Uitdaging
De samples die worden onderzocht in een elektronenmicroscoop zijn dermate klein dat ze bij de geringste invloed van buiten kunnen verplaatsen. Een kleine verandering van temperatuur en luchtdruk, omdat iemand bijvoorbeeld de deur van de onderzoeksruimte open doet en binnen komt, kan de analyse al verstoren. De uitdaging is daarom alle externe invloeden uit te sluiten. Verder moet de microscoop voldoen aan de daarvoor geldende normen en mogen er geen materialen worden gebruikt die kunnen uitwasemen. Dat kan immers neerslag geven op de sample. Ook moet de microscoop volcontinu kunnen draaien, tegen een zo laag mogelijke prijs. De levensduur moet zeven tot tien jaar bedragen.
Aanpak
Het designteam van EM creëerde een vacuüm-omgeving waarin alle externe invloeden worden uitgesloten. Binnen het vacuüm kunnen de omstandigheden, zoals de temperatuur, worden gemanipuleerd. Voor de elektrotechnische aansluiting van de stuurelektronica in het vacuüm en het overbrengen van signalen paste EM PCA’s toe die flexibel kunnen meebewegen met de rotaties in de microscoop.
Na het design op basis van de wensen van de opdrachtgever is van de microscoop een eerste prototype gebouwd. In dit eerste type moest de samplehouder nog handmatig in de microscoop worden geschoven. Tijdens de testfase kwam van de opdrachtgever de vraag of dit ook automatisch kan gebeuren. EM ging terug naar de ontwerptafel en ontwierp een tweede prototype. De samplehouder wordt hierin handmatig in de machine geplaatst, waarna deze automatisch wordt verplaatst tot binnen het vacuümgedeelte en verbonden met alle daar aanwezige sensoren en meeteenheden.
Resultaat
Het design- en engineeringsteam vond oplossingen voor de vragen en behoeftes van de opdrachtgever. De ontworpen elektronenmicroscoop:
- is volkomen afgeschermd van invloeden van buitenaf;
- kan 24/7 in bedrijf zijn;
- maakt rotaties van de samplehouder in alle richtingen mogelijk, zodat de sample vanuit alle hoeken kan worden bekeken;
- maakt het mogelijk de omstandigheden in het vacuüm te manipuleren;
- is zodanig ontworpen dat onderdelen makkelijk en snel zijn te vervangen, waarbij de machine kan blijven werken;
- heeft een 100%-betrouwbaarheid;
- is gebruiksvriendelijk vanwege het automatisch inschuiven en aansluiten.
- De producent wil de microscoop in 2018 op de markt brengen.
