TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Entwicklung und Aufbau eines Antriebs für Mikroelektroden

Schönbach, Tobias (2011):
Entwicklung und Aufbau eines Antriebs für Mikroelektroden.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen und dem Institut für Elektromechanische Konstruktionen (EMK) der TU-Darmstadt, wird an einem mobilen System zur Messung neuronaler Gehirnaktivität geforscht. Gegenstand dieser Forschung war bis jetzt die Aufnahme der Signale und deren Übertragung.

In der vorliegenden Arbeit wird dazu ergänzend ein mobiles System entwickelt, welches die Messelektroden ferngesteuert positioniert. Auf diese Weise können die Messungen völlig autark durchgeführt werden. Das entwickelte System besitzt die Fähigkeit, vier Mikroelektroden unabhängig voneinander orthogonal zur Schädeldecke zu verfahren. Die Elektroden bestehen aus einem Platinkern, welcher von einem 100 bis 200 µm dünnen Glasmantel umgeben ist. Die benötigte Eindringtiefe im Gehirn beträgt 15mm, bei der das Aktorsystem eine Auflösung von 1µm erreicht, sowie eine Wiederhohlgenauigkeit in gleicher Größenordnung. Alle Versuchstiere tragen eine standardisierte Kunststoffkammer auf dem Kopf deren zylindrisches Innenmaß (d = 19mm, h = 25mm) als Bauraum genutzt wird.

Innerhalb der Arbeit werden mehrere Aktorkonzepte verglichen und der BLDC-Getriebemotor vom Typ 0308 der Firma Faulhaber ausgewählt. Dieser treibt über ein Stirnrad-Getriebe eine Gewindestange an, auf der ein Läufer lateral verfährt. Die Elektroden werden zur besseren Handhabbarkeit in einen Adapter eingeklebt. Dieser wird formschlüssig im Läufer gehalten und kann mithilfe eines Magnetgreifers ohne Probleme gehandhabt werden. Die Motoren, welche durch eine ebenfalls entwickelte Platine angesteuert werden, verbrauchen maximal 73mW, sodass sich die Laufzeit des Akkus, der auch das Telemetriesystem versorgt, nicht merklich reduziert.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2011
Creators: Schönbach, Tobias
Title: Entwicklung und Aufbau eines Antriebs für Mikroelektroden
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen und dem Institut für Elektromechanische Konstruktionen (EMK) der TU-Darmstadt, wird an einem mobilen System zur Messung neuronaler Gehirnaktivität geforscht. Gegenstand dieser Forschung war bis jetzt die Aufnahme der Signale und deren Übertragung.

In der vorliegenden Arbeit wird dazu ergänzend ein mobiles System entwickelt, welches die Messelektroden ferngesteuert positioniert. Auf diese Weise können die Messungen völlig autark durchgeführt werden. Das entwickelte System besitzt die Fähigkeit, vier Mikroelektroden unabhängig voneinander orthogonal zur Schädeldecke zu verfahren. Die Elektroden bestehen aus einem Platinkern, welcher von einem 100 bis 200 µm dünnen Glasmantel umgeben ist. Die benötigte Eindringtiefe im Gehirn beträgt 15mm, bei der das Aktorsystem eine Auflösung von 1µm erreicht, sowie eine Wiederhohlgenauigkeit in gleicher Größenordnung. Alle Versuchstiere tragen eine standardisierte Kunststoffkammer auf dem Kopf deren zylindrisches Innenmaß (d = 19mm, h = 25mm) als Bauraum genutzt wird.

Innerhalb der Arbeit werden mehrere Aktorkonzepte verglichen und der BLDC-Getriebemotor vom Typ 0308 der Firma Faulhaber ausgewählt. Dieser treibt über ein Stirnrad-Getriebe eine Gewindestange an, auf der ein Läufer lateral verfährt. Die Elektroden werden zur besseren Handhabbarkeit in einen Adapter eingeklebt. Dieser wird formschlüssig im Läufer gehalten und kann mithilfe eines Magnetgreifers ohne Probleme gehandhabt werden. Die Motoren, welche durch eine ebenfalls entwickelte Platine angesteuert werden, verbrauchen maximal 73mW, sodass sich die Laufzeit des Akkus, der auch das Telemetriesystem versorgt, nicht merklich reduziert.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Mobile Anwendung, Linearantrieb, Präzisionslinearvorschub, Linearführung, Spindelgetriebe, Kleingetriebe, Stirnradgetriebe, Mikroelektrode, Squiggle-Motor, Deutsches Primaten Zentrum
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 07 Nov 2011 08:11
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1769

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 24-01-2011

Ende Datum: 25-07-2011

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKD 1769
Referees: Rafflenbeul, Dipl.-Ing. Lutz and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
Related URLs:
Export:

Optionen (nur für Redakteure)

View Item View Item