Beschaffung einer Laser-Probenpräparatinsanlage (DFG-GZ: A 729)

Deutsche Forschungsgemeinschaft e. V., Zentrale Beschaffungsstelle

Zur Durchführung zerstörungsfreier 3D-Charakterisierung von Struktur- und Funktionsmaterialien mittels NanoCT/CT sowie weiterführender Mikro- und Nanostrukturanalysen (TEM, 3D-Atomsonde) wird eine Laser-Probenpäparationsanlage gesucht, mit der aus makroskopischen Proben geeignete mikroskopische Probenvolumina herauspräpariert werden können. Hierbei müssen die im Folgenden aufgeführten Anforderungen/ Spezifikationen erfüllt sein:
(1) Zur schädigungsarmen Bearbeitung von Materialien unterschiedlicher Materialklassen (Metalle, Keramiken/Halbleiter, Gläser, Verbundwerkstoffe) muss die zum Einsatz kommende Laserquelle zwingend eine Ablation im Multiphotonen-Regime erlauben. Die durch den Laserprozess eingetragene Schädigungszone sollte für typische Materialien < 2 µm betragen.
(2) Für die präzise Dimensionierung von Proben im Bereich weniger 10 µm bis in den sub-10µm-Bereich muss das optische Setup einen Strahldurchmesser < 10 µm auf der Probe ermöglichen. Dabei muss eine ausreichend große Rayleigh-Länge vorhanden sein, um Schnitttiefen von über hundert Mikrometern ohne Fokusnachführung zu erlauben. Letztere sollte ungeachtet dessen mit einer Schrittweite von min. 5 µm möglich sein.
(3) Für die gezielte Präparation von Probendetails auf der Mikroskala (Einschlüsse, Poren, Risse, …) müssen Zielpositionen mit einer Genauigkeit von ≤ 3 µm adressiert werden können.
(4) Für tomografische Analysen mittels NanoCT/CT sowie 3D-Atomsonde muss die Präparation kegelförmiger oder zylindrischer Probenkörper mit der langen Kegel- bzw. Zylinderachse senkrecht zur Strahleinfallsrichtung möglich sein. Typische Abmessungen der Ausgangsproben sind einige Millimeter bis wenige Zentimeter. Die Größe der erzeugten Zielstruktur hat indes Abmessungen von wenigen Mikrometern bis einige Millimeter. Die Probe muss dafür entlang der abzudünnenden Längsachse motorisiert drehbar sein. Ferner muss die Bearbeitungsebene des Laserstrahls relativ zur Drehachse veränderbar sein.
(5) Darüber hinaus muss die Präparation kegelförmiger Probenkörper mit der Kegelachse entlang der Strahleinfallsrichtung möglich sein. Typische Abmessungen der Ausgangsproben sind einige Millimeter bis wenige Zentimeter. Die Größe der erzeugten Zielstruktur hat indes Abmessungen von wenigen Mikrometern bis wenigen hundert Mikrometern.
(6) Das bei der Laserbearbeitung freigesetzte bzw. zerstäubte Material muss durch ein geeignetes Anblas- und Absaugsystem sicher aus dem Bearbeitungsraum entfernt werden.
(7) Für die sequentielle Konfektionierung und Kontrolle/Analyse im Röntgenmikroskop bzw. NanoCT/CT, muss ein leichter Einbau/Wiedereinbau der Probe möglich sein.
(8) Die Anlage muss einen Workflow bereitstellen, mit dem die Präparation von großflächigen Lamellen für TEM-Analysen aus (mechanisch) vordimensionierten Proben benutzerfreundlich möglich ist. Die resultierenden Proben müssen für eine Nachdünnung mit Ionenstrahlen (konventionelle Ionendünnung, FIB) zugänglich sein.
(9) Die Hauptabläufe der Laserbearbeitung sollten durch ein einfach gehaltenes Userinterface einstellbar sein, so dass eine sichere Handhabung auf Laborantenlevel möglich ist.
(10) Infolge der Aufstellung in einem Labor sollten die Abmessungen der Anlage und die Aufstellungsanforderungen (Medienversorgung, elektrische Anschlüsse) möglichst gering sein.

Die Frist für den Eingang der Angebote war 2016-10-19. Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2016-09-19.

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