Nanopositionier- und Nanomessmaschinen: Geräte für hochpräzise makro- bis nanoskalige Oberflächen- und Koordinatenmessungen
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Pro Business
2011
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN XI
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER TECHNIK 5
2.1 OBERFLAECHEN- UND KOORDINATENMESSUNGEN 5
2.2 KOORDINATENMESSGERAETE 6
2.3 TASTSCHNITTGERAETE 10
2.4 MESSMIKROSKOPE 12
2.5 INTERFERENZMIKROSKOPE 12
2.6 KONFOKALMIKROSKOPE 14
2.7 AUTOFOKUSMIKROSKOPE 15
2.8 RASTERTUNNELMIKROSKOPE 16
2.9 RASTERKRAFTMIKROSKOPE 17
2.10 NANOPOSITIONIER- UND NANOMESSMASCHINEN 19
3 NANOPOSITIONIER- UND NANOMESSMASCHINEN NMM-1 UND NPMM-200 23
3.1 NANOMESSMASCHINE NMM-1 23
3.2 ABBESCHES KOMPARATORPRINZIP 24
3.3 METROLOGISCHES KONZEPT UND GRUNDAUFBAU 25
3.4 WIRKUNGSWEISEN DER NANOMESSMASCHINEN 27
3.5 ENTWICKLUNGSZIELE 28
4 GERAETEBASIS UND METROLOGIERAHMEN 29
4.1 WERKSTOFFE DER NANOMESSMASCHINEN 30
4.2 MECHANISCHE SPANNUNGEN UND KRIECHEN 31
4.3 GERAETEBASIS UND METROLOGIERAHMEN DER NMM-1 32
4.4 STABILITAET DES METROLOGIERAHMENS DER NMM-1 35
5 ANTRIEBS- UND FUEHRUNGSSYSTEME 37
5.1 FUEHRUNGSSYSTEME 37
5.1.1 FUEHRUNGSARTEN 37
5.1.2 MEHRACHSIGE FUEHRUNGSSYSTEME 39
5.2 ANTRIEBSSYSTEME 40
5.2.1 ELEKTROMAGNETISCHE ANTRIEBE 40
VN
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1014995019
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
5.2.2 PIEZOELEKTRISCHE ANTRIEBE 42
5.3 GEWICHTSKRAFTKOMPENSATION 46
6 LAENGENMESSSYSTEME 49
6.1 INKREMENTALE LAENGENMESSSYSTEME MIT MASSSTAB 49
6.2 INTERFEROMETER 51
6.2.1 ZWEISTRAHLINTERFEROMETER 54
6.2.2 POLARISATIONSOPTISCHES HOMODYNINTERFEROMETER 57
6.2.3 MODIFIKATION DES HOMODYNINTERFEROMETERS FUER DIE NMM-1 59
6.2.4 DEMODULATION DER INTERFERENZSIGNALE 60
6.2.5 KORREKTUR VON LAENGENMESSABWEICHUNGEN 67
6.2.5.1 PERIODISCHE NICHTLINEARITAET 67
6.2.5.2 LUFTBRECHZAHL 71
6.2.6 REFERENZMARKEN 77
7 WINKELMESSSYSTEME 79
7.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DER AUTOKOLLIMATOREN 79
7.2 KALIBRIERUNG DER AUTOKOLLIMATOREN 81
7.3 INTERFEROMETER MIT INTEGRIERTEM AUTOKOLLIMATOR 82
7.4 INTERFEROMETRISCHE WINKELMESSUNG 83
8 GERAETEKOORDINATENSYSTEM 85
8.1 MESSSPIEGELECKEN 85
8.2 HERSTELLUNG UND VERMESSUNG DER SPIEGELFLAECHEN 89
8.3 TOPOGRAFIE- UND FEHLWINKELKORREKTUR 91
9 TASTSYSTEME 93
9.1 OPTISCHE TASTSYSTEME 94
9.1.1 FOKUSSENSOR 94
9.1.2 WEISSLICHTINTERFERENZMIKROSKOP 95
9.1.3 FASEROPTISCHES FIZEAU-INTERFEROMETER 97
9.2 TAKTILE TASTSYSTEME 97
9.2.1 TAKTILE 1-D-TASTSYSTEME 99
9.2.2 TAKTILE BETRAGSTASTSYSTEME 100
9.2.3 TAKTILE 2-D-TASTSYSTEME 101
9.2.4 TAKTILE 3-D-TASTSYSTEME 103
9.2.4.1 OPTISCHE AUSLENKUNGSMESSUNG 103
9.2.4.2 KAPAZITIVE AUSLENKUNGSMESSUNG 104
9.2.4.3 INDUKTIVE AUSLENKUNGSMESSUNG 106
9.2.4.4 PIEZORESISTIVE AUSLENKUNGSMESSUNG 106
9.2.4.5 INTERFERENZOPTISCHE AUSLENKUNGSMESSUNG 107
VIN
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
9.3 RASTERKRAFTSENSOREN I LL
9.3.1 OPTISCHE AUSLENKUNGSMESSUNG 113
9.3.2 PIEZORESISTIVE AUSLENKUNGSMESSUNG 116
9.4 TUNNELSTROMTASTER 116
9.5 AUSRICHTUNG UND KALIBRIERUNG VON TASTSYSTEMEN 118
9.5.1 AUSRICHTUNG AUF DEN ABBEPUNKT 118
9.5.2 TASTSYSTEMAUSLENKUNG 119
9.5.3 MESSKRAFT TAKTILER TASTSYSTEME 122
9.5.4 FORMABWEICHUNGEN DES TASTELEMENTES 122
10 MESSWERTERFASSUNG UND -VERARBEITUNG 125
10.1 VERSORGUNGS- UND AUSWERTUNGSGERAET DER NMM-1 125
10.2 DSP-EINHEIT 127
10.3 PRINZIP DER MESS WERT VERARBEITUNG 130
10.4 TASTSYSTEMSIGNALE 131
10.5 ANTAST-, POSITIONS- UND WINKELREGELUNGSSYSTEM 135
10.6 SOFTWARE DER DSP-EINHEIT 137
10.7 MESSABLAUFSTEUERUNG 138
10.7.1 BEDIENSOFTWARE 138
10.7.2 POSITIONIERUNG 140
10.7.3 PUNKTMESSUNG 140
10.7.4 GESTEUERTER SCAN 141
10.7.5 GEREGELTER SCAN 141
10.7.6 AUSWEICHSCAN 142
10.7.7 FREIFORMSCAN 143
11 MESSUMGEBUNG 145
11.1 SCHWINGUNGS- UND SCHALLISOLATION 145
11.2 TEMPERIERUNG UND UMWELTDATENLOGGER 148
11.3 BEOBACHTUNGSKAMERASYSTEM 151
12 POSITIONIER- UND MESSUNSICHERHEITEN 153
12.1 GESAMTMODELL 153
12.2 INTERFERENZOPTISCHE LAENGENMESSUNG 155
12.2.1 VAKUUMWELLENLAENGE 157
12.2.2 BRECHZAHL 158
12.2.3 TOTSTRECKE 159
12.2.4 DEMODULATIONSWERT 159
12.2.5 STRAHLAUSBREITUNG 161
12.2.6 WINKELJUSTAGE DES MESS- UND REFERENZSPIEGELS 163
12.2.7 WINKELABWEICHUNG DES REFERENZSTRAHLS 163
IX
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
12.2.8 WINKELABWEICHUNG DES MESSSTRAHLS 165
12.3 REFERENZSPIEGELTRAEGER 167
12.4 MESSSPIEGELECKE UND MESSOBJEKT 171
12.4.1 EBENHEITSABWEICHUNGEN DER MESSSPIEGELFLAECHEN 171
12.4.2 VERKIPPUNGEN 171
12.5 METROLOGIERAHMEN 173
12.6 TASTSYSTEM 174
12.7 KOMBINIERTE 1-D- UND 3-D-UNSICHERHEIT 176
13 MESSAUFGABEN 179
13.1 KALIBRIERUNG, ANALYSE UND VERGLEICH VON TASTSYSTEMEN 179
13.2 OBERFLAECHENMESSUNGEN (21/2-D-MESSUNGEN) 180
13.2.1 STUFENHOEHENMESSUNGEN 180
13.2.2 GITTERABSTANDSMESSUNGEN 181
13.3 KOORDINATENMESSUNGEN (3-D-MESSUNGEN) 183
14 ZUSAMMENFASSUNG 185
A WERKSTOFFPARAMETER 191
B BRECHZAHLBERECHNUNG 193
C INTERFEROMETRISCHE WINKELMESSUNG 195
D POLYNOMKENNLINIEN DER TEMPERATURMESSUNG 197
E KORREKTURDATEN EINER MONOLITHISCHEN MESSSPIEGELECKE DER NMM-1 199
F DIMENSIONIERUNG DES INTERFERENZOPTISCHEN MESSSYSTEMS FUER DEN
3-D-MIKROTASTER 207
G MESSBEFEHLE 211
LITERATURVERZEICHNIS 223 |
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