Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nano-Messung in der dritten Dimension

06.07.2009
PTB entwickelt Mikro- und Nano-Koordinatenmessgerät für dreidimensionale Objekte

Vom Bewegungssensor bis zum Computerchip - in vielen Produkten des täglichen Lebens sind Bauteile verarbeitet, deren Funktionsweise auf kleinsten Strukturen in der Größe von tausendstel oder gar millionstel Millimetern basiert. Diese Mikro- und Nanostrukturen müssen exakt gefertigt werden, damit das Gesamtsystem am Ende reibungslos funktioniert.

Da ist der Blick aufs Detail nötig, und deshalb haben Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ein metrologisches Rastersondenmikroskop zu einem Mikro- und Nano-Koordinatenmessgerät weiterentwickelt. Damit ist jetzt die Messung dimensioneller Größen mit Nanometer-Auflösung auch an dreidimensionalen Objekten in einem außergewöhnlich großen Messbereich von 25 mm × 25 mm × 5 mm möglich. Das neue Gerät in der PTB ist bereits ausgiebig in Betrieb - ein großer Anteil sind Kalibrieraufträge aus Industrie und Forschung.

Vielfach werden solch kleine Dimensionen erst begreifbar, wenn sie auf Alltagsgrößen übertragen werden: Angenommen, jemand würde ein Stück Würfelzucker auf einem Gebiet von 25 Quadratkilometern verlieren - das neue Mikro- und Nano-Koordinatenmessgerät würde es nicht nur finden, sondern auch seine genaue Lage und Form bestimmen. Dies gilt nicht nur auf ebenen Flächen, sondern auch für dreidimensionale Landschaftsformen, wenn das Zuckerstück beispielsweise an einer Steilwand kleben würde.

Da immer mehr Bauteile mit Strukturen im Mikro- und Nanometerbereich industriell zum Einsatz kommen, wird die dimensionelle Messtechnik an solchen Strukturen immer wichtiger. Um den wachsenden Anforderungen an 3D-Messungen von Mikro- und Nanostrukturen gerecht zu werden, wurden in der PTB neu entwickelte 3D-Messtaster in ein metrologisches Rastersondenmikroskop eingebaut, das auf einem kommerziellen Nano-Positioniersystem mit integrierten Laser-Wegmesssensoren der SIOS Messtechnik GmbH basiert. Neue Funktionalitäten durch Messtaster und Software erweitern das Rastersondenmikroskop zu einem metrologischen Mikro- und Nano-Koordinatenmessgerät (KMG), mit dem auch normgerechte 3D-Messungen an Mikro- und Nanostrukturen möglich sind.

In internationalen Ringvergleichen an Stufenhöhen-Normalen und Gitterstrukturen hat sich gezeigt, dass das Messsystem weltweit zu einem der präzisesten Geräte seiner Art gehört. Bei Stufenhöhen sind Messunsicherheiten im Sub-Nanometerbereich und bei Messungen des mittleren Strukturabstands an ausgedehnten Gitternormalen sogar im Bereich von 10 Pikometern erreicht und im Vergleich mit optischen Beugungsmessverfahren bestätigt worden.

Das neue Messgerät steht für dimensionelle Präzisionsmessungen mit nm-Auflösung an 3D-Mikro- und Nanostrukturen wie Mikrozahnrädern, Mikrokugeln, Härte-Eindringkörpern und Nanogitter-Normalen sowie für Maßvergleiche und als Plattform für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben zur Verfügung. Es stellt ein wichtiges Bindeglied zwischen der Nano-, Mikro- und Makrokoordinatenmesstechnik dar.

Ansprechpartner
Dr. Gaoliang Dai, PTB-Arbeitsgruppe 5.25 Rastersondenmetrologie,
Tel. (0531) 592- 5127, E-Mail: Gaoliang.Dai@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/
http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2009/pitext/pi090706.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise