500€ - Rastertunnel - Mikroskop

Dieses Wiki dient der Sammlung und laufenden Ergänzung aller Informationen, die benötigt werden, um ein funktionsfähiges Rastertunnel-Mikroskop (STM) mit einem Materialaufwand von maximal 500€ zu bauen.

Funktionsweise des STM

Wie funktioniert ein STM, grundlegende Kenntnisse über die Physik hinter einem STM und Erklärung der Betriebsweise

Konstruktion des STMs

Die Übersicht über den Aufbau hilft, ein generelles Verständnis zu erhalten, wie dieses STM realisiert wird und in welche Unterbereiche der Aufbau gegliedert ist. Die Anleitung für den Nachbau hilft, die einzelnen Module in einer sinnvollen Reihenfolge nach zubauen und danach diese richtig zusammenzuführen.

Steuerungseinheit

Unter Steuerungseinheit werden die Bauteile des STMs zusammengefasst, die für die Steuerung und Auswertung der Daten verantwortlich sind. Die Randbedingungen hierzu sind:

Einfacher Aufbau, auch von Schülern und Physiklehrern möglich 
Keine Verwendung von schwer beschaffbaren Spezialteilen 
Kosten so niedrig wie möglich

Microcontroller

Computer

Piezo-Treiber

Piezo Treiber

Vorverstärker

Software

Da die Software durchaus kompliziert ist, sind in dem Wiki direkt nur Anweisung zur Installation und oberflächliche Eingriffe, um beispielsweise Messparameter ändern zu können, beschrieben. Ausführlichere Dokumentationen und Informationen finden sich in dem Quellcode.
Installation

Stromversorgung

Stromversorgung für Piezo Treiber und Vorverstärker:
Stromversorgung T&V
Stromversorgung für den Bias-Strom:
Stromversorgung B

Scaneinheit

Die Scaneinheit besteht aus den Bauteilen, die mechanisch an der Ausführung des Scans beteiligt sind.

Gehäuse

Scankopf

Piezoelement:
Piezoelement
Spitze:
Spitzen

Probenhalter

Dämpfung

Zusammenführung der Module

Installation des Scankopfes am Gehäuse
Installation des Probenhalters am Gehäuse

Zusammenbau von Scaneinheit und Steuereinheit

Verkabelung

Bedienung des STM

Für die Bedienung des STM ist es wichtig gute Proben herstellen und präparieren, die Spitzen wechseln, Ausführung des Scans und eine Nachbereitung der Daten herstellen zu können. Daraus ergibt sich folgende Unterteilung:

Vorbereitung für den Scan

Bedienung der Applikation

Übersicht über die Applikation

Proben

Spitzenwechsel

Aufnahme eines Scans

Wie nehme ich einen ordentlichen Scan auf, Was muss beachtet werden

Nachbearbeitung der Daten

Wie bereite ich meinen Scan auf, Korrektur, Darstellung, was kann ich rauslesen

Zum wiederfinden inaktueller Seiten: Datenmüll

Intern: Hilfen zu MediaWiki

@@ Zeile 7: / Zeile 7: @@
 = Konstruktion des STMs =
-Der Aufbau des STMs wird im unteren Teil in verschiedene Bereiche aufgegliedert. So lässt sich die Steuerung und Datenverarbeitung von der eigentlichen Messmechanik abgrenzen, somit ergeben sich Steuerungs- und Scaneinheit. Weiter werden diese Einheiten in unter Kategorien differenziert. So lässt sich jedes Element anhand eines Kapitels aufbauen und die Eingliederung in den Gesamtaufbau findet sich dann entweder direkt auf der Seite oder bei aufwändigeren Arbeiten unterhalb des Abschnitts als eigene Seite verlinkt.
+Die [[Übersicht über den Aufbau]] hilft, ein generelles Verständnis zu erhalten, wie dieses STM realisiert wird und in welche Unterbereiche der Aufbau gegliedert ist. Die [[Anleitung für den Nachbau]] hilft, die einzelnen Module in einer sinnvollen Reihenfolge nach zubauen und danach diese richtig zusammenzuführen.
-[[Übersicht über den Aufbau]]<br>
 == Steuerungseinheit ==
 Unter Steuerungseinheit werden die Bauteile des STMs zusammengefasst, die für die Steuerung und Auswertung der Daten verantwortlich sind. Die Randbedingungen hierzu sind:

500-Euro-Rastertunnelmikroskop: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 22. Januar 2020, 09:43 Uhr

Inhaltsverzeichnis