Konstruktion und Optimierung einer Mikroskop-Fokus-Verschiebeeinheit

Abstract

Diese Arbeit umfasst die Konstruktion und Optimierung einer motorisierten Linearstufe für Mikroskope mit festem Arbeitsabstand an Experimentieraufbauten in der Röntgenmikroskopie. Die Kopplung eines unabhängig geführten Szintillators1 mit dem Mikroskop erlaubt eine hochpräzise Verschiebung des Fokus von der Szintillatorebene auf den Probenpunkt. Als Führung kommen Käfigschienenführungen zum Einsatz. Der Antrieb erfolgt mittels Schrittmotor und Kugelgewindetrieb. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methoden werden Komponenten unter Vorgabe eines Bauraums hinsichtlich eines geringen Gewichts bei gleichzeitig hoher Steifigkeit und Schwingungsstabilität optimiert.

This report deals with the design and optimization of a motorized linear stage for microscopes with a fixed working distance on experimental setups in X-ray microscopy. The linkage of an independently guided scintillator2 with the microscope allows a highly precise displacement of the focus from the scintillator plane to the sample spot. Cage guideways are used for guidance. The drive is provided by a stepper motor and ball screw drive. With the help of finite element methods, components are optimized under specification of a design space with regard to low weight combined with high stiffness and vibration stability.