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EP0349911A2

Micromanipulator.

Abstract

Zur Mikrobewegung eines Objekts relativ zu einer vorgegebenen Bearbeitungs- oder Analyseposition wird ein Mikromanipulator angegeben, der beispielsweise zur Ausführung von Objektbewegungen bei Raster-Tunnel-­Mikroskopen (RTM) einsetzbar ist. Der Mikromanipulator weist mehrere Bewegungselemente (2, 2′, 2˝) auf, die das Objekt (1) zugleich stützen und bewegen. Zur Ausführung von Mikrobewegungen sind die Bewegungselemente piezoelektrisch verstellbar, die Auflagen (3, 3′, 3˝) lassen sich durch Verformen piezoelektrischen Materials verschieben. Um mit dem Mikromanipulator auch Makrobewegungen ausführen zu können sind mit zumindest einem der Bewegungselement (2) auch Makrobewegungen durchführbar. Geeignet ist hierzu die Auflage (3) des Bewegungselementes (2) selbst. Die Auflage (3) läßt sich in einer piezoelek­trisch verformbaren Büchse (7) einsetzen. Makrobeweglich kann aber auch ein Teilstück (14) der Basisplatte (5a) ausgebildet sein, auf der die Bewe­gungselemente (2a, 2a′, 2˝) befestigt sind.

EP0349911A2, drawing sheet 1
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10 claims: 1 independent, 9 dependent

  1. 1
    Mikromanipulator zur Bewegung eines Objekts relativ zu einer Bearbeitungs- oder Analyseposition zum Bearbeiten oder Analysieren von zumindest einem Teil der Objektoberfläche, mit mehreren das Objekt oder einen Objekthalter stützenden, zur Ausführung von Mikrobewegungen piezo-elektrisch verstellbaren Bewegungselementen, die je eine Auflage für das Objekt oder den Objekthalter aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt auf zumindest einem der Bewegungs­elemente derart gelagert ist, daß neben den Mikro­bewegungen relativ zur Bearbeitungs- oder Analyse­position auch Makrobewegungen ausführbar sind.
  2. 2
    Mikromanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Auflage (3) eines Bewegungselementes (2) Makrobewegungen ausführbar sind.
  3. 3
    Mikromanipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) vom Bewegungselement (2) geführt und am Bewegungselement (2) bewegbar angeordnet ist.
  4. 4
    Mikromanipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) in einer am Bewegungselement (2) befestigten Buchse (7) so gelagert ist, daß Reibkräfte zwischen einander angrenzenden Ober­flächen von Auflage (3) und Buchse (7) eine Bewe­ gung verhindern und zur Stütze des Objekts oder des Objekthalters (1) ausreichend sind, und daß durch Anlegen von Spannungsfunktionen an das piezo­elektrische Bewegungselement (2) ein Gleiten der Auflage (3) in der Buchse (7) erreichbar ist.
  5. 5
    Mikromanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungselement (2a) auf einem Teilstück (14) der Basisplatte (5a) montiert ist, das zur Ausführung von Makrobewegungen geeignet ist.
  6. 6
    Mikromanipulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilstück (14) gegen die Kraft einer Feder (15) verstellbar ist, die einerseits an der Basis­platte (5a) andererseits am Teilstück (14) be­festigt ist.
  7. 7
    Mikromanipulator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Teilstücks (14) zwei im entspannten Zustand aufeinanderliegend angeord­nete Blattfedern (16, 17) eingesetzt sind, die gegeneinander spreizbar sind.
  8. 8
    Mikromanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (2b, 2b′, 2b˝) das Objekt oder den Objekthalter (1b) über eine Stütz­ebene (21) abstützen, deren Normale einen Winkel zur Stützrichtung (22) der Bewegungselemente (2b, 2b′, 2b˝) aufweist.
  9. 9
    Mikromanipulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schiefe Stützebene (27) schraubenförmig verläuft und von den Bewegungselementen in axialer Richtung abgestützt wird.
  10. 10
    Mikromanipulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig verlaufende Stützebene (27) in mehrere gleichartig gestaltete Abschnitte (28, 28′, 28˝) aufgeteilt ist, wobei jeder der Abschnitte (28, 28′, 28˝) jeweils von zumindest einem der Bewegungselemente (2a, 2a′, 2a˝) abge­stützt wird.