Řídicí elektronika pro high-tech chlazený držák vzorků

0564392 - ÚPT 2023 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Neděla, Vilém - Tihlaříková, Eva - Macálka, A. - Martinů, P.
Řídicí elektronika pro high-tech chlazený držák vzorků.
[Control electronics for a high-tech cooling holder of samples.]
Interní kód: APL-2022-06 ; 2022
Technické parametry: Rozsah teplot: -70 °C až +30 °C. Rozsah volitelné rychlosti náběhu teploty: 1 až 30 °C/min. Teplotní stabilita: ± 0,2%. Rozlišení displeje: 0,1 °C. Možnost úpravy P a D složky PID regulátoru a připojení až čtyř teplotních čidel pro přesnější regulaci.
Ekonomické parametry: Prototyp realizovaný při řešení projektu CZ.01.1.02/0.0/0.0/17_176/0015020 s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení dle podmínek Smlouvy o účasti na řešení projektu „High-tech chlazený držák vzorků s integrovanou detekcí elektronů a řídicím softwarem pro optimalizaci termodynamických podmínek v komoře vzorku EREM“ a o využití výsledků výzkumu a vývoje. Ekonomický přínos bude realizován příjemcem projektu, firmou NUM solution s.r.o., IČ: 04199766, DIČ: CZ04199766 se sídlem Srbská 2741/53, 612 00 Brno - Královo Pole. Kontakt: doc. Ing. et Ing. Vilém Neděla, Ph.D.
Grant CEP: GA MPO(CZ) EG17_176/0015020
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: ESEM * temperature regulation * sample cooling * PID regulation
Obor OECD: Electrical and electronic engineering

Předmětem výsledku výzkumu a vývoje je nová řídící elektronika pro chlazený držák vzorku pro environmentální rastrovací elektronový mikroskop (EREM). Řídící jednotka slouží k nastavení a regulaci teploty pro chlazení vzorku, který je umístěn na high-tech chlazeném držáku vzorku. Vzorky je možno chladit v rozsahu teplot -70 °C až 30 °C při rychlosti změny teploty 1 až 30 °C/min. Také je možno definovat tzv. rampu neboli dobu setrvání na definované teplotě a rychlosti přechodu na další hodnotu. Požadovaná cílová teplota i rychlost náběhu teploty jsou řízeny PID regulátorem. Parametry proporcionální (P) a derivační (D) složky je možno uživatelsky měnit, a to jak pro regulaci cílové teploty a rampy. K řídící elektronice je možno připojit až čtyři teplotní čidla PT 100 a vybrat které bude použito jako zdroj referenčních dat pro přesnější regulaci. Použití řídící elektroniky není limitováno typem výrobce elektronového mikroskopu, je možno ho integrovat do jakéhokoliv typu a značky mikroskopu. Výsledek vznikl na základě know-how skupiny Environmetální elektronové mikroskopie ÚPT AVČR v Brně a ve spolupráci s firmou NUM solution s.r.o.


The subject of the R&D result is a new control electronics for a cooled sample holder for an environmental scanning electron microscope (EREM). The control unit is used to set and control the temperature for cooling the sample, which is placed on a high-tech cooled sample holder. Samples can be cooled over a temperature range of -70 °C to 30 °C at a temperature change rate of 1 to 30 °C/min. It is also possible to define a ramp or dwell time at a defined temperature and a rate of change to the next value. The desired target temperature and the temperature ramp rate are controlled by a PID controller. The parameters of the proportional (P) and derivative (D) components can be user changed, both for target temperature and ramp control. Up to four PT 100 temperature sensors can be connected to the control electronics and selected to be used as a reference data source for more accurate control. The use of the control electronics is not limited by the type of electron microscope manufacturer, it can be integrated into any type and brand of microscope. The result was developed based on the know-how of the Environmental Electron Microscopy Group of the Institute of Environmental Electron Microscopy of the CAS in Brno and in cooperation with NUM solution s.r.o.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0337268