Beschaffung eines Hochtemperatur-Rasterkraftmikroskops (DFG-GZ: A 709)

Deutsche Forschungsgemeinschaft e. V., Zentrale Beschaffungsstelle

Hochtemperatur-Rasterkraftmikroskop
Einsatzbereiche
— Untersuchungen an einem breiten Spektrum unterschiedlicher Materialien werden angestrebt
— Messungen bis 750 K (1000 K) an Feststoff- und Flüssigkeitsoberflächen sollen durchführbar sein
— Messungen im Dauerbetrieb (< 24 h) sollen möglich sein
System Konfiguration und Installation
— Das SPM System muss eine Vakuumkammer beinhalten und soll auf einem Tragrahmen mit pneumatischer Schwingungsisolierung sowie interner Federung mit Wirbelstromdämpfung geführt werden
— Es soll alle notwendigen Pumpen, Ventile, Manometer, eine Wärmestromversorgung, Temperaturregler und das Control-system (Hardware und Software) inklusive PC und 2 Monitore (Full HD) besitzen
— Das gesamte Vakuumsystem muss durch einen Stahlrahmen mit Umweltschwingungsisolierung (z.B. Air Legs) gestützt werden
— Das System muss ein Hochvakuum von ≤ 9×10-6 mbar erzeugen, wobei das Pumpensystem aus einer Spiralpumpe und einer Turbomolekularpumpe (Mindestsaugvermögen 70 l/s) bestehen soll
— Probe und Cantilever müssen durch 3-6 Sichtfenster extern direkt sichtbar sein
— Der STM-Vorverstärker soll extern (außerhalb des Vakuums) montiert sein, wobei er ein zweistufiges Design bevorzugt wird (erste Stufe: fest ca. 100 Gain, zweite Stufe: wählbare Bandbreite und Gain-Verstärkung; rms Rauschen < 3 pÅ bei 1,5 kHz mit 100 pF Eingangskapazität)
— Das System muss in einem variablen Temperaturbereich messen, wobei stabile Messungen bis zu 1000 K im STM- und 750 K im AFM-Modus ebenso wie bis zu 100 K durchführbar sein sollen
— Es muss möglich sein, gleichzeitig den Probenhalter zu kühlen während die Probe erhitzt wird
— Eine Möglichkeit zur Nachrüstung des Systems muss durch einen modularen Aufbau gegeben sein
— Die Installation des Gerätes in der vorgesehenen Umgebung ist im Leistungsumfang eingeschlossen. Anbietern wird die Möglichkeit eingeräumt, die Örtlichkeit zu prüfen, um den Umfang notwendiger Maßnahmen für die Installation des von ihnen angeboten Gerätes zu ermitteln.
SPM Head
— Das SPM soll als STM oder AFM arbeiten können, dabei soll ein schneller Wechsel zwischen STM und AFM in Vakuum möglich sein
— Verschiedene Messmodi sollen möglich sein (NC-AFM, C-AFM, LFM, MFM, Nanotribologie, STM, STS, Nanolithographie, EFM)
— Messprinzip für das AFM: Lichtzeigerprinzip; dabei müssen Lichtquelle und alle optischen Bauteile im Paket enthalten sein, die Justieroptik von fern angesteuert werden können und die Fähigkeit zur präzisen Laserpositionierung auf den PSP-Detektor lateral und vertikal gegeben sein
— Laser-Optik und Cantilever müssen sich während des Scans nicht im Verhältnis zueinander bewegen
— Der Scan-Head soll einen Verfahrweg von mindestens 8 µm x 8 µm in XY-Richtung (Auflösung: 1Å) und 2 µm in Z-Richtung (Auflösung: 0,1 Å) besitzen
— Der Scanner soll eine hohe thermische Stabilität mit niedrigem thermischen Drift in X,Y und Z-Richtung (< 1 Å/min) besitzen
— Grobverfahrweg von mindestens 5 mm x 5 mm x 0,5 mm
— Halterung für typische, kommerziell erhältliche AFM-Cantilever und STM-Spitzen
— Der Tip/Probe-Übergangsbereich muss leicht einsehbar sein mit 3-6 optischen Zugängen im Bereich 45°-85° (bezogen auf die Normale der Oberfläche)
— Ein einzelner Probenhalter muss in allen Temperaturbereichen arbeiten können
— Die Probentemperatur muss mit mindestens einem Thermoelement gemessen werden, welches im direkten Kontakt mit der Probe steht
— Die SPM-Steuerung erfordert einen internen Lock-In Verstärker und eine intern integrierte PLL ohne extern benötigte Geräte oder Kabel
— Das System muss eine Phasensynchronisation für alle Oszillatoren und Demodulatoren via Einfach-100 MHz-Takt ermöglichen, um hochpräzise zu messen. Durch exakte Synchronisation aller Anreger und Detektoren soll ein möglicher Verlust der Phasengenauigkeit durch Multi-Unit-Konfigurationen vermieden werden
— Das System muss ein extrem niedriges Eingangsrauschen aufweisen (mindestens 10 nV/SQRT(Hz) oder besser)
— Die Imaging/Display-Software mit integrierter Control-Software muss ohne Verwendung von Fremdsoftware genutzt werden können
— Das System muss volldigitale FPGA-Hochfrequenz FM/NC-Modus-Steuerelektronik verwenden
— Mindestens 2 Dateneingangskanäle müssen eine Abtastrate von 100 MHz oder schneller mit einer Bandbreite von mindestens 10 MHz besitzen
— Mindestens 2 Ausgangskanäle müssen eine Abtastrate von 100 MHz oder schneller mit einer Bandbreite von mindestens 10 MHz besitzen, um einen 24 Bit Dynamikbereich bereitzustellen
— Das System muss mindestens 8 interne Hochspannungsverstärker besitzen, welche unabhängig voneinander mittels Software konfiguriert werden können
SPM Control- und Betriebssoftware
— Die Control-Software soll ein grafisches Interface zur Konfigurierung und Anpassung nutzen
— Die Software muss eine grafische Konfiguration der SPM-Hardware, der experimentellen Gegebenheiten und des Mikroskops zur Verfügung stellen, sodass der Nutzer über einfache „drag-and-drop“-Icons Versuchsbedingungen und benutzerdefinierte Anpassungen vornehmen kann
— Die Software muss in der Lage sein, Konfigurationen automatisch zu validieren
— Die Software muss eine schnelle Änderung des Set-Ups während der Messung erlauben, ohne dabei den gesamten Versuch neu aufbauen zu müssen oder einen Neustart der Software zu benötigen
— Die Software muss ein Arbeiten mit LabVIEW VIs (Virtual Instruments) erlmöglichen.

Deadline
Die Frist für den Eingang der Angebote war 2015-10-14. Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2015-09-14.

Anbieter
Die folgenden Lieferanten werden in Vergabeentscheidungen oder anderen Beschaffungsunterlagen erwähnt:

• • Schaefer Technologie GmbH

Wer?

• • Deutsche Forschungsgemeinschaft e. V., Zentrale Beschaffungsstelle

Wie?

• • Dunkelfeld- und Rastersondenmikroskope › Rastersondenmikroskope