Elektrostatische Levitation



BERÜHRUNGSFREIES POSITIONIEREN UND PROZESSIEREN VON MATERIALIEN

 Aufnahme einer frei schwebenden Probe im elektrostatischen Levitator
zum Bild Aufnahme einer frei schwebenden Probe im elektrostatischen Levitator

Die zu untersuchende Probe wird elektrisch geladen und in einem vertikalen statischen elektrischen Feld zwischen zwei übereinander angeordneten Elektroden (Spannung: ca. 20 kV) zum Schweben gebracht. Zwei orthogonale horizontale Felder zwischen je zwei Seitenelektroden (Spannung: ca. ± 3 kV) verhindern ein seitliches Ausweichen der Probe. Die 3-dimensionale Positionskontrolle der Probe erfolgt über zwei aufgeweitete Laserstrahlen, die den Schatten der Probe auf zwei ebene positionsempfindliche Detektoren (PSD) wirft. Die UV-Strahlung einer Deuterium Bogenlampe ermöglicht über den Photoeffekt den Ladungserhalt der Probe. Zum Aufheizen des Probenmaterials werden zwei 25 W Diodenlaser (Wellenlänge: 810 nm) eingesetzt. Die Temperaturmessung erfolgt über ein Pyrometer.

Schematische Darstellung der Anlage

 

Literatur

T. Meister, H. Werner, G. Lohoefer, D.M. Herlach, H. Unbehauen Gain-scheduled control of an electrostatic levitator Engineering Practice 11 (2003) 117-128.


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