl, Ausführung für Reinraum ISO 14644-1 oder Kombination mit weiteren Systemen für weitere Anwendungsmöglichkeiten: Die Positioniereinheit kann je nach Bedarf angepasst werden.

 

Untersuchungen im Massenspektrometer oder Elektronenstrahlmikroskopen

Der Probenmanipulator lässt sich einfach mit vorhandenen Systemen kombinieren und kommt insbesondere zum Anbau an Probenkammern von Massenspektrometern oder Elektronenstrahlmikroskopen zur Anwendung. Eine Anpassung für weitere Anwendungen für das Bewegen von Proben in Vakuumkammern ist möglich. Die Verwendung für Reaktionskammern mit aggressiven Medien oder hohen Temperaturen ist nach entsprechender Materialanpassung ebenfalls möglich. Das Gerät wird – getestet und vermessen – mit Ansteuereinheit geliefert oder angepasst auf die Controllerinfrastruktur des Anwenders und auf Wunsch auch mit Helium-Leak-Check. Von der Entwicklung bis zur Fertigung und Montage erfolgt der komplette Produktionsprozess unter einem Dach am Standort Dresden.

 

Quelle: www.labo.de/spektroskopie/probenmanipulator-fuer-analytik-im-vakuum.htm