Höchste Genauigkeit auf subatomarer Ebene: LSTEP express von LANG steuert Nanotechnologie

LANG ist Anbieter von Automations-Systemen sowie Fräs-, Laser- und Digitalisier-Maschinen und vertreibt seit knapp 40 Jahren Schrittmotorsteuerungen für die Feinpositionierung. Mit dem eigens entwickelten dynamischen Mikroschrittbetrieb werden sehr schnelle Positioniervorgänge mit höchster Präzision ermöglicht. Diese Technologie fließt auch in die LSTEP-Steuerungen ein.

Ein Teil dieser Produktfamilie ist die hochauflösende Schrittmotorsteuerung LSTEP express. Damit lassen sich unterschiedliche Motortypen ansteuern und verschiedenste Applikationen mit wenig Aufwand realisieren. Es können sowohl Schritt-, Servo-, Linear-, und DC-Servomotoren angesteuert und auch ein Mischbetrieb möglich gemacht werden.

Präzise Steuerung hochanspruchsvoller Rastersondenmikroskope

Für hochpräzise und gleichzeitig dynamische Positionieraufgaben setzt auch das Unternehmen Nanosurf die Lösung LSTEP express ein. Nanosurf mit Sitz in der Schweiz gehört zu den führenden Herstellern von Rastersondenmikroskopen (Atomic Force Microscope, AFM; und Scanning Tunneling Microscope, STM).

Die Funktionsweise eines AFMs lässt sich mit der eines Schallplattenspielers vergleichen: Wie die Nadel auf einer Schallplatte tastet eine Sonde die Oberfläche einer Probe ab und sammelt dabei Informationen über deren Beschaffenheit. Dabei nutzt die Rastersondenmikroskopie atomare Wechselwirkungen zwischen Sonde und Probe und ermöglicht so Auflösungen bis in den subatomaren Bereich.

Um die hochanspruchsvollen Systeme von Nanosurf zu steuern, bedarf es einer Lösung, die höchste Präzision und Flexibilität ermöglicht. Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen für den Einsatz von LSTEP express entschieden. Die Lösung wird im Bereich kundenspezifische Messmaschinen und Standard-Messmaschinen für hochgenaue Oberflächenmessungen mit AFM angewendet. So kommt die Steuerung aktuell beispielsweise für ein von Nanosurf entwickeltes hochpräzises System zur rasterkraftmikroskopischen Untersuchung von besonders großen Proben zum Einsatz.

"Ausschlaggebend für unsere Entscheidung zu Gunsten von LSTEP express war unter anderem die hohe Flexibilität und die Möglichkeit, verschiedenste Motortypen und Kombinationen mit ein und derselben Steuerung zu bedienen (durch Konfigurationsänderungen)", erläutert Dr. Andreas Lieb, Technischer Leiter kundenspezifische Messmaschinen bei Nanosurf.

Schlüsselfertige, flexible Lösung – auch für zukünftige Anforderungen

"Die Nanosurf-Angestellten außerhalb der Entwicklung nutzen die LANG-Lösung als Turnkey-Solution, die einfach funktioniert. Als große Vorteile sehen wir die kompakte Schrittmotor-, Servomotor- und Linearmotorsteuerung mit Wegmesssensorauswertung, TTL Ein-/Ausgängen, Nothalteingang etc. und eine gute API zur Integration in C++ Software. Der breite Funktionsumfang der LSTEP express-Steuerung ermöglicht es trotz steigender Anforderungen, stets die gleiche Lösung anzuwenden", erläutert Dr. Andreas Lieb.

Das Unternehmen plant, weiterhin kundenspezifisch entwickelte Systeme, aber auch Standardlösungen mit LSTEP express-Controllern anzusteuern.