ProScan H100A – kompakter, motorisierter XY-Mikroskop-Tisch für die Präzisionsmikroskopie: Fragen und Antworten mit dem Produktmanager

Der kompakte, motorisierte XY-Mikroskoptisch ProScan H100A ist die neueste Ergänzung des Prior-Sortiments an Präzisions-Schrittmotortischen für Bildgebungsanwendungen in den Biowissenschaften und der Industrie. In diesem Artikel beantwortet Produktmanager Simon Bush die häufigsten Fragen, die uns Endnutzer und OEM-Ingenieure zu diesem Tisch stellen. 

Ist Ihre Frage hier nicht beantwortet? Bitte kontaktieren Sie uns – wir helfen Ihnen gerne weiter. 

Was ist der motorisierte XY-Mikroskopische ProScan H100A?

Der H100A ist ein kompaktes, motorisiertes XY-Positioniersystem auch Mikroskoptisch genannt für die aufrechte Mikroskopie, den wir entwickelt haben, um die Marktlücke für einen erschwinglichen Schrittmotortisch mit sehr guter Genauigkeit und Wiederholbarkeit zu schließen. Es verwendet eine 1-mm-Kugelumlaufspindel und einen 200-Schritt-Motor, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit zu bieten: Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 30 mm/s bei einer Auflösung von 0,02 µm. Kurz gesagt bietet es ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis für einen kompakten XY-Tisch. 

Anwender können den Mikroskoptisch entweder mit dem Prior ProScan III oder dem OptiScan III-Controller steuern. Die Verwendung des ProScan nutzt die volle Leistungsfähigkeit des Tisches aus, doch der OptiScan ist eine gute Option für einfache Anwendungen, bei denen das Budget eine wichtige Rolle spielt. Das bedeutet, dass Anwender nicht mehr an den größeren und langsameren ES111 XY-Motorisierten Tisch gebunden sind, wenn sie den OptiScan-Controller nutzen möchten. 

Für wen ist der motorisierte XY-Tisch H100A gedacht?

Wir haben ihn für Anwender entwickelt, die einen kompakten und kostengünstigen motorisierten XY-Tisch benötigen, der dennoch hochpräzise Bewegungen ermöglicht. 

Häufig handelt es sich dabei um Endnutzer, die ein vorhandenes handelsübliches Mikroskop aufrüsten möchten. Durch seine geringe Größe eignet sich der Tisch für manuelle Mikroskope wie das Evident BX43, das Nikon Ci oder das Motic BA310. Und da der Tisch erschwinglich ist, ist er ideal für kleinere Labore, Pathologen, oder die Arbeit von zu hause aus.  

Für welche Anwendungen eignet sich das H100A besonders gut? 

Das H100A ist besonders effektiv für: 

• Scannen von Objektträgern mit einfacher und doppelter Breite in Umgebungen mit geringem Durchsatz, wie z. B. kleinen Labors oder auch Heimmikroskopen. 
• Industrielle Inspektionsmikroskopie, bei denen eine Motorisierungsaufrüstung bei begrenztem Budget erforderlich ist 
• OEM-Geräte, die eine präzise Positionierung und wettbewerbsfähige Materialkosten erfordern 
• OEM-Geräte, die einen motorisierten Tisch mit einer Öffnung benötigen, der zudem eine geringe Stellfläche hat 

Die Kombination aus kompaktem Design und zuverlässiger Positionierung macht ihn zu einer idealen Lösung, wenn Platz und Präzision Hand in Hand gehen müssen. 

Eignet sich der H100A für OEM-Systeme?

Ja. Eine weitere wichtige Kundengruppe sind Firmen und Ingenieure, die Systeme entwickeln, die eine präzise und genaue Bewegungssteuerung erfordern, wie beispielsweise integrierte Tisch-Bildgebungssysteme. Da der H100A kompakt und kostengünstig ist, ohne dabei an Genauigkeit einzubüßen, ist er eine gute Wahl für Entwickler von Mikroskopie-, Inspektions- und Analyseplattformen.

Er ist kompatibel mit dem modularen OpenStand-Bildgebungssystem von Prior und bietet Ingenieuren damit Zugang zu einer kompletten Prototyping- und Testplattform, die ihnen helfen kann, ihre Entwicklung zu beschleunigen. 

Wie kompakt ist der H100A-Tisch, und warum ist das wichtig? 

Der H100A misst 302 mm × 198 mm und verfügt über einen Verfahrbereich von 75 mm × 50 mm. Diese geringe Stellfläche ermöglicht: 

• Eine geringere Instrumentengröße, was sowohl in Labor- als auch in Industrieumgebungen zunehmend an Bedeutung gewinnt 
• Eine vereinfachte mechanische Integration, insbesondere in beengten Baugruppen 
• Niedrigere Gesamtsystemkosten durch geringeren Material- und Gehäuseaufwand 

Für OEM-Konstrukteure können selbst kleine Reduzierungen der Tischgröße erhebliche Vorteile hinsichtlich der Flexibilität beim Produktdesign mit sich bringen.

Wie wirkt sich die Gesamtgröße des H100A auf die Konstruktion des optischen Systems aus? 

Die Gesamtgröße – der Umriss des Objekttischs – setzt sich aus der Grundfläche (Länge und Breite) und der Höhe des Objekttischs zusammen. Entsprechend seiner kompakten Grundfläche ist der H100A schlank: bspw. weniger als 17 mm an der Öffnung des Objekttischs. Dies erleichtert die Integration in neue OEM-Geräte oder bestehende Baugruppen, es minimiert das Risiko mechanischer Interferenzen oder Kollisionen und reduziert Einschränkungen hinsichtlich des Arbeitsabstands von Objektiv und Kondensor. 

Weitere Abmessungen, deren Kenntnis für Ingenieure besonders wichtig ist, sind die Z-Höhe (von der Tischoberseite bis zur Montageebene) und die freie Apertur (die Größe der Öffnung unter der Probe). 

Welche Präzision und Wiederholgenauigkeit bietet der kompakte XY-Tisch H100A?

Präzise Bewegung ist das Herzstück jedes motorisierten Tisches. Bei der Bewertung des H100A – oder jedes anderen motorisierten XY-Mikroskoptischen – ist es wichtig, zwischen folgenden Begriffen zu unterscheiden: 

• Wiederholgenauigkeit – die Fähigkeit, konsistent zur gleichen Position zurückzukehren 
• Genauigkeit – wie nah der Tisch an eine definierte absolute Position heranreicht 

Für viele Bildgebungs- und Scan-Anwendungen ist die Wiederholgenauigkeit der entscheidendere Parameter. Eine zuverlässige Repositionierung gewährleistet eine konsistente Bildaufnahme, präzises Stitching und ein vorhersehbares Systemverhalten.

Für den H100A gelten folgende typische Spezifikationen: 

• Einseitige Wiederholgenauigkeit: <0,7 µm 
• Beidseitige Wiederholgenauigkeit: <1,9 µm 
• Metrische Genauigkeit: <0,09 µm/mm 

Anwender profitieren von derselben hohen Leistung wie bei einem größeren ProScan-Tisch (z. B. H101N1F), jedoch bei geringerem Platzbedarf. Dies ist der patentierten Intelligent Scanning Technology (IST) von Prior zu verdanken, die alle Korrekturdaten in einem EEPROM auf dem Tisch selbst speichert, damit sie vom ProScanIII-Controller genutzt werden können. 

Mehr über Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit – sowie über IST – erfahren Sie in unserem Artikel: Die Bedeutung von Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit. 

Wie schnell ist der H100A, und was bedeutet das für den Durchsatz?

Der H100A erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 30 mm/s und ist damit doppelt so schnell wie der motorisierte Tisch ES111. Dies ist eine hervorragende Geschwindigkeit für die Navigation durch größere Proben, ohne jedoch so schnell zu sein, dass es schwierig wird, bestimmte Merkmale bei höheren Vergrößerungen zu lokalisieren. Die Geschwindigkeit ist jedoch nur ein Aspekt bei der Beurteilung der Fähigkeit eines Tisches, den Durchsatz in Anwendungen zu steigern: Auch die Beschleunigung und die Einschwingzeit sind entscheidend. So kann beispielsweise ein Tisch, der sich extrem schnell bewegt, aber länger braucht, um sich zu stabilisieren, den Durchsatz verringern. Und ein Tisch, der sich schnell bewegt, aber langsam beschleunigt, erreicht beim Scannen von Proben möglicherweise nie die Höchstgeschwindigkeit. 

Für viele Anwendungen ist die Beschleunigung des Tisches wichtiger, da der Tisch erst zum Stillstand kommen muss, bevor ein Bild aufgenommen werden kann. Der H100A kann sich zwischen benachbarten Sichtfeldern bewegen und sich je nach Vergrößerung innerhalb von wenigen Millisekunden stabilisieren. 

Der H100A nutzt eine Steuerung ohne geschlossenen Regelkreis. Eine Regelung mit Regelkreis, die einen Sensor oder Encoder zur Positionsrückmeldung nutzt, kann die Gesamtleistung des Tisches steigern (insbesondere die bidirektionale Wiederholgenauigkeit). Bewegungen über kurze Distanzen werden durch die Wirkung des Sensors verlangsamt. Die Leistung des H100A kommt der eines Tisches mit geschlossener Regelkreis-Steuerung besonders nahe, verglichen mit anderen nicht-codierten Tischen im Prior-Portfolio, was auf seine kompakte Größe und sein mechanisches Design in Kombination mit dem IST von Prior zurückzuführen ist. Für kleinere Proben oder die Bildgebung bei hoher Vergrößerung kann der H100A eine schnellere und kostengünstigere Alternative zu einem codierten Tisch sein, ohne dabei Abstriche bei der Qualität zu machen. 

Wie geht der Tisch mit Spiel und Positionierfehlern um? 

Spiel und Hysterese (Positionierfehler) sind unvermeidbare Herausforderungen bei allen mechanischen Bewegungssystemen. 

Die kompakte Bauweise des H100A trägt dazu bei, Spiel und Hysteresefehler zu reduzieren, da beim Richtungswechsel des Tisches weniger mechanisches Spiel auftritt, was wiederum die richtungsabhängigen Positionierfehler (Hysterese) verringert. 

Als weitere Garantie für die Positioniergenauigkeit verfügt der H100A – wie alle ProScan-Tische – über die von Prior patentierte Intelligent Scanning Technology. Während der Fertigung wird jeder Tisch mit einer Reihe von Korrekturfaktoren getestet und kalibriert, die etwaige mechanische Fehler ausgleichen. Diese Daten – die für jeden Tisch einzigartig sind – werden in einem EEPROM gespeichert, und bei Verwendung mit einem Prior ProScan III-Controller wird die Fehlerkorrektur auf die Bewegung des Tisches angewendet. 

Welche Steuerungen und Kommunikationsoptionen stehen zur Verfügung? 

Um die Leistungsfähigkeit des H100A voll auszuschöpfen, empfehlen wir die Verwendung der ProScan III-Steuerung. Nur so können Sie auf die oben erwähnte IST-Fehlerkorrektur zugreifen und maximale Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit erzielen. 

Anwender mit einfachen oder kostensensiblen Anwendungen können sich für den Einsatz des OptiScan III-Controllers entscheiden. Dies ist eine gute Option, wenn die Anwendung keine hohe Genauigkeit erfordert. 

Eine Integration mit Controllern von Drittanbietern ist möglich, Sie sollten sich jedoch an den technischen Support wenden, um Ihre Konfiguration zu besprechen. Bitte beachten Sie, dass unsere 5-jährige Garantie auf den Tisch nur gültig ist, wenn der Tisch in Verbindung mit einem Controller von Prior Scientific verwendet wird.

Wie einfach lässt sich der H100A in kundenspezifische Softwareumgebungen integrieren? 

Die Softwareintegration ist bei der OEM-Entwicklung oft ein wichtiger Aspekt: Prior stellt sein Software Development Kit (SDK) auf Prior.com als kostenlosen Download zur Verfügung. Unser technischer Support bespricht gerne Ihre Anforderungen mit Ihnen.

Lässt sich der H100A in Systeme von Drittanbietern integrieren? 

Der H100A ist auf Integrationsfreundlichkeit ausgelegt und lässt sich daher in folgende Systeme integrieren: 

• Maßgeschneiderte Messgeräte 
• Systeme von Drittanbietern 
• Hybridlösungen, die mehrere Komponenten kombinieren 

Diese Flexibilität ermöglicht es Ingenieuren, ihre Lösungen ganz nach ihren spezifischen Anforderungen zu gestalten, anstatt durch ein geschlossenes System eingeschränkt zu sein.

Inwieweit ist eine individuelle Anpassung für OEM-Kunden möglich? 

Wir wissen, dass jedes OEM-Entwicklungsprojekt einzigartig ist, weshalb wir einen umfassenden Anpassungsservice anbieten. Wie unsere anderen Mikroskopie- und Bildgebungskomponenten lässt sich auch der H100A an folgende Anforderungen anpassen: 

• Individuelle Befestigungskonfigurationen 
• Anwendungsspezifische Tischplatten 
• Kabelführung oder bevorzugte Steckverbinder 

Unterschiedliche Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an Bewegungssysteme, und die Anpassung des Tisches an die jeweilige Anwendung trägt dazu bei, unter realen Bedingungen eine optimale Leistung zu gewährleisten. Der H100A kann für den Einsatz in Bildgebungssystemen für die Biowissenschaften, industriellen Inspektionsplattformen und analytischen Messgeräten konfiguriert werden.

Wie zuverlässig ist der H100A im Dauerbetrieb?

Von vielen OEM-Systemen wird erwartet, dass sie über lange Zeiträume hinweg arbeiten, oft in automatisierten oder unbeaufsichtigten Umgebungen. Alle Prior Tische – einschließlich des H100A – durchlaufen während der Entwicklung strenge Lebensdauertests und verfügen über eine Garantie von fünf Jahren (bei Verwendung mit dem ProScan III-Controller). Wir testen sowohl die mechanische Belastbarkeit als auch die Leistung unter wiederholten Bewegungszyklen, um die Beständigkeit der Tische auch bei längerem Einsatz sicherzustellen. 

Welche Wartungsarbeiten sind während der Lebensdauer der Antriebseinheit erforderlich? 

Prior Schrittmotorantriebe sind leicht zu warten, da ihre Antriebskonfiguration einfach ist: ein Motor, eine Spindel und eine Kupplung an einer Platte. Sie halten in der Regel weit über ihre 5-jährige Garantiezeit hinaus; es gibt Berichte über Antriebe im Einsatz, die 10 bis 15 Jahre lang funktionieren. 

Wir bieten Anleitungen, um die Antriebe der Tische in gutem Zustand zu halten. Die relative Einfachheit der Tische bedeutet, dass auch Laien mit ein wenig Hilfe von uns einen Tisch wieder funktionsfähig machen können, ohne ihn zur Reparatur einschicken zu müssen. 

Wie unterstützt Prior die langfristige OEM-Belieferung und das Lebenszyklusmanagement?

Wir sind uns bewusst, dass wir für unsere OEM-Partner eine wichtige Rolle in ihrer Lieferkette spielen. Der H100A ist nur eines von vielen motorisierten Bauteilen neben anderen XY-Mikroskoptischen, Z-Achsen, Focusmotoren u.a., die wir für den Einsatz in OEM-Geräten liefern können. Da viele Anwendungen spezielle Anforderungen stellen, bieten wir einen umfassenden Anpassungsservice an, der es Kunden ermöglicht, ein bereits etabliertes, bewährtes Produkt an ihre Bedürfnisse anzupassen. 

Neben Komponenten ist die Prior Gruppe in der Lage, komplette OEM-Geräte zu entwerfen, zu testen und herzustellen. Erfahren Sie mehr über unsere umfassenden OEM-Dienstleistungen.

Sorgen Sie für Präzision in Ihrer Anwendung 

Der H100A ist ein kompakter, zuverlässiger und kostengünstiger motorisierter XY-Tisch, aber er ist nur ein Produkt aus dem umfangreichen Sortiment von Prior an motorisierten Tischen für die Mikroskopie, die Automatisierung der Bildgebung und die Präzisionsbewegung. Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren oder Ihre Anwendung zu besprechen.