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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Fertigungsmesstechnik

Abteilung 5

Dimensionen von vielen Metern bis zu Nanometern — die präzise Längenmesstechnik ist das Rückgrat einer zuverlässigen und zukunftssicheren Produktion.

Aufgaben

Die Abteilung Fertigungsmesstechnik sorgt mit speziellen Messgeräten, Messverfahren und Normalen - angepasst an den jeweiligen Längen- und Winkelbereich - für die Rückführung industrieller Messungen auf die Einheit Meter. Sie ist auch zuständig für die Rückführung im Bereich der Härtemessung. Ziel der Arbeiten ist es, der Industrie die Rückführung in geeigneter Form anzubieten und damit verbundene messtechnische Herausforderungen gemeinsam zu lösen.
Die hierfür notwendigen Forschungs- und Entwicklungsaufgaben konzentrieren sich auf neue Messverfahren und -geräte sowie Normale. Darüber hinaus bearbeitet die Abteilung komplexe fertigungs- und messtechnische Aufgaben im Bereich Grundlagen der Metrologie. Der Wissenschaftliche Gerätebau unterstützt mit der Konstruktion und Fertigung spezieller Baugruppen und Präzisionsmessgeräte die gesamte PTB.

Nachrichten

Für die PTB wurden Mikro- und Nanosäulen aus kristallinem Silizium und Galliumnitrid als Referenzobjekte für die Nanometrologie hergestellt. Ziel ist es, Referenzobjekte für nanomechanische Messungen für Nanoindenter und Rasterkraftmikroskope (CR-FM) bereitzustellen. Erste Säulen mit zwei Durchmessern (0,5 µm und 0,7 µm) und fünf unterschiedlichen Höhen von 0,5 µm bis 11 µm wurden gefertigt und charakterisiert.

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In Kooperation mit dem Zentrum für Mikrotechnologien der TU Chemnitz wurde ein Mikro-Opto-Elektro-Mechanischer Sensor (MOEMS) mit integriertem abstimmbarem Fabry-Perot Resonator zur Messung kleiner Kräfte mit hoher Auflösung und großem Messbereich entwickelt. Hiermit ist es prinzipiell auch möglich, den Strahlungsdruck von Lasern zu bestimmen und so auf eine mechanische Größe rückzuführen. Erste Messungen des Strahlungsdruckes eines Halbleiterlasers ergaben eine Rauschlimitierung des Mikrokraftsensors von ~1 pN.

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Methoden zur Manipulation und zur Bildung von Makro-, Mikro- und Nanoobjekten mit Hilfe von durch Laserstrahlung erzeugten, lichtinduzierten Kräften (z. B. Laser-Pinzetten) sind von großem Interesse. Dies ist bislang aber auf hauptsächlich dielektrische Partikel beschränkt. In diesem Bericht wird ein Experiment zum Nachweis einer theoretisch vorhergesagten lichtinduzierten Anziehungskraft zwischen zwei metallischen Platten mit einem Subwellenlängenspalt beschrieben.

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Weitere Nachrichten

Fachbereiche & ArbeitsgruppenFachbereiche & Arbeitsgruppen

Datenanalyse für die Fertigungsmesstechnik

Im Bereich Beratung Datenanalyse werden Verfahren aus der Numerik und Systemtheorie für die Fertigungsmesstechnik aufbereitet und an die unterschiedlichen konkreten Aufgaben der einzelnen Fachbereiche angepasst. Die Arbeiten umfassen die detaillierte Beratung und praktische Unterstützung bei der Implementierung, sowie Tests und Vergleiche. Die Referenzsoftware für die Rauheitsmesstechnik RPTB wird ebenfalls an dieser Stelle betreut, Opens external link in new windowhttps://www.ptb.de/rptb.  

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