Fachartikel aus MECHATRONIK MECHATRONIK 1-2/2015, S. 24 bis 25
Nanowerkbank ersetzt Hand-Auge-Koordination
Nanofinger im Vakuum
Eine Nanowerkbank ersetzt die Hand-Auge-Koordination unter Elektronenmikroskopen, indem ein Nanofinger die Proben- und Werkzeugposition mit 1 nm Auflösung bestimmt.
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| (Bild: Klocke Nanotechnik) |
Von Ivo Burkart, Eva Burkart und Volker KlockeArbeitsprozesse unter optischen Mikroskopen sind meist nur mit Einsatz von Handhabungs-Werkzeugen wie Pinzetten, Skalpellen und Messinstrumenten möglich. Ohne diese wären keine Augenoperationen, keine künstlichen Befruchtungen und nicht einmal die Herstellung von Armbanduhren vorstellbar.
In der Elektronenmikroskopie stand man bisher vor einem Dilemma: Rasterelektronenmikroskope, fokussierte Ionenstrahlmikroskope oder Kombinationen aus beidem (kurz REM/FIB-Systeme) bieten extrem hohe laterale Auflösung bis in den Bereich einzelner Nanometer, bei einem Arbeitsabstand (Abstand zwischen Elektronensäule und Probe) von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern. Optisch sind diese Geräte damit die ideale Möglichkeit, die Auflösung von optischen Stereomikroskopen zu übertreffen.Allerdings fehlt bei nur einer Elektronenquelle das Stereobild. Der Abbildungsbereich ist meist auf wenige Millimeter begrenzt und die Tiefenschärfe so groß, dass eine Abstandsbestimmung über Fokusinformationen rund 20 % Fehler aufweist.
Die am Lichtmikroskop übliche manuelle Handhabung per Hand-Auge-Koordination ist durch die Vakuumkammer des REM/ FIBs unterbrochen, was eine intuitive Bedienung und Handhabung der Werkzeuge zunächst nicht zulässt. Dieses Problem löst die Nanowerkbank, ein weltweit einzigartiges Nanorobotik-System, indem die darin vorhandene Nanorobotik, Sensorik und Automatisierungstechnik diese Hand-Auge-Koordination ersetzt und die an Lichtmikroskopen üblichen Handhabungen sicher und zuverlässig auf die Elektronenmikroskopie überträgt.
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