Bastian Wiesinger

• Ein Röntgenstrukturanalysegerät ist ein hochpräzises Labormessgerät, welches mithilfe von Röntgenstrahlen Materialeigenschaften und Zusammensetzungen von Proben bestimmt. Ein solches Messgerät befindet sich im Sortiment der Anton Paar GmbH und wird in dieser Arbeit um ein automatisiertes Probenhandling erweitert. Im Mittelpunkt steht dabei die Handhabung der Probenteller, die als Aufnahmebauteile für die zu messenden Proben dienen. Dazu werden Komponenten und Technologien zur Proben-Speicherung, Proben-Bewegung und Proben Identifikation benötigt, wobei fundierte Informationen dazu im theoretischen Teil der Arbeit aufbereitet werden. Der Schwerpunkt des praktischen Teils liegt in der Erstellung eines 3D Gesamtkonzepts und der Auswahl der dafür notwendigen Komponenten mithilfe von geeigneten Bewertungskriterien. Da das Gerät bereits am Markt angeboten wird, werden die Platzverhältnisse des Gerätes für die Integration und Positionierung diverser Komponenten ausführlich analysiert. Des Weiteren werden die Kommunikation der Komponenten und die Sicherheit des Gesamtgerätes genauer betrachtet und auf das automatisierte Probenhandling abgestimmt. Auch der gesamte Ablauf einer Messreihe wird untersucht, um das Automatisierungskonzept an die einzelnen Schritte bestmöglich anzupassen. Nach der Auswahl der benötigten Komponenten wird daraus ein funktionsfähiges Gesamtkonzept erstellt, welches in weiterer Folge detaillierte Ausschnitte einer möglichen Programmierung der Proben-Bewegung beinhaltet. Damit diese Lösung zukünftig auch in die Serienfertigung der Röntgenstrukturanalysegeräte integriert werden kann, wird der Schwerpunkt der Programmierung auf die Ausarbeitung einer universellen Lösung gelegt, welche geräteunabhängig verwendet werden kann. Das erarbeitete Gesamtkonzept für die Integration eines automatisierten Probenhandlings wird von den theoretischen Grundlagen bis hin zu Ansätzen der Programmierung der Proben-Bewegung behandelt und kann als Empfehlung für eine zukünftige Umsetzung herangezogen werden.
• An X-ray structure analyzer is a high-precision laboratory measuring instrument which uses X-rays to determine material properties and compositions of samples. Such a measuring instrument is part of the product range of the company Anton Paar and will be extended by an automated sample handling system in this thesis. Therefore, the focus is on the handling of the sample plates, which serve as holding components for the samples to be measured. For this purpose, components and technologies for sample storage, sample movement and sample identification are required, whereby well-founded information about this is prepared in the theoretical part of the thesis. The focus of the practical part is on the creation of a 3D overall concept and the selection of the necessary components with the help of suitable evaluation criteria. Since the instrument is already offered on the market, the space conditions of the instrument for the integration and positioning of various components are analyzed in detail. Furthermore, the communication between the components and the safety of the overall instrument are considered in more detail and adapted to the automated sample handling. The entire sequence of a series of measurements is also examined in order to adapt the automation concept to the individual steps in the best possible way. After the selection of the required components, a functional overall concept is created, which subsequently also includes detailed sections of a possible programming of the sample movement. To ensure that this solution can also be integrated into the serial production of X-ray structure analyzers in the future, the focus of programming is accordingly placed on the development of a universal solution that can be used independently from the instrument. The developed overall concept for the integration of an automated sample handling is thus treated from the theoretical basics up to approaches of the programming of the sample movement and can be used as a recommendation for future implementation.