Die Modifikation von Materialeigenschaften wie Oberflächencharakteristika sowie die gezielte Beeinflussung des elektronischen und magnetischen Verhaltens und optischer Eigenschaften hat subatomare Größenordnungen erreicht. Quantenmechanische Systeme und Quanteneffekte stehen im Zentrum von Forschung und Entwicklung und erschließen Wege in ein breites Spektrum von Anwendungen. Geeignete Analysemethoden befinden sich in der Entwicklung, während etablierte Verfahren kontinuierlich verbessert und angepasst werden, um den steigenden Anforderungen an höhere Genauigkeit und Stabilität gerecht zu werden.
SmarAct-Systeme ermöglichen eine präzise Probenmanipulation, sind zugleich hochgradig anpassbar, erhöhen die Komplexität bei kompakter Bauweise und sind für den Einsatz in extremen Umgebungen verfügbar, beispielsweise in hohen Magnetfeldern, im Ultrahochvakuum, unter kryogenen Bedingungen und in hochintensiven Strahlungsfeldern. Diese Fortschritte ermöglichen eine tiefere Erforschung der Nano-, Pico- und Quantenwelt und stellen sicher, dass neue Effekte zuverlässig detektiert und nutzbar gemacht werden können.
Durch ein breites Produktportfolio, eine umfassende Fertigungstiefe im eigenen Haus, intrinsische Innovationskraft und umfangreiche Entwicklungskompetenz lassen sich nahezu alle Anwendungsfälle sowie hochspezialisierte Anwendungen adressieren. OEM-Lösungen können unter Berücksichtigung aller technischen Aspekte konzipiert, umgesetzt und realisiert werden.
Ob hochauflösende 3D-Druckverfahren, ultrapräzise Probenhandhabung, Elektronenmikroskopie oder Rastersondenmikroskopie, Nanoindentation, Nanoprobing, Spektroskopie, Diffraktometrie, Quantencomputing und Quantensensorik oder Messtechnik mit Nanometerauflösung: Industrie- und OEM-Kunden ebenso wie Forschungseinrichtungen vertrauen auf die Expertise von SmarAct.
Präzisionslösungen, gemeinsam entwickelt
Bei SmarAct wissen wir, dass jeder anspruchsvolle Forschungsaufbau eigene Herausforderungen, Rahmenbedingungen und Ziele mit sich bringt. Deshalb bieten wir mehr als hochpräzise Positionierkomponenten: Wir arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um Ihre Anwendung, Ihren Workflow und Ihre technische Umgebung genau zu verstehen.
Ob Sie einen einsatzbereiten Mikro- oder Nanomanipulator, ein modulares Mehrachssystem für die Probenhandhabung oder eine vollständig kundenspezifische Positionierplattform benötigen: SmarAct ist Ihr Partner von der ersten Idee bis zur finalen Integration.
Mit anwendungsorientierter Beratung, flexiblen Systemkonzepten und umfassender Entwicklungskompetenz verwandeln wir komplexe Bewegungs- und Integrationsaufgaben in praxisgerechte, zukunftssichere Lösungen.
Mehrachsige Systeme und Manipulatoren für die Probenhandhabung
- Große Auswahl an einsatzbereiten Mikro- und Nanomanipulatoren sowie vollständigen Manipulationssystemen, unterstützt durch anwendungsorientierte Beratung, um jeden Aufbau auf den experimentellen Workflow des Kunden abzustimmen.
- Modulare Systemkonzepte ermöglichen eine flexible Konfiguration, zukünftige Erweiterungen und eine effiziente Anpassung an sich ändernde Forschungsanforderungen.
- Mikrorobotische Lösungen für die präzise mehrachsige Probenhandhabung, entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Kunden, um komplexe Bewegungs- und Integrationsaufgaben zu adressieren.
Hochspezialisierte kundenspezifische (OEM-)Systeme und Plattformen
- Kollaborative Konzeption, mechanisches Layout und Dimensionierung komplexer mehrachsiger Positioniersysteme, zugeschnitten auf die Anwendung, Schnittstellen und Leistungsanforderungen des Kunden.
- Kinematische Modellierung zur Unterstützung zuverlässiger Bewegung, optimierter Achsanordnungen und hoher Präzision über die gesamte Systemarchitektur hinweg.
- Integration in bestehende Umgebungen wie Mikroskope, Vakuumkammern, Beamlines oder Laborplattformen, mit technischer Unterstützung vom Konzept bis zur Implementierung.
- Nachrüstung und Anpassung etablierter Systeme, um die Funktionalität zu erweitern, die Präzision zu verbessern oder ein breiteres Spektrum neuer Fähigkeiten bei minimaler Beeinträchtigung zu ergänzen.
Umgebungs-, Material- und Präzisionsoptionen im Detail
- Lösungen, kundenspezifisch angepasst für Anwendungen von Standard-Laboraufbauten bis hin zu Ultrahochvakuum-Umgebungen (UHV) bis 10⁻¹¹ mbar.
- Konfigurationen, entwickelt für zuverlässige Präzisionsbewegung unter anspruchsvollen thermischen Bedingungen, von Raumtemperatur bis hin zu kryogenen Umgebungen.
- Nichtmagnetische Materialoptionen für empfindliche Anwendungen, Magnetfeldumgebungen und andere Aufbauten, in denen magnetische Interferenzen minimiert werden müssen.
- Positionierfähigkeiten mit Nanometerauflösung zur Unterstützung präziser und wiederholbarer Bewegung, Ausrichtung, Sondierung und Messung in modernen Forschungs- und Inspektionssystemen.
- Interferometrischer kryogener Sensor für Anwendungen, die hochpräzise Positionsrückmeldung und zuverlässige messtechnische Leistung bei sehr niedrigen Temperaturen erfordern.
Anwendungsbeispiele
Enhancing X-ray Dark-Field Imaging with Tunable Interferometry
Die Röntgen-Dunkelfeldbildgebung ist eine neuartige Technik, die die Visualisierung von Strukturen ermöglicht, die über die herkömmliche Auflösungsgrenze der Röntgenradiographie und -tomographie hinausgehen. Dieses Beispiel zeigt ein Dual-Phase-Grating-Interferometer (DPGI), das Moiré-Muster auf einem Röntgendetektor erzeugt. Veränderungen im Musterkontrast, die durch die Probe verursacht werden, liefern Informationen über die durch Submikrometer-Strukturen induzierte Kleinwinkelstreuung. Ein wesentlicher Vorteil des DPGI ist seine Abstimmbarkeit: Durch die Anpassung des Abstands zwischen den beiden Gittern wird die Empfindlichkeit auf unterschiedliche Merkmalsgrößen verschoben, wodurch eine Submikrometer-Charakterisierung von Proben im Zentimeterbereich ermöglicht wird. In diesem Aufbau steuern vier SmarAct-Tische die Gitterausrichtung, die Phasenverschiebung und den Abstand zwischen den Gittern und ermöglichen so eine präzise Ausrichtung und eine abstimmbare Systemempfindlichkeit.
4D Scanning Transmission Electron Microscopy
Die 4D-Rastertransmissionselektronenmikroskopie (4D-STEM) ist eine leistungsstarke Technik zur Kartierung von Materialeigenschaften wie Kristallsymmetrie, Gitterparametern und Dehnung. Ein fokussierter Elektronenstrahl scannt eine elektronentransparente Probe, während an jeder Position ein Beugungsmuster aufgezeichnet wird, was eine hochauflösende Analyse ermöglicht. 4D-STEM ist an Standard-REM anpassbar und eignet sich gut für dünne Proben wie 2D-Materialien und 2D-ähnliche Van-der-Waals-Heterostrukturen, wobei es eine Auflösung im Sub-Nanometerbereich über Scanflächen von mehreren mm² bietet. In diesem Beispiel wurde ein SMARPOD 110.45.2 für die Probenpositionierung mit sechs Freiheitsgraden und ein SmarAct-Lineartisch zur präzisen Einstellung der Kameralänge in ein internes System integriert, was eine schnelle und hochwertige Datenerfassung ermöglicht.
The Art of SEM Imaging
Das Leipziger Panometer präsentiert in einem ehemaligen Gasometer beeindruckende 360°-Panoramen, die vom Künstler Yadegar Asisi geschaffen wurden. Seit Januar 2019 entführt die Ausstellung „Carolas Garten“ die Besucher in einen Mikrokosmos und zeigt Blumen und Insekten aus der Perspektive eines hundertfach vergrößerten Pollenkorns. Der wissenschaftliche Fotograf Stefan Diller trug dazu bei, indem er Rasterelektronenmikroskop-Bilder (REM) einer Honigbiene und einer Kamillenblüte anfertigte. Diese Bilder bilden eines der weltweit größten Rundbilder (110 × 32 m), für das eine extrem hohe Bildauflösung erforderlich ist. Da die herkömmliche Makrofotografie nicht ausreichte, wurde ein TESCAN MIRA3 FE-SEM mit einem Multi-Detektor-Setup und einem SmarAct-Acht-Achsen-SEM-Piezotisch verwendet. Der SmarAct-Tisch ermöglichte eine nanometergenaue Positionierung und Kachelaufnahme, um das endgültige gestitchte Panorama zu erstellen.
6D System for the µRobotex Platform
Die μRobotex-Plattform ist eine Einrichtung, die sich der Charakterisierung und Mikroassemblierung von Mikro-/Nanosystemen mit Abmessungen unter 10 μm widmet [1]. Sie befindet sich an der École nationale supérieure de mécanique et des microtechniques (ENSMM) in Besançon und wird von der Abteilung AS2M des Instituts FEMTO-ST verwaltet.
Das μRobotex-Team beauftragte SmarAct mit der Konstruktion eines 6D-Systems mit Positionsrückmeldung für die Handhabung von Werkzeugen in einem Rasterelektronenmikroskop. Das Positionierungssystem besteht aus zwei aufeinander montierten 3D-Subsystemen. Das erste besteht aus zwei Stufen der SLC-Serie und einer Stufe der SLL-Serie, das zweite aus zwei Goniometern und einer Drehstufe, um Nanowerkzeuge in sechs Freiheitsgraden manipulieren zu können.
Das µRobotex-Team steuert das Positionierungssystem über sein eigenes Echtzeit-Steuerungssystem.
