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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Indentor zur Messung von mechanischen
Eigenschaften von Materialien mit einem Eindringkörper mit
vorbestimmter Geometrie, einer Einrichtung zur Krafterzeugung, mit
der der Eindringkörper
in eine zu messende Materialoberfläche eindringt, und einer Einrichtung
zur Messung einer Eindringtiefe. Die Erfindung betrifft auch ein
entsprechendes Verfahren, bei dem ein Eindringkörper mit einer vorbestimmten
Geometrie in eine zu vermessende Materialoberfläche mit einer vorbestimmten
Kraft eindringt und die Eindringtiefe erfasst wird.
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Beschichtungen
mit Dicken von wenigen μm oder
sogar nur einigen 10 bis 100 nm gewinnen wegen ihrer hervorragenden
Eigenschaften immer mehr an Bedeutung. Bei Werkzeugen, Motorkomponenten etc.
sind Hartstoffschichten, beispielsweise aus TiN, TiC oder diamantähnlichem
Kohlenstoff, mit einer Schichtdicke von etwa 1 bis 4 μm bereits
alltäglich. Zur
Erzielung kratzfester, schmutzabweisender, antistatischer, reflektierender
oder speicherfähiger
Oberflächen
wurden in den letzten Jahren hochkomplexe Schichtsysteme im Nanometerbereich
entwickelt. Die Bestimmung der technologischen Eigenschaften solcher
Schichten ist für
deren Optimierung unerlässlich.
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Außerdem bestimmen
oft kleine Werkstoffvolumina nahe der oder an der Oberfläche das
Verhalten des Grundwerkstoffs. Da die Dicke der dünnen Schichten
immer dünner
wird, beispielsweise beträgt die
Aluminiumschichtdicke für
eine CD-ROM/Audio etwa 50 nm und im Falle einer DVD-9 beträgt die Dicke
der Silberlegierungsschicht L0 nur etwa 10 bis 12 nm, wurden in
den letzten Jahren neue Verfahren entwickelt, mit denen die Eigenschaften
kleiner Volumina gemessen werden und die Mechanismen bestimmt werden
können,
die das Funktionsverhalten prägen.
Diese Verfahren reichen von der Rasterkraftmikroskopie (AFM – Atomic
Force Microscope) und Messen der Oberflächenkräfte bis zum Nanoindentations-Verfahren
und zu Nanoscratch-Techniken.
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Bei
der Nanoindentations-Prüfung
werden die Prüfkraft
und Eindringtiefe eines Eindringkörpers während des Eindringvorganges
registriert und anschließend
diese Daten analysiert, um die Kontaktfläche und daraus die mechanischen
Eigenschaften zu erhalten. Diese Prüfung hat, verglichen mit den
anderen Verfahren zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften
kleiner Werkstoffvolumina, ein steigendes Interesse gefunden, weil
das Prinzip einfach, das Verfahren leicht zu realisieren und es
auf verschiedenartige Proben anwendbar ist. In vielen Fällen ist
die Nanoindentations-Prüfung
das einzig mögliche
Verfahren, um sowohl die plastischen als auch die elastischen Eigenschaften
dünner
Schichten zu erfassen. Das Prüfverfahren
und die Datenanalyse für
die Nanoindentations-Prüfung
haben in den ISO-Normen 14 577-1 und 14 577-2 Eingang gefunden.
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Wenn
die Spitzengeometrie des Eindringkörpers präzise bestimmt wurde, kann gestützt auf
das Prinzip der Nanoindentations-Prüfung abgeleitet werden, dass
das Verfahren im Prinzip erfolgreich auf Schicht-Substrat-Systeme
mit beliebigen Abmessungen und beliebiger Struktur angewendet werden kann.
Dies gilt, solange die auf die Probe ausgeübte Eindringkraft und die zugehörige Eindringtiefe
mit einer adäquaten
Genauigkeit erfasst werden können. Für die Nanoindentations-Prüfung existieren
allerdings Einschränkungen,
von denen eine besagt, dass die maximale Eindringtiefe nur weniger
als ein Zehntel bis ein Fünftel
der Schichtdicke betragen darf, um einen Einfluss der mechanischen
Eigenschaften des Substrats auf die gemessenen mechanischen Eigenschaften
der Schicht zu vermeiden.
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Da
heutzutage die Abmessungen des bleibenden Eindrucks in der Oberfläche gewöhnlich im Submikrometerbereich
liegen, wird oftmals ein Rastersondenmikroskop zur Bilderzeugung
des in der Materialoberfläche
zurückbleibenden
Eindrucks bevorzugt. Eine übliche
Messvorrichtung ist in der 3 wiedergegeben,
bei der ein Nanoindentor 100 ein Zubehör zu einem Rastersondenmikroskop
(SPM – Scanning
Probe Microscope) 200 bildet.
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Hierbei
ist eine für
die Laborprüfung
entsprechend vorbereitete Materialprobe 210 auf einem Piezoröhrenscanner 220 angeordnet.
Der Piezoröhrenscanner 220 wird
von einem 3D-Piezoaktuator 230 angetrieben, der von einer
Mikroskopsteuerung 240 gesteuert wird. Auf die Materialprobe 210 wirkt
eine Spitze bzw. ein Eindringkörper 110 des
Nanoindentors 100 ein. Der Nanoindentor 100 weist
eine Indentorsteuerung 120 auf, die zum einen eine Krafterzeugungseinrichtung 130 und
zum anderen eine Eindringtiefenmesseinrichtung 140 steuert.
Die Indentorsteuerung 120 des Indentors 100 ist
ferner mit der Mikroskopsteuerung 240 des Rastersondenmikroskops 200 verbunden.
Die Endringtiefenmesseinrichtung 140 beruht häufig auf
einem kapazitiven Messprinzip.
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Für die Krafterzeugung
ist aus der
CH 657 704
A5 ein elektromagnetisches Kraftaufbringverfahren bekannt,
welches jedoch unvermeidbare Nachteile aufweist. Ein derartiger
Aktuator ist zum einen groß und
schwer und zum anderen weist er eine erhebliche thermische Drift
aufgrund der Wärme
auf, die durch den Strom in einer Spule erzeugt wird.
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Aus
der
EP 0 432 131 B1 ist
ein Eindringhärteprüfer bekannt,
bei dem die Eindringkraft über
einen Elektromotor und einen Hebeltrieb erzeugt wird.
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Ein
anderer üblicher
Weg zur Kraftaufbringung besteht darin, die Kraft durch eine Feder
zu erzeugen. Die vorgeschlagenen Krafterzeugungsmethoden versagen
jedoch bei einer Nanoindentations-Prüfung, wenn die mechanischen
Eigenschaften von Werkstoffen bzw. Materialien gemessen werden sollen,
die ein starkes Kriechen, Plastizität etc. zeigen, weil die Eindringtiefe
in diesen Fällen
(während des
Zyklus der Kraftsteuerung) schnell zunimmt und deshalb die aufgebrachte
Eindringkraft nicht länger aufrecht
erhalten werden kann.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die Messung mechanischer Eigenschaften von Materialien zu verbessern, und
insbesondere eine Eindringprüfung
mit einer erhöhten
Auflösung
der Krafterzeugung und einer erhöhten
Auflösung
der Messung der Eindringtiefe bereitzustellen, welche zudem unempfindlich
gegenüber
den zu messenden Materialien und Werkstoffen ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Indentor mit den Merkmalen von Anspruch
1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
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Mittels
des Kammantriebsaktuators, der ein mikroelektromechanisches System
(MEMS) darstellt, ist es möglich,
dass aufgehängte
Mikrostrukturen präzise
mit einer linearen oder angularen Bewegung angetrieben werden. Das
Antriebsprinzip des elektrostatischen Kammantriebsaktuators beruht
auf der Anziehungskraft der beiden entgegengesetzt aufgeladenen
Kammelektroden aufgrund der angelegten elektrischen Spannung. Der
Kammantriebsaktuator weist im Allgemeinen eine große Zahl
feiner, miteinander verschränkter
Finger auf, die in der Summe die resultierende elektrostatische
Antriebskraft erzeugen.
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Der
Vorteil des auf einem MEMS beruhenden erfindungsgemäßen Nanoindentors
besteht darin, dass dieser eine hohe Auflösung der Krafterzeugung sowie
eine hohe Auflösung
der Messung der Eindringtiefe ermöglicht. Zusätzlich weist das gesamte Messsystem
sehr kleine Abmessungen auf, wodurch der erfindungsgemäße Indentor
besonders wirksam gegenüber
Umgebungseinflüssen
abgeschirmt werden kann. Die Herstellung des MEMS ist mit einer
hohen Präzision
möglich
und ferner können für die Herstellung
bekannte Verfahren verwendet werden, wodurch die Produktion wirtschaftlich
günstig
ist. Darüber
hinaus erlaubt die Konfiguration des erfindungsgemäßen Indentors
eine sichere Nanoindentationsprüfung
von Materialien mit starkem Kriechen und einer hohen Plastizität.
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Bevorzugt
ist als erster Kammantriebsaktuator ein lateraler Kammantriebsaktuator
vorgesehen. Bei einem lateralen Kammantriebsaktuator erfolgt die Verschiebung
der beweglichen Kammfinger parallel zu deren Ausrichtung und der
Abstand der Kammfinger der beiden Kammelektroden zueinander senkrecht
zu deren Ausrichtung bleibt konstant.
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In
vorteilhafter Weise ist zusätzlich
mindestens ein weiterer Kammantriebsaktuator vorgesehen, um eine
Bewegung des Eindringkörpers
parallel zu der Materialoberfläche
zu erzeugen. Bevorzugt ist der weitere Kammantriebsaktuator ein
transversaler Kammantriebsaktuator. Bei einem transversalen Kammantriebsaktuator
erfolgt die Verschiebung der beweglichen Finger senkrecht zur Fingerachse.
Verglichen mit dem lateralen Kammantriebsaktuator, kann der transversale
Kammantriebsaktuator eine viel größere Antriebskraft und Empfindlichkeit
aufgrund der Spaltänderungen
zwischen den einzelnen Kammfingern hervorbringen.
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Um
die Oberflächentopografie
der Materialoberfläche
vor dem Eindringen des Eindringkörpers und
die dadurch veränderte
Topografie nach der Eindringung miteinander vergleichen zu können, ist
eine Bilderzeugungseinrichtung zur Erfassung der Topografie der
Materialoberfläche
vorgesehen.
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Die
Bilderzeugungseinrichtung ist ausgebildet, mit dem Eindringkörper über die
Materialoberfläche
eine rasternde Bewegung auszuführen,
indem der erste Kammantriebsaktuator zur Erfassung der Topografie
und der weitere Kammantriebsaktuator zur Erzeugung der rasternden
Bewegung dient. Aufgrund der derart reali sierten Integration der
Bilderzeugung in das eigentliche Messsystem können die Topografie vor und
nach dem Eindringen ohne einen Wechsel bzw. Austausch der Messeinrichtungen
erfasst werden. Da die durch den Eindringvorgang verursachte Strukturveränderung
der Materialoberfläche im
Submikrometerbereich liegt, ist bei einem Wechsel der Messeinrichtung
ein Wiederauffinden des zu messenden Bereiches auf der Materialoberfläche deutlich
erschwert, wenn nicht gar unmöglich.
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Bevorzugt
sind die mehreren Kammantriebsaktuatoren aus einem Stück hergestellt.
Besonders bevorzugt sind die mehreren Kammantriebsaktuatoren und
der Eindringkörper
aus einem Stück
hergestellt. Dies eröffnet
die Möglichkeit,
das erfindungsgemäße MEMS
in wirtschaftlich günstiger
Weise mit für
MEMS-Strukturen bekannten Techniken herzustellen.
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In
vorteilhafter Weise ist eine Eindringkörperspitze an dem Eindringkörper vorgesehen.
Diese Eindringkörperspitze
kann als zusätzliches
Teil des Indentors mit dem Eindringkörper durch Kleben, Löten etc.
verbunden sein. Alternativ ist die Eindringkörperspitze und der Eindringkörper aus
einem Stück hergestellt,
so dass gegebenenfalls die Eindringkörperspitzen zusammen mit dem
Kammantriebsaktuator in einer vorgegebenen Form hergestellt sein
kann.
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Die
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
entsprechen den jeweiligen Vorteilen des erfindungsgemäßen Indentors.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung
unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, in
denen:
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1 – schematisch
skizziert das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Nanoindentors zeigt;
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2 – ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Nanoindentors
zeigt; und
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3 – schematisch
einen mit einem Rastersondenmikroskop kombinierten Indentor aus
dem Stand der Technik wiedergibt.
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In 1 ist
das grundlegende Prinzip der erfindungsgemäßen Nanoindentors mit einem
zweidimensionalen mikroelektromechanischen System (MEMS) 1 vereinfacht
dargestellt. Der Indentor weist einen Eindringkörper 2 auf, der aus
einem Schaft 3 und einer an dessen einem Ende befindlichen
Eindringkörperspitze 4 besteht.
In der dargestellten prinzipiellen Versuchsanordnung befindet sich
unterhalb der Eindringkörperspitze 4 eine
zu messende Materialoberfläche 5,
deren mechanische Eigenschaften mit dem erfindungsgemäßen Indentor
zu bestimmen sind. Obwohl die Probe mit der Materialoberfläche 5 als
Laborprobe dargestellt ist, kann der erfindungsgemäße Indentor
auch auf einer beliebig ausgedehnten Oberfläche aufgesetzt werden, um die
Messung durchzuführen.
Somit ist beispielsweise eine Vorort-Messung in Produktionsprozessen
möglich.
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Das
MEMS 1 weist einen ersten lateralen Kammantriebsaktuator 6 auf,
dessen erste Elektrode durch einen beweglichen Kammfinger 7 vereinfacht dargestellt
ist. Eine zweite Elektrode des Kammantriebsaktuators 6 ist
mit Kammfingern 8 und 9 in der 1 wiedergegeben.
Der laterale Kammantriebsaktuator 6 ist derart ausgerichtet,
dass eine Bewegung des beweglichen Kammfingers 7 parallel
zu seiner Ausrichtung zu einer Bewegung des Eindringkörpers 2 senkrecht
zu der Materialoberfläche 5 führt.
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Ferner
ist zusätzlich
ein weiterer Kammantriebsaktuator als transversaler Kammantriebsaktuator 10 vorgesehen.
Der transversale Kammantriebsaktuator 10 weist feste Kammfinger 11 und 12 und
einen beweglichen Kammfinger 13 auf. Die beiden Typen von
Kammantriebsaktuatoren, der laterale Kammantriebsaktuator 6 und
der transversale Kammantriebsaktuator 10 weisen verschiedene
Arbeitsmodi auf. Im Falle des transversalen Kammantriebsaktuators 10 erfolgt
die Verschiebung des beweglichen Kammfingers 13 senkrecht
zu dessen Ausrichtung. Insbesondere tendiert die Verschiebung dazu,
den Abstand zwischen dem beweglichen Kammfinger 13 zu einem
der beiden festen Kammfinger 11 zu verringern, während gleichzeitig
der Abstand zu dem gegenüberliegenden
festen Kammfinger 12 zunimmt.
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Verglichen
mit dem lateralen Kammantriebsaktuators 6 kann der transversale
Kammantriebsaktuator 10 eine viel größere Antriebskraft und Empfindlichkeit
aufgrund der Spaltänderungen
zwischen dem beweglichen Kammfinger 10 und den festen Kammfingern 11 und 12 hervorbringen.
Allerdings besteht eines der wesentlichen Probleme, die verhindern,
dass der transversale Kammantriebsaktuator 10 in breitem
Maße angewendet
wird, in einem so genannten „Hineinzieh”-Effekt,
der den Verschiebebereich des transversalen Kammantriebsaktuators 10 erheblich
verringert. Durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise
der Verbesserung der mechanischen Struktur, des elektronischen Schaltkreises
und durch Anwendung neuer Steuerstrategien kann allerdings der nutzbare
Verschiebebereich des transversalen Kammantriebsaktuators 10 bis
zu 4 μm
betragen.
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Der
laterale Kammantriebsaktuator 6 hat eine ähnliche
Geometrie wie der transversale Kammantriebsaktuator 10,
der bewegliche Finger 7 verschiebt sich jedoch entlang
seiner langen Fingerachse. Die Struktur des lateralen Kammantriebsaktuators 6 besitzt
gegenüber
dem transversalen Kammantriebsaktuator 10 einen Vorteil,
der darin besteht, dass die elektrostatische Kraft unabhängig von
der Verschiebung des Aktuators ist. Demzufolge kann die Positionierung
des beweglichen Teils, des Kammfingers 7, des Kammantriebsaktuators 6 mit
Hilfe der angelegten Spannung exakt und präzise gesteuert werden. Gestützt auf
diese vorteilhaften Merkmale des lateralen Kammantriebsaktuators 6 ist
die Messung der mechanischen Eigenschaften von kleinen Werkstoffvolumina
und von freistehenden Filmen möglich.
Bei einer typischen Prüfkraft
von 1 mN betragen die Eindringtiefen bei harten Werkstoffen beispielsweise
Silizium, etwa 50 nm. Mit der gleichen Prüfkraft werden im Stahl- oder
Kupferschichten Eindringtiefen von etwa 100 nm und in weicheren
Kunststoffschichten Eindringtiefen im Bereich von μm gemessen.
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Das
dargestellte MEMS wird auch als zweidimensional bezeichnet, da die
Kammfinger 7, 8, 9, 11, 12 und 13 beider
Kammantriebsaktuatoren 6 und 10 in der gleichen
Ebene liegen. Die mit den Kammantriebsaktuatoren 6 und 10 erzeugten
Bewegungsrichtungen stehen jedoch senkrecht aufeinander. Die Bewegungsrichtung
des lateralen Kammantriebsaktuators 6 liegt innerhalb der
Ebene der MEMS-Struktur, wohingegen die Bewegungsrichtung des transversalen
Kammantriebsaktuators 10 senkrecht zur Bewegungsrichtung
des lateralen Kammantriebsaktuators in der Ebene der MEMS-Struktur
liegt. Mit der dargestellten Anordnung sind somit Bewegungen in
zwei Dimensionen ermöglicht.
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In
der 2 ist eine typische Realisierung eines MEMS 11 für einen
Nanoindentor dargestellt. Ein Eindringkörper 12 mit einem
Schaft 13 und einer daran befindlichen Eindringkörperspitze 14 ist
in der 2 durch einen Pfeil symbolisch dargestellt. Die Eindringkörperspitze 14 kann
eine kommerziell erhältliche
Diamantspitze oder eine Spitze aus jedem geeigneten, beispielsweise
mit MEMS-Herstellverfahren bereitgestellten Werkstoff sein. Die
Bewegung des Eindringkörpers 12 in
X-Richtung wird mittels der lateralen Kammantriebsaktuatoren 16a und 16b bewirkt.
Zur Verschiebung in Y-Richtung sind zusätzliche Kammantriebsaktuatoren 20a und 20b vorgesehen.
Der Schaft 13 ist mit zwei Federbalken A1,
A2 gelagert. Ferner sind mehrere Federbalken
B1, B2, B4 und B5 zur Lagerung
eines Hauptrahmens der MEMS-Struktur
vorgesehen.
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Der
Unteraktuator V3 ist ein lateraler Kammantrieb,
der die elektrostatische (Eindring-)Kraft liefert, um die Hauptachse
und die Eindringkörperspitze 14 in
vertikaler Richtung anzutreiben, die das Ende der Hauptachse der
MEMS-Struktur mit speziellen Formen oder einem kommerziellen Mikroprodukt sein
könnte,
das mit der Hauptachse verbunden ist. Der Unteraktuator V1 ist ein transversaler Kammantrieb, der
vorgesehen ist, um eine elektrostatische Kraft zu liefern, um die
Eindringkörper spitze 14 nach links
zum Scannen der zu prüfenden
Oberfläche
oder des bleibenden Eindrucks anzutreiben. Der Unteraktuator V2
ist ein transversaler Kammantrieb, der dazu dient, eine elektrostatische
Kraft zu liefern, um die Eindringkörperspitze 14 nach
rechts anzutreiben, um die zu prüfende
Oberfläche
oder den bleibenden Eindruck zu scannen.
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Unter
Berücksichtigung
dessen, dass einige Werkstoffe beim instrumentierten Eindringversuch ein
so genanntes „pile-up”-Phänomen zeigen,
wird der Unteraktuator V4 eines lateralen
Kammantriebs eingeführt,
der eine elektrostatische (Zug-)Kraft liefert, um die Hauptachse
mit der Eindringkörperspitze nach
oben zu bewegen, mit der die Kontaktkraft zwischen Eindringkörperspitze
und dem zu prüfenden Werkstoff
während
des Scannens konstant und in einem annehmbaren Bereich gesteuert
werden kann. Die einzelnen Elektroden 26, 27, 27', 28 und 29 sind durch
Isolatoren 30 voneinander getrennt.
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Die
Eindringkörperspitze 14 wird
in Kontakt mit der zu prüfenden
Oberfläche
(nicht dargestellt) gebracht, wodurch dann der Eindruck in der Probe erzeugt
wird. Die hierfür
erforderliche Bewegung in X-Richtung wird mit den lateralen Kammantriebsaktuatoren 16a und 16b erzeugt.
Beim Eindringen der Eindringkörperspitze 14 in
das Prüfmaterial
findet sowohl eine elastische als auch eine plastische Verformung
der Oberfläche
statt. Bei der Rücknahme
der Prüfkraft
und der Eindringkörperspitze 14 findet
eine teilweise Rückbildung
der Verformung mit einem rein elastischen Anteil statt.
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Ein
weiterer Satz transversaler Kammantriebsaktuatoren 20a und 20b ist
vorgesehen, um die Topografie der zu prüfenden Oberfläche oder
des bleibenden Eindrucks in Y-Richtung zu scannen. Mit Hilfe zusätzlicher
Aktuatoren (nicht dargestellt) kann auch eine Bewegung in Z-Richtung
erzeugt werden, um eine Fläche
der Material- bzw.
Probenoberfläche scannen
zu können.
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Die
in der Darstellung der 2 beiden lateralen Kammantriebsaktuatoren 16a werden
eingesetzt, um eine elektrostatische Zugkraft zu erzeugen, die den
Schaft 13 des Eindringkörpers 12 und
somit die Eindringkörperspitze 14 nach
oben, also von der Probe fort, bewegt. Die beiden darunter dargestellten lateralen
Kammantriebsaktuatoren 16b werden eingesetzt, um die elektrostatische
Eindringkraft zu erzeugen, die den Eindringkörper 12 mit der Eindringkörperspitze 14 nach
unten, also zu der Probe hin, bewegt.
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Der
transversale Kammantriebsaktuator 20a ist dazu vorgesehen,
eine elektrostatische Kraft zu erzeugen, mittels der die Eindringkörperspitze 14 nach
links zum Scannen oder für
eine Scratchprüfung
angetrieben und bewegt wird. Der gegenüberliegend angeordnete, transversale
Kammantriebsaktuator 20b dient hingegen zur Erzeugung der
elektrostatischen Kraft, um die Eindringkörperspitze 14 nach
rechts zu bewegen.
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Mit
den Vorteilen eines typischen lateralen Kammantriebs 16b ist
die Eindringkraft, die auf die Eindringkörperspitze 14 aufgebracht
wird, unempfindlich gegenüber
der Verschiebung des Eindringkörpers 12.
Das ist sehr wichtig, um ein exaktes Messergebnis zu erhalten, besonders
wenn der zu prüfende
Werkstoff ein starkes Kriechen oder starke Plastizität zeigt.
Auch kann eine viel größere Antriebskraft
entlang der Achse senkrecht zum Schaft 13 des Eindringkörpers 12 erzeugt
werden, um die Eindringkörperspitze 14 anzutreiben,
die die zu prüfende
Oberfläche
oder den bleibenden Eindruck scannt. Dies ist wesentlich, weil die
Federkonstante der Struktur entlang der Achse senkrecht zum Hauptschaft 13 im
Allgemeinen viel größer als
die Federkonstante entlang der Achse des Hauptschafts 13 ist.
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Unter
Berücksichtigung
dessen, dass in einigen Spezialfällen
eine in situ-Indentationsprüfung erforderlich
sein kann, kann ein Hilfsaktuator mit Kammantrieb zu dem Zweck eingeführt werden,
um die Fehlerquellen in der Prüfumgebung
zu erfassen und zu kompensieren. In diesem Fall ist offensichtlich nur
eine eindimensionale Konfiguration notwendig. Es besteht keine zusätzliche
Anforderung an die Krafterzeugung, so dass ein Satz lateraler Kammantriebsaktuatoren
die ideale Wahl darstellt.
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Weiterhin
können
auf der Grundlage des vorgestellten Konfigurationsprinzips noch
andere Messanordnungen zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften
kleiner Werkstoffvolumina entwickelt werden. Denkbar sind hier beispielsweise
ein Mikro-/Nano-Zugversuchsgerät, ein Mikro-/Nano-Scratchversuchsgerät etc.