ZHN/SEM Nanoindenter für Rasterelektronenmikroskope

Der ZHN/SEM ist ein kompletter Nanoindenter der speziell für die Nutzung in den beengten Verhältnissen der Vakuumkammer eines Rasterelektronenmikroskops (engl. SEM) entwickelt wurde.
ZHN/SEM Nanoindenter für die Nutzung im REM

Die wesentlichen Vorteile und Merkmale

  • Der Eindringkörper kann über einen weiten Bereich an Kundenwünsche angepasst werden.
  • Kraft- und Wegsteuerung im geschlossenen oder offenen Regelkreis sind verfügbar.
  • Ein dynamisches Messverfahren mit Frequenzen bis 100 Hz für Ermüdungs- und kontinuierliche Steifemessungen ist als Option verfügbar.
  • Ein besonderes Merkmal des Messkopfes ist die Nutzbarkeit in Druck- und Zugrichtung über den gesamten Messbereich.
  • Video-Synchronisation: Mit dem Aufnahmebild kann durch Übermittlung der Daten über TCP-IP in ein zusätzliches Fenster auf dem REM-Rechner realisiert werden.
Aufnahme des Eindrucks in einem REM

Anwendungsbereich

Der Nanoindenter ZHN/SEM zur Installation in einem Rasterelektronenmikroskop (REM) ermöglicht die Durchführung mikromechanischer Experimente bei gleichzeitiger Beobachtung der Probe mit höchster Auflösung. Er bietet den derzeit größten verfügbaren Messbereich mit einer maximalen Wegmessung von 200 μm und einer Maximalkraft von 200 mN bei gleichzeitig sehr geringem Rauschen der Kraft- und Wegsensoren in einer vibrationsarmen Umgebung. Seine Gerätesteife ist so hoch, dass konventionelle Härtemessungen ohne Probleme durchführbar sind.

Das Standardsystem wurde für die Installation auf dem Tischsystem verschiedener REMs entwickelt, aber es kann auch an der Kammerwand montiert werden. Die bestehenden Kipp- und Verschiebemöglichkeiten des REM-Tisches lassen sich damit weiter nutzen.

  • Das System besteht aus:
  • dem Messkopf mit Sensoren und Aktuator
  • einem Piezo-Tischsystem zur Probenverschiebung in XY-Richtung und optionaler Rotation um die Eindringkörperachse
  • einem steifen mechanischen Z-Tisch zur Verschiebung des Messkopfes Richtung Probe
  • PC und Controller
  • einfach nutzbarer und sehr flexibler Software
  • ein oder zwei Flanschen mit Durchführungen (REM-spezifisch)

Technischer Überblick

ZHN0.2/SEM Messkopf

Artikel-Nr.

1020054

Typ

ZHN/SEM

Prüfkraft, max. (Fmax)

ca. 200

mN[1]

Verschiebung, max.

ca. 200 μm bei 20 mN; ca. 1500 μm bei 200 mN

Kraftauflösung, digital

≤ 0,02

μN

Wegauflösung, digital

≤ 0,001

nm

Rauschniveau der Kraftmessung (RMS)

≤ 0,5

μN

Rauschniveau der Wegmessung (RMS)

≤ 0,5

nm

Tischsystem

X- und Y-Tisch: Bewegungsbereich (Standard)

21 x12

mm

X- und Y-Tisch: Positioniergenauigkeit

≤ 50

nm

X- und Y-Tisch: Auflösung des Messsystems

1

nm

Z-Tisch: Bewegungsbereich

15 (optional 25)

mm

Z-Tisch: Positioniergenauigkeit

≤ 0,1

μm

Z-Tisch: Auflösung des Messsystems

50

nm

  1. Druck und Zug
  • Für den Einsatz iin einem Rasterelektronenmikroskop (SEM)
  • Bestehend aus Messkopf, Steuerelektronik, Steuereinheit mit Monitor, Tastatur und Maus

Abmessungen des ZHN/SEM

Abmessungen des ZHN/SEM

Charakterisierung von Schichten im Nanobereich

Physikalische Eigenschaften von Schichten zu bestimmen wird umso schwieriger, je dünner sie sind. Hier stoßen bislang bewährte Verfahren der Oberflächentechnik an ihre Grenzen und arbeiten unzuverlässig. Eine effiziente Lösung bietet ZwickRoell mit einem Tester, der speziell für die Charakterisierung mechanischer Oberflächeneigenschaften im Mikro- und Nanobereich entwickelt wurde.
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