Nieuwe microscoop uitvinding
Het is niet mogelijk dat slechts één individu of één bedrijf echte innovatie, in het bijzonder de hightech innovatie, kan doorvoeren. Om succesvol te kunnen zijn vraagt echte innovatie om een degelijk partner-2-partner samenwerking. Team JPT heeft de afgelopen maanden intensief samengewerkt met Microscopy Solutions. Als gevolg van samenwerking, co-ontwerp en hightech productie van zeer kleine metalen delen ziet binnenkort een nieuwe oplossing voor het verplaatsen van cryogene ultrahoog vacuüm monsters voor elektronenmicroscopen het daglicht.
Ultrahoog vacuüm
Een elektronenmicroscoop gebruikt een vacuüm om een helder beeld van het monster dat onderzocht wordt te kunnen presenteren. Alle elektronenmicroscopen gebruiken vandaag de dag hoog-vacuüm en dat is eigenlijk niet goed genoeg. Water en olie verdampen in hoog vacuüm, kunnen neerslaan op het monster en geven daarmee een vertekend, niet helder genoeg beeld.
Alexander Rosenthal van het Australische Microscopy Solutions heeft nu voor de eerste keer een gecombineerde ultrahoog vacuüm en cryogeen transportsysteem van Ferrovac GmbH (Zürich, Zwitserland) toegepast op de meest geavanceerde elektronenmicroscoop van FEI Company (Eindhoven, Nederland). Dit transportsysteem houdt het monster continu onder ultrahoog vacuüm en cryogene temperatuur tijdens transport, het verplaatsen naar het onderzoek systeem en tijdens het onderzoek in de elektronenmicroscoop. Om een beeld te geven, ultrahoog vacuüm begint bij 10-8 millibar (dat is minder dan de druk in de ruimte) en de temperaturen dalen in dit concept tot onder de -150°C door het gebruik van vloeibare stikstof.
Het idee op zich is niet nieuw, maar dit team van innovatieve bedrijven (JPT, Ferrovac en Microscopy Solutions) is wel het eerste dat het gelukt is om het idee werkelijkheid te maken. Alexander Rosenthal: ‘Om deze uitvinding op de markt te kunnen brengen had ik echt een partner nodig om de speciale metalen delen te produceren. De uitdaging wat om een ontwerp voor het transportsysteem te maken met een extreem laag lekpercentage en dit ontwerp door middel van speciale lassen ook als zodanig te produceren.’
Een ander uitdaging wat het ontwerp en de productie van een standaard voor in de onderzoekskamer van de elektronenmicroscoop die flexibel genoeg is om het monster te roteren voor een goede opname maar tegelijk niet vervormd door de extreem lage temperaturen en het ultrahoog vacuüm.
Het vinden van de juiste partner
Zoals Alexander Rosenthal vertelt duurde de zoektocht via het internet naar een geschikte partner een aardige tijd. ‘Wat ik echt wil is één partner voor de productie van de speciale maatwerk onderdelen die met draadvonken worden gemaakt’, gaat Alexander verder. ‘Maar deze partner moet ook verantwoordelijkheid nemen voor de hele oplossing, het complete onderdeel dat zij mede moeten ontwerpen en produceren. Het duurde een tijd voor ik JPT en Mark Jansen vond, de partner die gek genoeg is om het project aan te nemen en er nog enthousiast over is ook.’
Mark Jansen, managing director en ingenieur bij JPT: ‘Alexander kwam via het internet bij ons. Na een paar eerste Skype gesprekken groeide de interesse voor dit project. Uiteindelijk ben ik een technisch ingenieur. Bij JPT zijn wij tegelijk gewend aan het gezamenlijk ontwerpen van complete delen. Na het ontwerp verzorgde JPT zowel het draadvonken, het lassen en de samenstelling van zowel de ultrahoog vacuüm cilinders als ook de koperen onderdelen voor de houder in de onderzoekskamer van deze zeer bijzondere elektronenmicroscoop. Het waren met recht zeer bijzondere tijden en wij zijn tegelijk enthousiast en trots dat het prototype werkt zoals bedacht en de gewenste beelden levert.’
De volgende stap
De reis is nog niet voorbij. In nauwe samenwerking met Ferrovac, de uitvinder van ultrahoog vacuüm transportsystemen om monsters van een systeem naar een ander systeem te brengen, werken zowel Microscopy Solutions als JPT nu al aan de volgende generatie ultrahoog vacuüm elektronenmicroscoop. ‘Het huidige project is nog geheim dus kan ik daar nu nog niets over verklappen’, gaat Alexander verder, ‘maar de volgende stap zal minstens zo revolutionair zijn als de stap die we net gezet hebben.’ Mark Jansen: ‘Absoluut. Wij zijn dan ook zeer enthousiast dat we niet alleen deelnemen, maar onderdeel zijn van deze innovatie voor elektronenmicroscopen. Deze nieuwe generatie elektronenmicroscopen gaan straks gebruikt worden binnen onderzoeksinstituten en universiteiten om nieuw baanbrekend onderzoek te doen. Dat is waar wij het uiteindelijk allemaal voor doen.’
Meer informatie
Wilt u meer weten over dit onderwerp of de innovaties die Microscopy Solutions, Ferrovac en JPT voor elektronenmicroscopen gezamenlijk doorvoeren? Bezoek dan de websites van de afzonderlijke bedrijven of neem contact op met Mark Jansen van JPT.