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Der Einsatz von Wasserimmersions-Scanspiegeln in der Ultraschall- und photoakustischen Mikroskopie hat sich beim Scannen fokussierter Strahlen und Ultraschallstrahlen als vorteilhaft erwiesen. Um den Herstellungsprozess weiter zu verbessern, wurde eine neue Methode entwickelt, die eine Miniaturisierung und Massenproduktion dieser Spiegel ermöglicht. Außerdem wurde ein 3D-Multiphysik-Finite-Elemente-Modell erstellt, um das elektromechanische Verhalten der Spiegel sowohl statisch als auch dynamisch genau zu simulieren. Experimentelle Tests und Charakterisierungen haben die Scanleistung der Wasserimmersions-Scanspiegel erfolgreich bestätigt.
In dieser Studie wurde ein mikrobearbeiteter zweiachsiger Wasserimmersions-Scanspiegel mit BoPET-Scharnier (biaxial orientiertem Polyethylenterephthalat) vorgestellt. Der Herstellungsprozess umfasst eine tiefe Plasmaätzung auf einem Hybrid-Silizium-BoPET-Substrat, was eine hochauflösende Strukturierung und die Möglichkeit der Massenfertigung ermöglicht. Der mit diesem Ansatz hergestellte Prototyp eines Scanspiegels misst 5 x 5 x 5 mm^3, was mit typischen Mikroscanspiegeln auf Siliziumbasis vergleichbar ist. Die Spiegelplattengröße beträgt 4x4 mm² und bietet eine größere Öffnung für die optische oder akustische Strahllenkung.
Die gemessenen Resonanzfrequenzen der schnellen und langsamen Achse betragen 420 Hz bzw. 190 Hz, wenn sie in Luft betrieben werden. Beim Eintauchen in Wasser sinken diese Frequenzen jedoch auf 330 Hz bzw. 160 Hz. Die Neigungswinkel des reflektierenden Spiegels variieren mit den Antriebsströmen und zeigen eine lineare Beziehung mit Neigungswinkeln von bis zu ±3,5° um die schnelle und langsame Achse. Durch gleichzeitiges Antreiben beider Achsen können stabile und wiederholbare Rasterscanmuster sowohl in Luft- als auch in Wasserumgebungen erzielt werden.
Die mikrobearbeiteten Wasserimmersions-Scanning-Spiegel bergen ein enormes Potenzial für ein breites Spektrum optischer und akustischer Scanning-Mikroskopieanwendungen, sowohl in Luft- als auch in Flüssigkeitsumgebungen. Dieser neue Herstellungsprozess und das neue Design bieten effiziente und zuverlässige Lösungen und ebnen den Weg für Fortschritte in der Bildgebungstechnologie.
Klar, hier ist eine Beispiel-FAQ für den „Mikrobearbeiteten Immersions-Scanning-Spiegel mit BoPET-Scharnieren“:
1. Was ist ein mikrobearbeiteter Immersionsscanspiegel?
Ein mikrobearbeiteter Immersionsscanspiegel ist ein kleines Gerät, das zum Lenken und Scannen von Licht in verschiedenen Anwendungen wie Laserscannen, medizinischer Bildgebung und Anzeigetechnologien verwendet wird.
2. Was sind BoPET-Scharniere?
BoPET-Scharniere (biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat) sind flexible, starke und leichte Scharniermaterialien, die aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften häufig in Mikrobearbeitungsanwendungen eingesetzt werden.
3. Welche Vorteile bietet der Einsatz von BoPET-Scharnieren in einem Scanspiegel?
BoPET-Scharniere bieten überragende Flexibilität, Haltbarkeit und kostengünstige Herstellung und eignen sich daher ideal für den Einsatz in mikrobearbeiteten Scanspiegeln für verschiedene Anwendungen.
4. Wie funktioniert der mikrobearbeitete Immersions-Scanning-Spiegel?
Der mikrobearbeitete Immersionsscanspiegel nutzt die BoPET-Scharniere, um einen flexiblen und präzisen Scanmechanismus zu schaffen, der das Licht effizient und kontrolliert lenkt und scannt.
5. Was sind die möglichen Anwendungen eines mikrobearbeiteten Immersions-Scanning-Spiegels?
Der mikrobearbeitete Immersionsscanspiegel bietet ein breites Anwendungsspektrum, darunter Laserscanning, endoskopische Bildgebung, optische Kohärenztomographie und Augmented-Reality-Anzeigen.