Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

6 Verwendung des vorhandenen RTM
wird durch den Operationsverstärker um den Faktor 10 verstärkt. Man kann dies an der
Relation des vor den OP geschalteten Widerstands (1 kΩ) zu dem zum OP parallel geschal-
teten Widerstand von 10 kΩ erkennen. Das ausgegebene Spannungssignal wird am Kompa-
rator mit einer voreingestellten Schwellenspannung verglichen. Die Größe der Schwellspan-
nung wird mit Hilfe des Drehpotentiometers, das an der Außenseite des Gehäuses liegt,
vorgegeben. Übersteigt das vom Operationsverstärker ausgegebene Spannungssignal die
vorgegebene Schwellspannung, so gibt der Komparator ein Signal von 5 V, d.h. genau die
Betriebsspannung, aus. Ansonsten gibt er 0 V aus. Dieses Signal wird an den S-Eingang
eines NAND-FlipFlops weitergegeben. Der FlipFlop dient zur Speicherung der Signale, die
der Operationsverstärker nur kurzfristig ausgibt. Standardmäßig ist der R-Eingang des
FlipFlops auf 0 V gesetzt. Kommt nun vom Operationsverstärker ein Spannungspuls, der
größer als die am Komparator anliegende Schwellspannung ist, so gibt der Q-Ausgang 0 V
aus. Der danach geschaltete Transistor verstärkt den Strom, damit das anschließende Relais
schaltet. Der Ätzstromkreislauf wird somit unterbrochen und der Ätzprozess ist beendet.
Fällt der S-Eingang wieder auf 0 V zurück, so speichert der FlipFlop den Zustand und
es wird weiter eine Spannung von 0 V ausgegeben. Betätigt man jetzt den Reset-Schalter,
wird der R-Eingang des FlipFlops auf 5 V gesetzt. Damit springt der Q-Ausgang wieder auf
5 V und das Relais wird wieder geschlossen - der Ätzprozess beginnt. Dieser Vorstand ist
wieder gespeichert, wenn der R-Eingang erneut auf 0 V zurückfällt. Parallel zu dem Relais
wurde noch eine LED geschaltet, um sehen zu können, wann der Stromkreis geschlossen
bzw. geöffnet ist. Zusätzlich wurde noch nach der Ätzeinrichtung in den Stromkreis ein
Strommessgerät mit digitaler Anzeige und parallel zu dem Relais ein weiteres Relais, das
den Elektromagneten zur Steuerung der Wippe steuert, eingebaut.
6.2.4 Vorbereitungen des zu ätzenden Drahtes
Für den eigentlichen Ätzprozess muss zuerst der Draht, der in die Ätzeinrichtung einge-
spannt wird, präpariert werden. Dazu schneidet man ein kleines Stück Wolframdraht (ca.
1, 0 bis 1, 5 cm) ab. Anschließend lötet man an einen Kupferdraht einen Tropfen Lötzinn.
Dieser Lötzinn wird hierauf wieder erhitzt und der abgeschnittene Wolframdraht so lan-
ge hinein gehalten bis der Zinn wieder erkaltet ist. Man prüft nun mit einer Zange, ob
der Wolframdraht auch wirklich fest sitzt. Ist dies der Fall, kann dieser Draht nun in die
Ätzeinrichtung eingespannt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der Wolframdraht
circa 5 mm in die Lauge eintaucht.
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