• Dienstag, 21. September 2010 21.09.10 10:22
• Alter: 2 Jahre
  
• Von: Wolfgang Knerr
  

Weiterer großer Schritt in Richtung Nanotechnologie

Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik verfügt über neues Rasterelektronenmikroskop

Dipl.-Ing. Rainer Lilischkis am neuen Rasterelektronenmikroskop (REM)

Bei den Bachelor- und Masterstudiengängen der Bereiche Applied Life Sciences und Mikrosystem- und Nanotechnologie spielt „High-Tech“ sowohl in der Lehre als auch in der Forschung eine besondere Rolle. Insbesondere der Bereich Nanotechnologie, dem der Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik (IMST) in Zweibrücken einen immer größeren Stellenwert beimisst, wäre beispielsweise ohne den Reinraum und die weiteren zur Verfügung stehenden, hochtechnologischen Geräte und Verfahren nicht vorstellbar und auch nicht darstellbar.

Seit Kurzem gehört nun mit einem brandneuen Rasterelektronenmikroskop (REM), das zusätzlich mit einem EDX Detektor (Energy Dispersive X-Ray Analysis) ausgestattet ist, ein weiteres „Highlight“ zur Ausstattung des Fachbereichs. Mit dem REM können allerkleinste Strukturen bildlich dargestellt werden und die verbundene „Energiedispersive Röntgenstrahlen-Analyse“ des EDX ermöglicht es, nicht nur ein Bild der Proben zu machen, sondern auch deren elementspezifische Zusammensetzung zu ermitteln.

Mehr Leistung durch neue Technologie

Wie eindrucksvoll der Fortschritt die Leistung entsprechender Geräte beeinflusst, zeigt sich am Beispiel des REM: So bietet das neue Gerät im Vergleich zu seinem etwa zehn Jahre alten Vorgänger beispielsweise eine Verbesserung der Auflösung um den Faktor sieben! Dadurch können sehr viel kleinere Strukturdetails und Oberflächentopographien sichtbar gemacht werden als bisher. Dies erst ermöglicht es, Strukturen im mittleren und unteren Nanometerbereich von weniger als 50 nm verlässlich zu untersuchen, wobei ein Nanometer einem Millionstel Millimeter entspricht und damit ungefähr 50.000mal dünner als ein Haar ist.

Durch den Einsatz des neuen Gerätes bekommen die Studierenden eine konkrete Vorstellung von den Dimensionen im Bereich der Nanotechnologie sowie von dem grundsätzlichen Design und den wissenschaftlichen und technologischen Möglichkeiten und Grenzen der Technologien. Dabei wird das Gerät nicht nur in der Lehre eingesetzt, sondern unterstützt gleichzeitig die vielfältigen Forschungsprojekte des Fachbereichs: Beispielsweise wird es eingesetzt für materialwissenschaftliche Untersuchungen von metallhaltigen Kohlenwasserstoffschichten und magnetischen Nickellegierungen, also Materialien, die in Drucksensoren und magnetischen Sensoren verwendet werden. Die Untersuchung von Polymermaterialien für die Entwicklung organischer Leuchtdioden (OLEDs) ist eine weitere Einsatzmöglichkeit des Geräts. Auch in laufenden Forschungsprojekten der Applied Life Sciences wird das Gerät unterstützen und zu neuen Erkenntnissen führen, z.B. bei der Untersuchung von Tumorzellen oder des Darmnervensystems, sowie bei der Entwicklung von chip-basierten Biosensoren.

Aufwändige und durchdachte Raumkonzeption notwendig

Um seine optimale Leistung abrufen zu können, war es notwendig, für das Neugerät sozusagen einwandfreie Raumbedingungen zu schaffen, unter denen es optimal arbeiten kann: So darf die Temperatur nicht mehr als ½ °C pro Stunde schwanken und sogar kleinere Geräusche können die Messung beeinflussen und stören. Daher wurde „ein Raum im Raum“ angelegt, in dem die geräuschvollen Vakuumpumpen untergebracht sind. Zudem erhielt das Gerät eine eigene „Bodenplatte“. Um Schwingungen zu vermeiden bzw. zu minimieren, musste der schwimmend verlegte Estrich unter der Standfläche aufgetrennt und mit dem Betonfundament des Gebäudes fest verbunden werden. Nicht zuletzt galt es statische Aspekte entsprechend zu berücksichtigen, denn immerhin bringt das Gerät ein Gewicht von 1 Tonne pro Quadratmeter auf die Waage.

Der Fachbereich geht davon aus, dass der laufende Nutzen der neuen Gerätekombination den beträchtlichen Aufwand, der mit deren Inbetriebnahme verbunden war, deutlich übersteigen wird. Dies erscheint mehr als plausibel, da das Neugerät nicht nur die fachbereichsinterne Lehre und Forschung befruchten, sondern gleichzeitig bei zahlreichen Forschungskooperationen über die Fachbereichsgrenzen hinaus zum Einsatz kommen wird. So zum Beispiel in Projekten mit dem Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften am FH-Standort Kaiserslautern oder auch mit Partnern aus der Industrie und Forschung im In- und Ausland.


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