DE4444647B4 - Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren - Google Patents

Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren Download PDF

Info

Publication number
DE4444647B4
DE4444647B4 DE19944444647 DE4444647A DE4444647B4 DE 4444647 B4 DE4444647 B4 DE 4444647B4 DE 19944444647 DE19944444647 DE 19944444647 DE 4444647 A DE4444647 A DE 4444647A DE 4444647 B4 DE4444647 B4 DE 4444647B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
particles
pulse
bar
bending
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944444647
Other languages
English (en)
Other versions
DE4444647A1 (de
Inventor
Roland Wurster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wurster Roland Dr
Original Assignee
Wurster Roland Dr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wurster Roland Dr filed Critical Wurster Roland Dr
Priority to DE19944444647 priority Critical patent/DE4444647B4/de
Publication of DE4444647A1 publication Critical patent/DE4444647A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4444647B4 publication Critical patent/DE4444647B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/14—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force of explosions; for measuring the energy of projectiles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Verfahren zur Impulsmessung submikroskopischer Partikel, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (10) auf das freie Ende (12.1) eines einseitig eingespannten, als Mikroblattfeder ausgebildeten Balkens (12) auftreffen und die dadurch bewirkte Verbiegung (11) des Balkens (12) gemessen und daraus der Partikelimpuls (p) ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Impulsmessung submikroskopischer Partikel.
  • Aus der US 3,304,773 ist ein Kraftaufnehmer zum Messen kleiner Kräfte bekannt geworden. Die US 3,379,974 offenbart ein Partikeldetektionsgerät, das ein ballistisches Pendel aufweist, welches in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Pendel umfasst eine Pendelmasse, die geeignet ist, auftreffende Partikel durch inelastische Stöße zu absorbieren.
    •
  • Die Aufgabe, ein Verfahren zur Impulsmessung submikroskopischer Partikel bereitzustellen, wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 4.
    •
  • Das Verfahren zielt darauf ab, den Impuls p von Einzelpartikeln aus der Verbiegung eines einseitig eingespannten Balkens zu ermitteln. Entsprechend der schematischen Skizze in der Zeichnung treffen einzelne Partikel 10 eines Partikelstrahls im Vakuum auf das freie Ende 12.1 des Balkens 12 und übertragen gemäß den Stoßgesetzen Impuls und Energie auf den einem „ballistischen Pendel" ähnlichen Kraftsensor. Geeignete mikroskopisch kleine Kraftsensoren lassen sich mit den Methoden der Mikromechanik herstellen. Sie werden z. B. in der Rasterkraftmikroskopie („atomic force microscopy") zur Abbildung der Topographie von Objektoberflächen benutzt, indem eine extrem feine Spitze am freien Ende des Balkens die Rauigkeit der Oberfläche bis herab zu atomaren Dimensionen abtastet. Abhängig von ihren mechanischen und geometrischen Kenngrößen lassen sich mit solchen Kraftsensoren Kräfte von weniger als 10–12 N bzw. Verbiegungen 11 kleiner 0,1 nm messen. Diese hohe Empfindlichkeit der Verbiegungsmessung soll bei dem geplanten Partikelimpulsspektrometer ausgenutzt werden. Zum Nachweis der Verbiegungen 11 stehen eine Reihe empfindlicher Methoden zur Wahl: ein Lichtzeiger 13 mit positionsempfindlichem Detektor 14 wird in vielen kommerziellen Rasterkraftmikroskopen benutzt, ein Nomarski-Interferometer auf der Rückseite des Balkens 12 oder die neuerdings realisierte Messung des im Balken 12 verursachten piezoresistiven Effekts. Unter vereinfachenden Annahmen lassen sich bei Berücksichtigung der Spezifikationen typischer Sensoren für Partikeln von 1 μm Durchmesser, der Dichte 2g/cm3 und der Geschwindigkeit 300 m/s Verbiegungen von z. B. 4 nm abschätzen.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Impulsmessung submikroskopischer Partikel, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (10) auf das freie Ende (12.1) eines einseitig eingespannten, als Mikroblattfeder ausgebildeten Balkens (12) auftreffen und die dadurch bewirkte Verbiegung (11) des Balkens (12) gemessen und daraus der Partikelimpuls (p) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbiegung (11) des Balkens (12) mittels eine Lichtzeigers (13) mit einem positionsempfindlichen Detektor (14) gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbiegung (11) des Balkens (12) mittels eines Nomarski-Interferometers auf der Rückseite des Balkens (12) gemessen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbiegung (11) des Balkens (12) durch die Messung des im Balken (12) verursachten piezoresistiven Effekts bestimmt wird.
DE19944444647 1994-12-15 1994-12-15 Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren Expired - Fee Related DE4444647B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944444647 DE4444647B4 (de) 1994-12-15 1994-12-15 Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944444647 DE4444647B4 (de) 1994-12-15 1994-12-15 Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4444647A1 DE4444647A1 (de) 1996-06-20
DE4444647B4 true DE4444647B4 (de) 2006-01-26

Family

ID=6535856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944444647 Expired - Fee Related DE4444647B4 (de) 1994-12-15 1994-12-15 Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4444647B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230106124A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-06 The Government of the United States of America, as represented by the Secretary of Homeland Security Ballistic pendulum stabilizer

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093304A1 (en) * 2000-05-25 2001-12-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method and apparatus for particle detection using a sensor structure having a moveable portion
DE102014003118B4 (de) 2014-03-11 2023-06-29 Alexander Spethmann Messvorrichtung zur simultanen ortsgleichen Messung von Kräften geladener und ungeladener Teilchen und elektrischen Strömen
DE102014116965B3 (de) * 2014-11-20 2015-12-31 Christian-Albrechts-Universität Zu Kiel Partikelstrahl-Kraftmessvorrichtung und Partikelstrahl-Kraftmessverfahren sowie Vorrichtung und Verfahren zum Sputtermonitoring

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3304773A (en) * 1964-03-26 1967-02-21 Vernon L Rogallo Force transducer
US3379974A (en) * 1965-11-10 1968-04-23 Hugh L. Dryden Particle detection apparatus including a ballistic pendulum

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3304773A (en) * 1964-03-26 1967-02-21 Vernon L Rogallo Force transducer
US3379974A (en) * 1965-11-10 1968-04-23 Hugh L. Dryden Particle detection apparatus including a ballistic pendulum

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230106124A1 (en) * 2021-10-06 2023-04-06 The Government of the United States of America, as represented by the Secretary of Homeland Security Ballistic pendulum stabilizer
US11815419B2 (en) * 2021-10-06 2023-11-14 The Government of the United States of America, as represented by the Secretary of Homeland Security Ballistic pendulum stabilizer

Also Published As

Publication number Publication date
DE4444647A1 (de) 1996-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4444647B4 (de) Verfahren zur Detektion und Impulsspektrometrie submikroskopischer Partikel mittels Kraftsensoren
EP0969274A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Unwuchten an rotierenden Körpern
DE3740227C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Verformungen an Proben oder Prüfkörpern in Prüfmaschinen
DE19906162A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung der Anpreßkraft zwischen einem Fahrdraht und einem Stromabnehmer
DE3720303C2 (de) Probeneinspannvorrichtung für Prüfmaschinen
DE29824199U1 (de) Vorrichtung zur Durchführung eines Härtetests an Prüfkörpern, insbesondere Tabletten oder Pillen
DE102006043912B9 (de) Pendelschlagwerk
EP1080339A1 (de) Tastschnittverfahren sowie anordnung zur kenngrössenbestimmung einer oberfläche eines prüflings nach dem tastschnittverfahren
EP3473997A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamischen belastungsprüfung
EP0038911A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Echtheitsprüfung von Münzen
DE102018218360B4 (de) System und verfahren zur erfassung von partikeleinschlägen an einem probenkörper
DE2835615A1 (de) Optoelektronischer koordinatenmesstaster
Hanson et al. Experimentally determined natural vibration modes of some cantilever-wing flutter models by using an acceleration method
DE10030570A1 (de) Verfahren zum schnellen Lösen eines Taststiftes von einem Tastkopf eines Koordinatenmessgerätes sowie Koordinatenmessgerät zur Durchführung des Verfahrens
DE4107269C2 (de) Verfahren zur Ermittlung von Flächennormalen
DE242629C (de)
DE19508396C2 (de) Verfahren zur Überwachung einer auf ein Werkzeug einer Werkzeugmaschine einwirkenden Reaktionskraft
DE3936465C2 (de) Koordinatenmeßgerät
DE2835201C3 (de) Anordnung zur Messung des zeitlichen Verlaufs der auf eine Probe durch einen Hammer ausgeübten Kraft bei Schlag- oder Fallwerken der Werkstoffprüfung
WO1992008102A1 (de) Anordnung zum messen linearer abmessungen auf einer strukturierten oberfläche eines messobjektes
DE102017108960B3 (de) Konturmessgerät
DE3115711A1 (de) "perkussionsinstrument fuer diagnose- und pruefzwecke"
DD293887A5 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung von quer-deformationselementen, insbesondere piezokeramischen biegeelementen
EP0296424B1 (de) Anordnung zur Messung von Verformungen an Proben oder Prüfkörpern in Prüfmaschinen
DE2152935A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen messen des titers von faeden

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination
8170 Reinstatement of the former position
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee