Self-Sensing Cantilever – Seeing and Feeling in the Nanoworld
Abb. 1: REM-Aufnahme eines piezoresistiven Self-Sensing Cantilevers (Si-Spitze, l = 300 µm) sowie Größenverhältnisse und Stecker
SCL-Sensor.Tech aus Österreich ist der Marktführer für selbstauslesende piezoresistive Messsonden, den sogenannten Self-Sensing Cantilevern.
Die selbstauslesenden Cantilever sind mit einer Vollbrücke aus piezoresistiven Sensorelementen ausgestattet, die die Auslenkung rein elektrisch messen. Dadurch entfällt die typischerweise verwendete optische Auslesung per Laser direkt über dem Cantilever. Der frei gewordene Raum ermöglicht eine Vielzahl neuer Anwendungen unter Luft und Vakuum in Bereichen wie z.B. der Rasterkraftmikroskopie (AFM), Torque-Magnetometrie, Kraft-Messungen und Gas-Sensorik. Die Cantilever sind auf einem 5,9 mm x 4,8 mm kleinen PCB inklusive Stecker aufgebracht, was Handhabung und Wechsel stark vereinfacht und beschleunigt.
Die Cantilever sind mit unterschiedlichen Geometrien, Federkonstanten und Resonanzfrequenzen verfügbar. Zusätzlich besteht bei einer Anfrage von größeren Stückzahlen die Möglichkeit für die Herstellung von kundenspezifischen Versionen.
Abb. 2: links: AFSEM-Messung an einem Knochen in einem REM
Mitte und rechts: Gas-Analyse mit SCL-Cantilever (Ref. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc4610587)
Neben unterschiedlichen Geometrien sind auch unterschiedliche Spitzen-Ausführungen verfügbar. Cantilever mit einer klassischen Siliziumspitze, einer ultra-harten Diamantspitze (SCD) oder in spitzenloser Ausführung (Tipless) ermöglichen unterschiedlichste Anwendungen. Sie bilden z. B. die Grundlage für ein völlig neuartiges Rasterkraftmikroskop, das AFSEM, welches von unserem Partnerunternehmen GETec Microscopy (www.getec-afm.com) für die Integration in kommerzielle Elektronenmikroskope (REM) entwickelt wurde (Abb. 2).
Abb. 3: Verschiedene Cantilever-Typen (Si-Spitze mit Länge 70 µm, Diamantspitze l = 100 µm und Tipless l = 400 µm)
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