Die Forschung beschäftigt sich heute mit mikroskopisch kleinen Teilen, oft sogar mit Abmessungen im Bereich weniger Nanometer. Die dafür verwendeten Geräte reagieren besonders empfindlich auf elektromagnetische Felder. Es braucht deshalb entsprechend geschützte Labore, in denen solche Felder reduziert sind. Diese können mit zwei unterschiedlichen Techniken reduziert werden: entweder mit passiven magnetischen Raumabschirmungen oder mit aktiven Kompensationssystemen. Oftmals werden die zwei Techniken auch miteinander kombiniert.

Systron plant, fertigt und installiert Raumabschirmungen und Abschirmkabinen basierend auf Systron LabShield®, dem Mu-Metall Abschirmsystem, zum Schutz von Elektronenstrahlgeräten vor niederfrequenten Magnetfeldern.

Magnetisch geschirmte Räume

Mit Systron LabShield®, einem auf Mu-Metall basierendem, passiven magnetischen Raumabschirmsystem, werden ganze Räume gegen statische, langsam veränderliche und elektromagnetische AC und DC Felder geschützt. Damit werden die in den Räumen betriebenen empfindlichen Elektronenstrahlgeräte, wie Elektronenmikroskope oder Elektronenstrahl-Lithographie, wirkungsvoll vor den Störfeldern geschützt. Solche Störfelder werden durch Magnete, Fahrzeuge, Aufzüge und elektrische Komponenten wie Transformatoren, Kabel, Hochspannungsleitungen, Bahnanlagen oder Tram verursacht.

Abschirmkabinen

Anstelle von Raumabschirmungen werden auch freistehende, magnetisch abgeschirmten Kabinen, EMF Abschirmkabinen, zum Schutz von empfindlichen Geräten eingesetzt. Solche Geräte sind z.B. Elektronenmikroskope, Elektronenstrahl- Lithographie, Maskeninspektionsgeräte aber auch medizinische, elektrophysiologische Geräte für Elektroenzephalografie (EEG) oder Elektromyographie (EMG).

Die Abschirmkabinen basieren auf einer Rahmenkonstruktion die frei stehend oder auch im Raum integriert aufgebaut wird. Abhängig von der Anwendung werden zur Abschirmung der magnetischen Störfelder Mu-Metall oder Silizium Eisen basierende Metalllegierungen eingesetzt. Damit werden langsam veränderliche Gleichfelder und/oder elektromagnetische Wechselfelder wirkungsvoll reduziert. Diese Felder werden durch Magnete, Fahrzeuge, Aufzüge und elektrische Komponenten wie Transformatoren, Kabel, Hochspannungsleitungen, Bahnanlagen oder Strassenbahn verursacht.

Aktive Magnetfeld- kompensation

Aktive Magnetfeldkompensationssysteme wurden speziell dafür entwickelt, niederfrequente Magnetfelder auf kleinstmögliche Werte zu reduzieren. Mit Kompensationssystemen werden Störfelder von Elektronenstrahl basierenden Geräten ferngehalten.

Kompensationssysteme reduzieren niederfrequente Magnetfelder, die durch Fahrzeuge, Aufzüge, Bahn, Elektroanlagen oder andere Störquellen verursacht werden, in Echtzeit. Mittels eines empfindlichen Sensors werden die Störfelder gemessen und durch Gegenfelder aktiv kompensiert. Voraussetzung für eine wirkungsvolle Kompensation ist ein homogenes Störfeld mit niedrigem Gradienten. Dies trifft in der Regel für entfernte Feldquellen wie Hochspannungsleitungen, Strassenbahn / Tram und Bahnanlagen zu. Befinden sich die Quellen in der Nähe, wie zum Beispiel Stromschienen oder Elektrokabel, reduziert sich die Kompensationswirkung.

Abschirmgehäuse für Tischmikroskop, SEM

Abschirmgehäuse für Tischmikroskope werden individuell, dem Mikroskop entsprechend, gefertigt. Damit werden auch starke, lokale Störfelder wirkungsvoll reduziert. Die Tischmikroskope können so auch an elektromagnetisch ungünstigen Standorten betrieben werden.

SEM Tischmikroskope sind kleinere „Scanning Electron Microscopes“, SEM’s, welche in vielen wissenschaftlichen Bereichen wie Elektronik, Produktion, Life Sciences und sogar in der Forensik eingesetzt werden. Tischmikroskope sind in vielen unterschiedlichen Ausführungen erhältlich, allen gemeinsam ist jedoch das scanning Prinzip, welches auf einem Elektronenstrahl basiert.

Im Vergleich zu den grossen Mikroskopen, wie zum Beispiel TEM’s, sind Tischmikroskope weit weniger empfindlich gegenüber elektromagnetischen Einflüssen. Dafür werden die Standorte an denen Tischmikroskope eingesetzt werden vorgängig nicht bezüglich elektromagnetischen Störfeldern untersucht. In der Folge stehen Tischmikroskope oftmals an Standorten mit starken elektromagnetischen Streufeldern. Der Betrieb der Mikroskope in solchen Umgebungen wird dadurch stark eingeschränkt oder sogar verunmöglicht. Typische elektromagnetische Quellen welche Tischmikroskope stören sind gebäudeinterne Elektroinstallationen wie elektrische Kabel in Brüstungskanälen, Steigleitungen, Kabeltrassen, die Haus interne Trafostation, aber auch magnetische Aufzüge, Tram oder DC Magnete.

Die Abschirmgehäuse für Tischmikroskope bestehen aus wärmebehandeltem Mu-Metall und reuzieren magnetische AC Wechsel- und DC Gleichfelder wirkungsvoll.