Magnetantrieb erreicht ungeahnte Präzision

Magnetfelder können Objekte bis auf wenige Milliardstel Millimeter an eine gewünschte Position heranführen. Vor allem die Halbleiterindustrie kann von dieser Präzision profitieren.

Immer kleiner, immer leichter, immer effizienter. Das ist der unaufhaltsame Trend bei der Fertigung von Halbleitern und medizinischen Geräten. Fertigungs- und Inspektionssysteme stoßen dabei zunehmend an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Vor allem dann, wenn es um die Herstellung von Produkten unter erschwerten Bedingungen wie Vakuum- oder Stickstoffatmosphäre geht. Spezialisten der Universität Ilmenau haben sich gemeinsam mit der Karlsruher Firma Physik Instruments (PI) dieser Thematik angenommen.

Die Ingenieure konstruierten ein magnetisch betriebenes, kabelloses Antriebssystem. Bei diesem sorgt ein Magnetfeld dafür, dass ein sogenannter Läufer schwebend über dem Boden gehalten wird. Die Konstruktion beruht auf dem Prinzip der Magnetic Levitation, bei der kein Kontakt des Objekts zum Boden oder zu festen Teilen besteht. Gleichzeitig ermöglicht das Feld die Bewegung des Läufers in alle Richtungen. Die wegweisende Neuerung an der Karlsruher Entwicklung ist jedoch das integrierte magnetische Positionierungssystem. Dieses sorgt für eine bis auf den Milliardstel Millimeter genaue Steuerung des Läufers. Ein spezieller Sensor erfasst dabei jederzeit die zurückgelegte Strecke und den aktuellen Drehwinkel des Transporters. Auf diese Weise kann der Läufer neben linearen Bewegungen auch präzise Kreisbewegungen ausführen.

„Fährt das System zum Beispiel eine Kreisbahn mit 100 Nanometern Durchmesser, liegt die maximale Abweichung von der Ideallinie bei nur wenigen Nanometern”, erklärt Rainer Gloess von PI. Mit dem Prototyp erreichten die Beteiligten einen Einsatzradius von 10.000 Quadratmillimetern. Dabei konnten die Forscher die Schwebehöhe um bis zu 0,15 Millimeter variieren. Bei den Probeläufen erzielte die Testvorrichtung eine Beschleunigung von zwei Metern pro Sekunde zum Quadrat, bei einer maximalen Geschwindigkeit von einem Zentimeter pro Sekunde.

Indes arbeiten die Entwickler daran, den Bewegungsradius des Miniaturtransporters weiter auszudehnen. Neben der Halbleiterindustrie profitieren vor allem Unternehmen und Einrichtungen, die sich mit Biotechnik oder Molekularbiologie befassen. Selbst kleinste Bauteile könnten durch die Magnetfeldsteuerung zielgenau zu ihrem Einsatzort gebracht oder die Produktion punktuell gesteuert werden.

Kommentare

Dieser Artikel hat 4 Kommentare. Wie lautet Ihrer?

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

  1. Roland Schneider sagt:

    Es muss heißen:
    „Bei den Probeläufen erzielte die Testvorrichtung eine Beschleunigung von zwei Metern pro Sekunde zum Quadrat, bei einer maximalen Geschwindigkeit von einem Zentimeter pro Sekunde.“, denn Beschleunigungen haben die SI-Einheit: Meter pro Sekunde zum Quadrat.

  2. Gregor Schock sagt:

    Jeder Fortschritt beinhaltet auch die Möglichkeit des Mißbrauchs. So scheint mir hierbei ein weiterer Schritt zur absoluten Micro ja Nanotechnologie offen zu sein. So wird man hiermit haarfeine Sensoren herstellen können die man dann der Bevölkerung unter die Gesichtshaut schießen kann ohne daß es jemand merkt. Dabei bedarf es dann keines Einverständnisses des Empfängers.

    Die totale Überwachung der Bevölkerung, Tag und Nacht.

    Orwell lässt grüßen !

    Gregor Schock Hamburg….http://www.polithammer.de

  3. Werner sagt:

    „…Vor allem die Halbleiterindustrie kann von dieser Präzision profitieren…“

    Leider Gottes hat aber Deutschland (und Europa) so gut wie keine Halbleiterindustrie .

    mfg. Werner