Tm-technisches Messen 

Abstract: Abstract After an explanation of the set-up of a nanomeasuring machine NMM-1, its high performance is described with a metrological analysis. This analysis shows some of today´s limits of nanopositioning and nanomeasuring engineering. Single, double and triple beam plane mirror interferometers are applied in the nanomeasuring machine in order to measure and control the six degrees of freedom of the 3D nanopositioning stage. The various applications of the nanomeasuring machine are based on the installation of optical and tactile nanoprobes above the 3D nanopositioning stage. The set-up, function and measurement results of some zero-point nanoprobes in combination with the nanomeasuring machine are explained.

Abstract: Zusammenfassung Wir stellen ein Verfahren zur Optimierung des temperaturzyklischen Betriebs (TCO, temperature cycled operation) im Hinblick auf Sensorsignal, Sensitivität und Selektivität vor. Dieses basiert auf der Grundlage eines Sensormodells unter der Annahme, dass die Leitwertänderung durch die Besetzungsänderung mit ionosorbierten Sauerstoff auf dem Sensor hervorgerufen wird. Das Verfahren wurde mit einem SnO2-Sensor (AS-MLV, ams Sensor Solutions Germany GmbH, Reutlingen) auf einem Membransubstrat getestet, welches aufgrund der geringen thermischen Masse eine schnelle Temperaturänderung zulässt. Das Optimierungsverfahren kann sehr hohe Sensorsignale (GGas/GLuft − 1) erzielen, beispielsweise ein Sensorsignal von ca. 8000 bei 1 ppm ethanolhaltiger synthetischer Luft, die das isotherme Sensorsignal um den Faktor 800 übertrifft. Der Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Gaskonzentration kann für die meisten Zeitpunkte im TCO durch eine Potenzfunktion mit Exponenten von 0,5 bis 4 beschrieben werden. Es zeigt sich, dass direkt nach einem Temperaturabfall das Modell so stark vereinfacht werden kann, dass nur noch ein freier Modellparameter bleibt. Die Geschwindigkeit der Relaxation bei reduzierendem Gasangebot kann durch Ratenkonstanten beschrieben werden, die in guter Näherung proportional zur Gaskonzentration sind. Die Temperaturcharakteristik der Ratenkonstanten variiert für verschiedene Gase unabhängig von der Konzentration. Daher kann auch die Selektivität optimiert werden, wie am Beispiel von ethanol- und benzolhaltiger synthetischer Luft gezeigt wird.

Abstract: In diesem Beitrag wird ein „Chirp”-Oberflächennormal vorgestellt. Es ist dafür vorgesehen, mit einer Serie von verschiedenen Ortsfrequenzen das Übertragungsverhalten von Oberflächenmessgeräten zu testen. Die Topografie des Normals enthält eine abgestufte Folge von Sinuswellen, deren Abstände, Steigungen und Krümmungen durch den Synthese- und Fertigungsprozess genau bekannt sind. Die Oberfläche des Normals wird durch einen Diamant-Drehprozess hergestellt. Bei der Erzeugung der NC-Steuerdaten wird mittels morphologischer Operationen der Einfluss der Werkzeuggeometrie berücksichtigt. Erste Ergebnisse von Messungen am Chirp-Normal mit Interferenzmikroskopen und Tastschnittgeräten werden gezeigt. In this article a chirp-calibration standard is presented. It is intended to test the function transfer of surface measuring instruments by a series of different space scaled frequencies. The standard contains a sequence of sinusoidal waves, the distance, slopes and curvatures of which are well known from the design and the manufacturing process. The surface of the specimen is manufactured by a single diamond turning process. The control data take into account the influence of the cutting tool by morphological operations. First results of measurements on the chirp standard by both a contact stylus instrument and an interference microscope are presented.

Abstract: Abstract Ein neues, glasfasergekoppeltes In-situ-Absorptionsspektrometer auf Basis von Nah-Infrarot(NIR)-Diodenlasern eröffnet im Hinblick auf den in Industrie und Forschung bedeutenden In-situ-H2O-Nachweis neue Möglichkeiten, da es erstmals auch in mehrphasigen Gasströmungen die schnelle, selektive, probennahme- und kalibrationsfreie Feuchtemessung gestattet. Aufwändige Tests in der cryogenen Aerosolkammer AIDA ermöglichten mit einer gefalteten Absorptionstrecke von 82 m selbst in dichten Eiswolken eine Nachweisgrenze von 15 ppb (1σ, Δt = 2 s) und demonstrierten gleichzeitig die erste präzise Bestimmung der dynamischen Übersättigung der Gasphase während der Wolkenbildung.