Innovatiekracht versnellen met nieuw type microscoop met 100% betrouwbaarheid

Elektronenmicroscopen worden steeds onmisbaarder voor onderzoek en analyse. Zowel in de medische sector als in de nanotechnologie en de ontwikkeling van bijvoorbeeld nieuwe chips. Een wereldwijd opererende producent van elektronenmicroscopen schakelde PDM in voor het ontwerp van een nieuw type microscoop dat volcontinu kan werken met een 100%-betrouwbaarheid. De producent kan daarmee nieuwe markten aanboren, met klanten die zich geen uitval kunnen veroorloven.

electro iStock-144362694.jpg

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.

Kris_Vandebriel_business_director_EM_003-e176f9bd.jpg
Kris Vandebriel
Business director, PDM

Voor deze opdrachtgever is een nieuwe soort technologie noodzaak, maar er was onvoldoende engineering capaciteit in huis om deze transitie te realiseren. PDM hielp en ontzorgde de opdrachtgever met het design en de engineering van de nieuwe microscoop die hij in 2018 op de markt brengt.


  • Deel deze pagina: