Maßgeschneiderte Positionierlösung für Analysemethoden an einer Beamline

Anbieter zum Thema

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

OSWALD Elektromotoren GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Physik Instrumente (PI) SE & Co. KG

Ergänzendes zum Thema

Parallelkinematische Positioniersysteme

Parallelkinematische Positioniersysteme von PI bieten gegenüber seriell gestapelten Aufbauten eine Reihe von Vorteilen, wie geringere bewegte Masse, dadurch verbesserte Dynamik, geringeren Platzbedarf bei höherer Steifigkeit. Dabei lässt sich für Bewegungen in sechs Freiheitsgraden bei sogenannten Hexapoden die „Beinlänge“ verändern oder - bei den im Text genannten SpaceFABs - bei konstanter Beinlänge der Winkel variieren. Das SpaceFAB-Prinzip basiert auf drei Kreuztischen, die über drei Beine mit konstanter Länge und eine geeignete Gelenkkonfiguration gemeinsam eine Plattform positionieren (Bild 7). Es bietet sich vor allem dann an, wenn in X- und Y-Richtung größere Wege zurückzulegen sind oder eine flache Bauform erforderlich ist.

Ergänzendes zum Thema

Über das Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH – gehört zur Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren, der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, betreut mit der Entwicklung und dem Betrieb deutscher und internationaler Großforschungseinrichtungen. Das interdisziplinäre Forschungszentrum wurde 1956 gegründet. Bis Ende Oktober 2010 firmierte es unter GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Helmholtz-Zentrum Geesthacht sind in den Forschungsbereichen der Helmholtz-Gemeinschaft in unterschiedlichen Programmen organisiert, eines davon ist die Werkstoffforschung. Mit Synchrotronstrahlung und Neutronen gelingt es den Wissenschaftlern, Materialien, Werkstoffe und biologische Systeme zerstörungsfrei zu durchleuchten und in hoher Qualität dreidimensional darzustellen. Dazu betreibt das Helmholtz-Zentrum Geesthacht Versuchseinrichtungen sowohl bei DESY in Hamburg am Speicherring PETRA III, als auch am Forschungsreaktor FRM-II in Garching bei München.

Parallelkinematik für den Probenhalter und die Optik

In der Apertur des Rotationstisches sitzt der eigentliche Probenhalter auf der beweglichen Plattform einer sechsachsigen Parallelkinematikmaschine (Bild 6). Das Space-FAB (vgl. Technikkasten) erleichtert den Forschern die Arbeit deutlich, weil die lediglich einige 10 bis 100 µm kleinen Proben samt Halter zunächst mit geringer Präzision in den Tisch eingesetzt werden können. Anschließend lassen sie sich dann automatisiert per Software-Kommando ausrichten. Für die korrekte Justage sind damit keine zusätzlichen mechanischen Komponenten notwendig. Die Proben werden mit sechs Freiheitsgraden positioniert. Wesentlich dabei sind der frei wählbare Drehpunkt (Pivotpunkt) des parallelkinematischen Systems sowie seine hohe Steifigkeit. Auch bei der Positionierung der Optik ist eine solche sechsachsige Parallelkinematikmaschine im Einsatz: Bei der Nanotomografie, die dreidimensionale Aufnahmen mit Auflösungen unter 100 nm ermöglicht, werden mit ihrer Hilfe die sogenannten Compound Refractive Lenses (CRL) präzise im Strahl justiert.

Von den Untersuchungsergebnissen, die sich heute dank dieser hochauflösenden Tomografieverfahren an der Imaging Beamline P05 erzielen lassen, können die unterschiedlichsten Bereiche profitieren, angefangen von der industrienahen Forschung bis hin zu Materialwissenschaften und der Untersuchung von Knochen in der Biologie. Die von den Spezialisten der „Beamline Instrumentation“ maßgeschneiderten Positionierlösungen, die die kleinen Proben und die optischen Komponenten hochpräzise ausrichten, tragen dazu wesentlich bei. (ud)

SPS IPC Drives: Halle 3, Stand 200

* Dipl.-Phys. Birgit Schulze ist zuständig für Markt & Produkte bei Physik Instrumente (PI).

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