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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Analytik

Die Oberflächen charakterisiert in nahezu allen Einsatzgebieten die wichtigste Eigenschaft eines Körpers. Sie stellt die Schnittstelle eines Bauteils zur Umgebung dar und ist deswegen allen externen Einflüssen ausgesetzt. Um die Funktion eines Bauteils überhaupt erst zu gewährleisten oder seine Lebensdauer zu verlängern, muss der Oberfläche in jedem Fall eine erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Werkzeuge werden mit harten Materialien beschichtet, um ihre Standzeit wesentlich zu steigern (z.B. TiN Beschichtungen auf Bohrern und Fräsern). Oberflächen von Vakuumanlangen werden elektropoliert, um schnellere Abpumpzeiten und bessere Vakua zu erzielen. Aggressiven Lösungen ausgesetzte Werkstücke werden mit Korrosionsschutzschichten (z.B. aus Au oder Pt) überzogen.

Eine detaillierte Kontrolle des Fertigungserfolgs ist für den Einsatz in Präzisionsmesseinrichtungen unabdingbar. Um die Qualität der in der Arbeitsgruppe gefertigten Schichten charakterisieren zu können, werden unterschiedliche Analyseverfahren eingesetzt:

  • Röntgenspektroskopie
  • Röntgenfluoreszenzspektroskopie
  • Metrologische 3D Digitalmikroskopie
  • Rasterelektronenspektroskopie, EDX
  • Tastschnittgeräte
  • Härtemessgeräte
  • Wägeverfahren
  • Mechanische und chemische Ätz- und Polierverfahren

Ein besonderes Analysewerkzeug stellt das Großkammer-Rasterelektronenmikroskop dar, welches es erlaubt, Werkstücke mit einem Durchmesser von etwa einem Meter in ein Vakuum zu bringen und elektronenoptisch zu charakterisieren.

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3D-Digitalmikroskop
Röntgenspektrometer
Großkammer-REM