Laserstrahlen schnell und präzise auf den richtigen Punkt lenken, das ist eine Aufgabe, mit der man es in der Technik oft zu tun hat. In optischen Kommunikationssystemen von Satelliten, optischen Sensoren in der Industrie, Systemen zur Materialbearbeitung oder auch in modernen 3D Druckern – in ganz unterschiedlichen Anwendungsbereichen benötigt man bewegliche Spiegel, die einen Lichtstrahl exakt im richtigen Winkel reflektieren.

Ernst Csencsics hat am Christian Doppler Labor „Precision Engineering for Automated Inline Metrology“ (Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik, TU Wien) innovative Scanspiegelsysteme entwickelt, die gewöhnliches Licht oder Laserstrahlen schneller, präziser und energiesparender manipulieren können als bisher. Dafür erhielt er nun am 12. Dezember 2018 den Fehrer-Preis der TU Wien.

Gute Ideen aus verschiedenen Disziplinen

„Um bessere Spiegel für Laserscanner zu entwickeln, muss man ganz unterschiedliche Systemaspekte perfekt aufeinander abstimmen“, erklärt Ernst Csencsics. Wie berechnet man, wie sich der Spiegel optimal bewegt? Wie kann die Spiegelbewegung optimal auf die Resonanzen abgestimmt werden, die im System auftreten? Welche mechanische Struktur soll der Spiegel haben? Was bedeutet das für den Energiebedarf des Gesamtsystems? Innovationen aus mehreren Disziplinen wie Elektronik, Optik und Regelungstechnik mussten sorgfältig zu einem fein abgestimmten Ganzen zusammengefügt werden.

„In unserem Labor entwickeln wir Sensorsysteme der nächsten Generation für Messanwendungen direkt in industriellen Produktionslinien“, sagt Ernst Csencsics. „Unser Ziel ist es, die optischen Sensorprinzipien, die es bereits gibt, perfekt mit speziell entwickelten mechatronischen Scanspiegeln zu kombinieren.“ So entstehen schnelle, vielseitig einsetzbare, hochauflösende Messsysteme für die 3D In-Line-Messtechnik, die als Schlüsseltechnologie für die industrielle Produktion der Zukunft gesehen wird.

Die Entwicklungen von Ernst Csencsics übertreffen selbst teure High-End-Kippspiegelsysteme, die heute verfügbar sind: „Wir konnten die Präzision um das zehnfache verbessern, die Größe des gescannten Bereichs um das Sechzigfache vergrößern  und den Energiebedarf um einen Faktor 100 reduzieren“, berichtet Csencsics.

Einer der Schlüssel zum Erfolg war eine neue Methode, die Spiegel zu bewegen. Sie beruht auf der Reluktanzkraft, die durch magnetische Felder zustande kommt. Anhand eines ersten Prototypen konnte bereits erfolgreich demonstriert werden, dass die Methode den bisher zum Steuern kleiner Spiegel verwendeten Techniken deutlich überlegen ist.

Fehrer-Preis

Am Mittwoch, dem 12. Dezember 2018 wurde Dr. Ernst Csencsics vom Rektorat der TU Wien mit dem Dr. Ernst Fehrer-Preis ausgezeichnet. Dieser Preis wurde von Dr. Rosemarie Fehrer gestiftet, der Witwe des Erfinders und Industriellen Dr. Ernst Fehrer. Der Preis wird jährlich für besondere technische Forschungsleistungen mit praktischer Anwendbarkeit vergeben.

Kontakt:
Ernst Karl Csencsics
Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
Technische Universität Wien
Gußhausstraße 27-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-376524
<link>ernst.csencsics@tuwien.ac.at