Projektdaten

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Dynamische und hochgenaue Sensorpositionierung in großen Messvolumina mittels inversem Messkonzept

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Die Entwicklung der Nanotechnik ist erst durch hochpräzise Mess- und Charakterisierungstechniken möglich geworden. Mit der fortschreitenden Entwicklung der entsprechenden Technologien steht der Anforderung nach exakten Messungen im Nano- und Subnanometerbereich die Notwendigkeit gegenüber, diese in immer größer werdenden Messbereichen zusammenhängend durchzuführen. Bisher werden bei Messungen dieser Art in der Regel, um das Abbe-Prinzip strikt einzuhalten, die interferometrischen Messsysteme und Sensoren bzw. Manipulatoren ortsfest an einem metrologischen Rahmen fixiert, während das Messobjekt verfahren wird. Durch die wachsenden Abmessungen der Messobjekte stößt dieses klassische Messkonzept jedoch an seine Grenzen: Das Verfahren großer Messobjekte erfordert entsprechend dimensionierte Antriebs- und Führungssysteme, welche teilweise ebenfalls bewegt werden müssen. Die dabei zu beschleunigenden großen Massen stehen im Widerspruch zu den geforderten hochpräzisen und hochdynamischen Messungen. Ziel der Forschungsarbeiten ist daher die wesentliche Reduzierung der bewegten Massen bei gleichzeitiger Vergrößerung des Messbereiches durch ein inverses Messkonzept. Dies soll durch das Verfahren der Messsysteme und Sensoren bei gleichzeitiger ortfester Lage des Messobjektes realisiert werden. Die dabei prinzipabhängig auftretenden Abbe-Abweichungen müssen, um die notwendigen Messunsicherheiten erreichen zu können, korrigiert werden. Durch die Entwicklung der interferometrischen Messtechnik im SFB622 sind mittlerweile interferometrische Winkelmessungen mit hinreichender Genauigkeit möglich, um eine solche Korrektur durchführen zu können. Die Schlüsselstellung für die erfolgreiche Realisierung des inversen Konzeptes liegt in einem Miniatur-6-Achs-Interferometer zur synchronen Messung aller 6 Raumkoordinaten des bewegten Messkopfes. Gemeinsam mit einem konsequenten Leichtbau und einem darauf abgestimmten Führungs- und Antriebskonzept wird so der Vorstoß in bisher nicht erreichte Messbereiche möglich.