Fortgeschrittene Anlage zur ultraschnellen Beschichtung
In der Verpackungsindustrie laufen extrem schnelle Prozesse ab. Damit sind besondere technische Anforderungen an Beschichtungen, erhöhter Material- und Energieverbrauch sowie der Bedarf an Wiederholbarkeit, hochqualitativen Produkten und Kostensenkung verbunden. Im Rahmen des TRANSMACH-Projekts konzentrierte man sich auf die Entwicklung einer Maschine zur Vakuumbeschichtung mit transparentem Film bei integrierter Inline-Überwachung und -Steuerung. Zu diesem intelligenten Ansatz gehören ein ultraschnelles Gerät zur Prozessüberwachung und eine Prüftechnik für die Eigenschaften bei der Transparentbeschichtung, um eine Maschine zur großflächigen Vakuumbeschichtung (LAV - Large Area Vacuum) mit Inline-Steuerung arbeiten lassen zu können. Zu diesem Projekt gehörte die Entwicklung eines Geräts für die Ultraschnelle Multiwellenlängen-Ellipsometrie (UFMWE) zur Überwachung schnell ablaufender Prozesse. Das UFMWE-Gerät entspricht den strengen Vorschriften zur Inline-Überwachung und kann sehr schnelle Netzbeschichtungsprozesse im Vakuum überwachen. Zu den Hauptanforderungen gehört eine hohe Geschwindigkeit beim Datenerwerb zur Echtzeitüberwachung, weswegen einige Neuerungen bei der Konstruktion des Geräts Eingang fanden. Zu diesen Neuerungen gehören ein fortgeschrittener Monochromator FUV200:UT 300, eine 150-Watt-Xenon-Lichtquelle und eine ultraschnelle Platte zur Datenerfassung, kombiniert mit einem hybriden Multikanaldetektor. In den technischen Daten ist eine Gesamtzeit des Datenerwerbs von unter 100ms über ein Spektrum von 32 Wellenlängen von 190 - 830nm ausgewiesen. Durch Integration eines Stickstoffreinigungssystems zur Ozonentleerung wurde das Gerät bedeutend sicherer gestaltet. Weiterhin wurde in die Blockquelle auch ein Zeitzähler integriert, um die Lebensdauer der Lichtquelle bei Betrieb im hohen UV-Bereich zu verlängern. Zudem wehrt ein eingefügter Mikroverschluss äußere Störungen ab, die die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen könnten. Zu dem Gerät gehören auch ein projektspezifischer Spektrograf und ein integrierter spektroskopischer Detektor, der wiederum auf dem Einsatz des CAUTH-40-Spektrografs basiert, sowie ein linearer CCD-Detektor (2048 Pixel). Ultraschnelle Platten zur Datenerfassung ermöglichen die Kommunikation des Geräts mit den Sensoren für Datenerfassung, Modellierung, lokale Datenbankunterstützung, Datenverwaltung und Statistik.