Elektrische Energietechnik

Der Vibrationsprüfstand für kinetische Energy-Harvester ist vollautomatisiert und besteht aus einem Schwingerreger B&K LDS V455, einem Funktionsgenerator Agilent 33120a, einem PXIe-System zur Datenaufzeichung (Spannungsmesskarte PXIe 6341, Multimetermesskarten PXIe 4081 und 4082, Widerstandsmodul PXIe 2722), einem Triangulationssensor MicroEpsilon optoNCDT 2300 und einem Beschleunigungssensor B&K 4534.

Mit dem Laser-Doppler-Vibrometer ist die optische Messung mechanischer Schwingungen möglich. Es besteht aus einem Messkopf, der auf einem Stativ befestigt wird, Geschwindigkeits- und Wegdekodern und einem Datenerfassungssystem. Über ein PC-Programm werden Messeinstellungen gesetzt und die Daten nachbearbeitet und ausgewertet. Das Gerät ist für Schwingfrequenzen von 0 bis 24 MHz, Geschwindigkeiten bis 12 m/s und Wegamplituden bis 0,2 m einsetzbar. Die maximale Auflösung liegt bei 1 nm/s bzw. bei 16 pm. Ein Objektiv mit 20facher Vergrößerung ermöglicht außerdem die Vermessung von Mikrostrukturen.

Das Ellipsometer dient zur zerstörungsfreien Untersuchung von dünnen transparenten Schichten. Dazu können im Spektralbereich von 210 nm bis 880 nm z.B. der Brechungs-index oder der Extinktionskoeffizient ermittelt werden. Außerdem ist auf einer Oberfläche die Schichtdicke von mehreren Schichten ab wenigen Å bis über 30 µm und das Verhältnis verschiedener Materialien bestimmbar. Der Messwinkel lässt sich dabei von 55 bis 90° einstellen.

Das Digitalmikroskop hat 2 Stative und Zoomobjektive für Vergrößerungen bis 5000-fach (bezogen auf den 17“ Monitor). Mit dem schwenkbaren Stativ ist eine freie Winkel-betrachtung und eine Vergrößerung bis 200-fach möglich. Das Messstativ erfasst eine Verschiebung des Objekttisches mit 0,1 µm Auflösung und hat eine 500 bis 5000-fache Vergrößerung.

Der große Betrachtungsabstand mit bis zu 25 mm bzw. ca. 4,4 mm ermöglicht die Untersuchung konturreicher Proben. Mittels Bildzusammensetzung in horizontaler und vertikaler Richtung können sowohl größere Gesamtbilder, als auch Bilder mit hoher Tiefenschärfe erstellt werden.

Das Laserscanning-Mikroskop besticht durch seine Höhenauflösung (5 nm vertikal) und seine 16-Bit-Graustufenauflösung, die es ermöglicht, selbst bei hoher Vergrößerung eine voll-fokussierte, bildliche Darstellung zu erzielen. Das Gerät ist zudem in der Lage, eine Schichtdicke auch bei transparenten Oberflächen oder Folien zu erfassen. Mit dem Gerät werden ZET-Aktivitäten zur Ressourcenoptimierung von Systemen und Prozessen durch Mikrosensorik oder zur berührungslosen und zerstörungsfreien Überwachung unterstützt.