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 Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern
20.06.2018 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen
19.06.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Agrophotovoltaik goes global: von Chile bis Vietnam

20.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

20.06.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics