Exakt justering av katoderna på elektronaccelerator

Helmholtz Zentrum Berlin använder sig av Micro-Epsilons högkvalitativa kapacitiva givare med en modulär styrenhet, capaNCDT 6220, för vidareutveckling av elektronacceleratorer. Det kapacitiva mätsystemet ger exakta mätresultat under svåra omgivningsförhållanden såsom temperaturer nära den absoluta nollpunkten.

Helmholtz Zentrum Berlin strävar efter att vidareutveckla acceleratorteknik. Projektet ”bERLinPro” utgör en ny teknisk grund för linjära acceleratorer med energiåtervinning (Energy Recovery Linac). I detta projekt fölitar sig Helmholtz Zentrum Berlin på Micro-Epsilons innovativa mätteknik baserad på platta kapacitiva givare med en modulär multikanalkontroll, capaNCDT 6220. Mätsystemet kan utökas med upp till fyra kanaler och är därför lämpligt för varierande mätuppgifter.

En fotokatod i en supraledande högfrekvent elektronkanon används för att optimera källan till de elektronknippen som skall accelereras. Under vidare acceleration förblir elektronknippena mer kompakta än knippen från andra källor och kan bland annat användas för att åstadkomma röntgenstrålning av hög kvalitet. I processen övervakas lutning och förändring av hållarens position under kylning från rumstemperatur till 2 Kelvin (-271 ° C).

Kraven på mätsystemet är hårda. Tack vare sin robusta konstruktion är det kapacitiva mätsystemet capaNCDT 6220 idealiskt för krävande omgivningsförhållanden. Mycket låga temperaturer, ultrahögt vakuum, bromsstrålning och svag radiofrekvent interferens skapar svåra miljöförhållanden. Dessutom uppfyller givarna från Micro-Epsilon kraven när det gäller design, temperaturmotstånd och långsiktig stabilitet. I denna applikation krävs kapacitiva givare med ett mätområde på 4 mm och en linjäritet på 10 μm. Givarna uppnår en upplösning om 0,1 μm. Tack vare systemets modulära design kan mätning i tre punkter göras samtidigt med endast en styrenhet. Dataöverföring sker via ett Ethernet-gränssnitt.

Ny mikroskoplins från Micro-Epsilon

Övervakning av ultrafina objekt och makrofotografering av enskilda komponenter är nu möjligt tack vare en mikroskoplins från Micro-Epsilon. Speciallinsen är en uppgradering för värmerkameror, TIM 450 och TIM 640, med en optisk upplösning på 28 μm.

Tack vare den nya mikroskoplinsen från Micro-Epsilon, avsedd för värmekameror thermoIMAGER TIM 450 (382×288 pixel) och TIM 640 (640×480 pixels), är det möjligt att detektera även den minsta avvikelsen i temperatur med hög precision och pålitlighet. Mikroskoplinsen har utvecklats för mätning på PCB, vid montering av PCB eller för övervakning av microlödningar och svetsfog.

Detaljerad makrofotografering av enskilda objekt är möjlig i realtid med upp till 125 Hz och en optisk upplösning på 28 μm. Avståndet mellan kameran och mätobjektet kan vara upp till 100 mm och kameran placeras fritt inom detta område. Temperaturintervallen är skalbara från -20 ° C till 100 ° C, från 0 ° C till 250 ° C och från 150 ° C till 900 ° C. Tack vare det stora arbetsavståndet kan temperaturmätningar av elektroniska komponenter utföras samtidigt som funktionstester görs.

Kameramodellerna TIM 450 och TIM 640 kan uppgraderas med mikroskoplinsen. Gränssnittskabel, USB-kabel, stativ av hög kvalitet och det omfattande TIM Connect-programmet ingår alltid. Linsen möjliggör visning och snabb analys av högfrekventa temperaturskiftningar samt inspelning av radiometriska videor och bilder. Data kan exporteras och utvärderas med hjälp av andra program.

Kraftfulla lasergivare med ännu större flexibilitet

Produktutbudet av lasergivare optoNCDT 1750 från Micro-Epsilon har utökats med nya mätområden på 500 mm och 750 mm. Tack vare dessa nya modeller kan lasergivarna nu användas för mätuppgifter som kräver snabba mätningar med hög precision och stora mätavstånd. Mycket små föremål kan detekteras tack vare den lilla mätpunkten.

De nya lasergivarna optoNCDT 1750-500 och 1750-750 möjliggör många nya användningsområden för mätning av position och avstånd. Beroende på modell sträcker sig mätområdena från 2 mm till 750 mm. Dessa robusta och kraftfulla lasergivare är speciellt konstruerade för industriella applikationer inom automation och gör det möjligt att mäta på svåra ytor så som halvtransparent plast och keramik, PCB-material, kol och glasfiberarmerad plast. Givarna fungerar nästan oberoende av material och färg. Flexibiliteten gör dem lämpliga för kvalitetskontroll i realtid i nästan alla branscher exempelvis elektronikproduktion, bilindustri, förpackning, maskinbyggnad eller automationsteknik.

Kombinationen av unik prestanda och ett brett utbud av funktioner har resulterat i att givarna tagit en ledande roll i sin klass. Nya utvärderingsalgoritmer och förbättrade komponenter möjliggör extremt hög mätnoggrannhet och dynamik. Den lilla mätpunkten gör givarna idealiska för pålitliga mätningar av de minsta komponenterna. På grund av den extremt kompakta designen kan systemet även integreras i ett begränsat utrymme.

Mätdata kan erhållas via analog utgång eller ett digitalt RS422-gränssnitt. Dessutom är de innovativa givarna utrustade med två digitala utgångar och en ingång för att styra olika funktioner. Webbgränssnittet gör det möjligt att snabbt anpassa givarna till respektive mätuppgift med hjälp av fördefinierade inställningar. Mycket noggranna mätresultat genereras utan ytterligare komplex optimering. Upp till åtta användarspecifika givarinställningar kan lagras.

Beröringsfri detektion av fina repor

Med hjälp av ett konfokalkromatiskt system från Micro-Epsilon kan mycket fina repor på de flesta typer av material detekteras, exempelvis repor på mörk plast och högblank metall. Det är även möjligt att att mäta repornas djup. Konfokalkromatisk teknik baseras på vitt ljus och är beröringsfri. Tack vare den lilla mätpunkten, från sex mikrometer i diameter, och den höga mätnoggrannheten kan mycket små repor detekteras helt beröringsfritt med en upplösning från 10 nanometer. Tekniken är väl lämpad för exempelvis kvalitetskontroller.

Noggrann mätning av ultrafina ytstrukturer

Särskilt inom bilindustrin ställs höga krav på produktkvalitet. Konfokala kromatiska givare från Micro-Epsilon möjliggör inspektion av ultrafina ytstrukturer med hög precision. Givarna confocalDT IFS2405-0,3- och IFS2407 / 90-0,3 bestämmer till exempel ytjämnheten med noggrannhet i mikrometer.

IFS2405-0,3- och IFS2407 / 90-0,3 används bland annat för mätning av bromsskivors grovhet. Bromsskivorna är släta, polerade samt ofta glänsande och strukturerna är näst intill omöjliga att se för det mänskliga ögat. Endast med hjälp av ett mikroskop är det möjligt att synliggöra skivans ultrafina strukturer. Strukturerna i sig är nödvändiga för att skapa friktion och för att säkerställa en hög bromsstyrka även efter många inbromsningar.

Givarna skiljer sig avseende storlek och design. IFS2407/90-03 har en lateral 90° strålriktning vilket innebär att den är speciellt lämpad exempelvis för inspektion av cylinderfoder. Givarens axiella strålriktning undviker skuggeffekter, vilket möjliggör mätningar även i hylsor och fördjupningar. Mätningar med hög precision är även möjliga på lutade föremål.

Konfokalkromatiska mätsystem används för mätning av förskjutning och avstånd samt utvärdering av intensitet. Baserat på avståndet kan mätobjektets topografi och ytegenskaper bestämmas med noggrannhet i mikrometer. Ojämnheter och repor påverkar graden av reflektion vilket orsakar en förändring av signalintensiteten. Därför produceras en exakt bild av mätobjektet och dess strukturer.

Mätt på choklad?

Fyllningen inuti en chokladpralin brukar exempelvis bestå av fett eller fukt som kan få den omgivande chokladen att svälla eller krympa. Lina Svanberg m.fl. på RISE har, med hjälp av mätteknik från Micro-Epsilon, undersökt hur mörk choklad påverkas av fukt- och fettvandring under lagring.

I studien gjordes multipla mätningar före och efter att chokladen utsattes för inducerad svällning genom fukt- och fettvandring. För att bestämma dimensionsförändringarna krävdes beröringsfri och icke-invasiv optisk mätteknik som detekterar mycket små förändringar i avstånd.

Vid mätning passerade chokladen under en konfokalkromatisk givare, IFS2405-30, som var ansluten till en styrenhet med integrerad LED-ljuskälla och spektrometer. Givaren som användes har ett mätområde om 30 mm, en upplösning om 0,18 my och en mätpunkt med en diameter om 50 my.

 

confocalDT

Konfokala givare med högst mätfrekvens i världen

Micro-Epsilons konfokala mätsystem bygger på optisk mätteknik som baseras på vitt ljus och styrenheten är försedd med integrerad ljuskälla och spektrometer. En av modellerna, confocalDT 2471, har den högsta mätfrekvensen i världen vid jämförelse med annan konfokal teknik.

Mätningar med hög upplösning och mätfrekvens kan göras oberoende av mätyta. Avståndsmätningar kan exempelvis göras på speglar och glas. Ensidig tjockleksmätning av andra transparenta material är också möjligt. En extremt liten mätpunkt med konstant storlek möjliggör mätning på mycket små detaljer. Eftersom ljuset från givaren rör sig axiellt mot mätobjektet och tillbaka till givaren så kan mätning göras i mycket små håligheter t. ex. borrhål.

Tack till alla deltagare på Micro-Epsilons seminarium i Finland

Tusen tack till alla deltagare som visade ett stort intresse för samtliga Micro-Epsilons produkter och ställde intressanta frågor till föreläsarna.

Tack även till de kunniga föreläsarna; Christian Kapfhammer (ansvarig för Micro-Epsilons seminarieverksamhet), Nihat Palanci (VD på Micro-Epsilon Norden) och Jouko Kousmanen (ansvarig för Micro-Epsilon Finland) och Benny Nyberg (ansvarig för Micro-Epsilon Norra Sverige) för ett mycket lärorikt event.

– Vi planerar för många liknande event i framtiden. Vår målsättning är att erbjuda värdefull kunskap både till våra egna kunder och alla andra som är intresse av att lära sig mer om Micro-Epsilons produkter och mätteknik, säger Nihat Palanci, VD på Micro-Epsilon i Norden.

Är du intresserad av liknande event på din ort? Maila oss på [email protected].


confocalDT