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2 Fortsetzung von Seite 1 Jetzt besteht jedoch eine praxisgerechte Alternative: ISIS Optronics, Mannheim, hat mit dem SkinDex einen neuen optischen Scanner entwickelt, der die Vorteile von konfokaler Mikroskopie und Ultraschalltechnik vereint. Der SkinDex basiert auf der OCT-Technologie (Optical Coherence Tomography) und untersucht nichtinvasiv das Gewebe an und unter der Hautoberfläche. Dabei liefert das Gerät erstaunliche Ergebnisse. Die zweibzw. dreidimensionalen Schnittbilder bieten einen ähnlichen Informationsgehalt wie histologische Befunde. Dazu nutzt das OCT-Verfahren die prinzipielle Lichtdurchlässigkeit der Haut und den physikalischen Effekt der Weißlicht-Interferenz. Die Lichtführung erfolgt über optische Fasern. Exakte Positionierung für präzise Messergebnisse Um mit Interferenzmessungen zweibzw. dreidimensionale Bildinformationen zu generieren, müssen die optischen Fasern während des Scannens sowohl axial als auch lateral verschoben werden. Für diese Aufgabe sind Positioniersysteme erforderlich, die mit höchster Präzision arbeiten. Schließlich bestimmt die Positionsauflösung des Antriebs die Auflösung des Gesamtsystems und damit die Bildqualität. Für die Positionierung des Spiegels im Referenzarm (Tiefenscan) wird der PILine ® OEM-Motor P-661 eingesetzt, der in der Anwendung vor allem durch seine Kompaktheit und die mit 2 N im Hinblick auf die kleinen Abmessungen großen Kräfte überzeugt. Der Gesamthub beträgt 2 mm, die Positionsauflösung in dieser Anwendung 30 nm (0,03 µm). Da die Bilder sequentiell aufgenommen werden, erweisen sich auch die hohe Verfahrgeschwindigkeit und das dynamische Ansprechverhalten des Antriebs als vorteilhaft. Der SkinDex benötigt zum Erzeugen seiner aussagekräftigen Bilder dadurch nur wenige Sekunden. Auch die laterale Verschiebung für den Flächenscan der Glasfaser im Objektarm übernimmt ein Antrieb von PI. Hier wird mit dem PIHera ® P-622.2CD ein festkörpergeführtes 2-achsiges Piezo-Nanopositioniersystem eingesetzt, das mit Auflösungen um 1 nm (0,001 µm) arbeitet und sich für Verstellwege von 250 x 250 µm eignet. Piezobasierte Antriebslösungen haben damit wieder einmal zu einer Innovation beigetragen, von der in Zukunft sicherlich viele Menschen profitieren werden. Blick in die Haut des Handballens. Auch für das ungeschulte Auge sind die spiralförmigen Schweißdrüsenkanäle gut erkennbar. Integrationsstufen der PILine ® Ultraschall-Motortechnologie: Vom 8-Millimeter-Antrieb über die erfolgreichen RodDrive-Linearantriebe bis hin zu mehrachsigen integrierten Systemen. Der SkinDex basiert auf der OCT-Technologie (Optical Coherence Tomography) und untersucht nicht-invasiv und dennoch zuverlässig das Gewebe an und unter der Hautoberfläche. Unterhalb der rauen Hautoberfläche sind einzelne laminare und zylinderförmige Strukturen (z. B. von größeren Blutbahnen) zu sehen. Die Weißlicht-Interferometrie bildet die Grundlage des OCT: Licht wird über optische Fasern in einen Objekt- und einen Referenzarm aufgeteilt. Nach Reflexion in dem Objekt (also einer Struktur in der Haut) und am Referenzspiegel werden die Lichtanteile wieder zusammengeführt und zum Detektor geleitet. Hier entsteht ein Interferenzsignal. Mounting plattform Bearing Glued friction bar exitation electrodes Friction tip Piezo Actuator (stationary) Prinzipdarstellung eines Ultraschall- Piezo-Antriebes.
NEXACT ® Controller Piezolinearmotoren einfach wie DC- und Schrittmotoren betreiben, im Stile eines Mercury NEXACT ® PiezoWalk ® Die patentierten NEXACT ® PiezoWalk ® Schreitantriebe zeichnen sich durch hohe Kräfte von mehr als 10 N bei kompakten Abmessungen aus. Die Schreitantriebe halten die Zielposition mit einer Klemmkraft, die oberhalb der Antriebskraft liegt. Daher ist es nach dem Erreichen der Zielposition nicht erforderlich, den Antrieb in Regelung zu betreiben, und man vermeidet so Halteströme, die zu einer Erwärmung des Systems führen. Weitere Eigenschaften sind: ■ Positionsauflösung im Bereich unterhalb eines Nanometers ■ Hochdynamischer Betrieb innerhalb eines Schritts, z. B. zur Kompensation externer Schwingungen ■ Geringe Betriebsspannungen bis 45 V Mit dem E-861 bietet PI einen neuen Controller zur einfachen Inbetriebnahme und Automatisierung von NEXACT ® Piezoschreitantrieben an. Basis des E-861 ist der erfolgreiche Mercury Controller (siehe Kasten), der durch hohe Leistung, einfache Bedienung und günstigen Preis besticht. Die Ansteuerung für Piezoschreitantriebe ist im Vergleich zu klassischen Gleichstrommotoren etwas komplexer: Die Schreitbewegung der integrierten Piezoaktoren wird in einem DSP koordiniert und mittels eines speziellen Algorithmus über vier hochwertige Verstärkerendstufen ausgelöst. Für den geregelten Betrieb mit einem Positionssensor verfügt der E-861 über einen Encodereingang und die entsprechende DSP-Rechenleistung. Wird der NEXACT ® Schreitantrieb ohne Positionsregelung betrieben, lässt er sich über die Parameter Schrittanzahl und -weite steuern. Erreicht werden Geschwindigkeiten von über 10 mm/s bei einer Auflösung im Bereich eines Nanometers. Mercury Controller PI bietet mit der neuesten Generation der Mercury Controller preiswerte Systemkomponenten für verschiedene mechanische Antriebe an. Klassischerweise für Schritt- (Produktnummer C-663) oder DC-Servomotoren (C-863, neu!) bieten Controller der Mercury- Klasse hohen Leistungsumfang und Bedienkomfort. Dazu zählen: ■ Vernetzbarkeit für mehrachsige Anwendungen ■ USB-Schnittstelle ■ Joystickanschluss ■ 5,6 kHz Sensorbandbreite ■ Makrofunktion, die den Betrieb unabhängig von einem Host- PC erlaubt Das Herzstück des Mercury findet Anwendung im E-861 für NEXACT ® Schreitantriebe und künftig auch im C-867 Controller für PILine ® Piezo-Ultraschallmotoren. Selbstverständlich sind alle Mercury miteinander vernetzbar und besitzen dieselbe Kommandostruktur. 3
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