Prof. Dr. Paul Zbinden

Für unser Forschungsprojekt Zwei-Photonen-Mikroskopie hat uns die Stiftung FUTUR mit dem Hauptpreis ausgezeichnet.

Die Pipettierroboter verfügen über moderne Sensoren, die erkennen, wann eine Pipette die darunterliegende Flüssigkeit berührt.

The pipetting robots are equipped with modern sensors that detect when a pipette touches the underlying liquid.

IMES has developed a new FPGA-based ADC that requires no external components, giving it high flexibility.

For testing purposes, troubleshooting and data analysis, high-speed FPGA designs require external hardware, such as signal generators and oscilloscopes during their developement. In order to maintain sufficient signal quality, coaxial cables must be used as a connection. To route the signals from the FPGA directly to the instruments, a PCB was developed which routes the signals from the FPGA via an FMC connector to SMA sockets.

As part of this master's project, a RISC-V-based application-specific integrated circuit (ASIC) was developed to serve as a sensor front-end.

The standard method for the unique identification of injection moulded products is currently the use of downstream systems (e.g. adhesive labelling, laser engraving or inkjet printing), which require additional space in the production facility and a separate process step.

In the future, video signals will be transmitted over standard HDMI2.1 cables. Longer HDMI cable distances (over 10m) will rely on Active Optical Cables (AOC). In collaboration with the Institute for Microelectronics, Embedded Systems and Sensors (IMES), Tetra Semiconductors Ltd. has successfully integrated patented electronics into a microchip.

Our system opens up new possibilities for scientists in the field of animal research in preclinical basic research, while ensuring the protection of laboratory animals.

Electrical impedance tomography (EIT) is a promising technology for the diagnosis of acute lung collapses.

We were able to reduce the latency of the calculation of a SPHINCS+ signature to 1 millisecond. This corresponds to an acceleration by a factor of 6 compared to the previous record. Another highlight is the discovery and publication of a new type of hardware attack on the otherwise promising NewHope key exchange procedure.

Eine neuartige Behandlungsmethode von krebskranken Patienten erfolgt am Paul Scherrer Institut (PSI) mittels Protonenbestrahlung. Protonen sind positiv geladene Elementarteilchen, die sich daher sehr gut mit Magnetfeldern ablenken und bündeln lassen.

Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) has become an important tool in biological research and medical diagnostics. It provides quantitative insights into molecular processes in living organisms and is used to analyze cancer cells.

The device is able to measure the thickness of paint, galvanized layers such as zinc or chrome, and even anodized layers of aluminum alloys in a measuring range of 0 - 2500 μm.

Every weld has to be measured and recorded over the entire circumference of the pipe.

A very cost effective sensor based on PCB coils has been developed. The electronic circuit of the sensor contains a driver circuit and an amplifier circuit. The sensor data is analyzed by a STM32 MCU and sent to a Raspberry Pi via UART.

Human Pose Estimation (HPE) recognises a kinematic model of the human body from image data. The Interdisciplinary Centre for Artificial Intelligence (ICAI) at the OST has further developed the well-known HPE network OpenPose and made it computationally more efficient.

Human Pose Estimation (HPE) recognises a kinematic model of the human body from image data. The Interdisciplinary Centre for Artificial Intelligence (ICAI) at the OST has further developed the well-known HPE network OpenPose and made it computationally more efficient.

Der Kurs «Herstellung und Prüfung von (Mikro-) elektronischen Schaltungen» ist Teil des Master of Science in Engineering (MSE) im Profil Electrical Engineering. Ziel ist es, interessierten Studierenden Einblicke in das Design, die Herstellung und die Prüfung von Halbleiterbauelementen zu geben.

Die IMES Lecture Microelectonics vom 1. Oktober befasste sich ausführlich mit dem Testen von Mikroelektronik. Franz Haas führte die Anwesenden in das Thema Robot Framework ein. Roman Willi stellte unter anderem das neue OpenLab@OST des IMES vor, das für Tests gemietet werden kann.

Die OST-Studenten Gian-Luca Brazerol und Flavio Peter haben für eine Arbeit im Masterstudium den Best Student Thesis Award im Bereich Halbleitertechnologien erhalten. Der Preis wurde ihnen an der Generalversammlung der Halbleiter-Industriesektors von Swissmem überreicht.

Im Rahmen eines Innosuisse-Projekts entwickelte das IMES in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich und der Prospective Instruments ein FLIM System.

Das IMES-Team hat seinen diesjährigen Weiterbildungstag in St.Gallen verbracht und dabei unter anderem mögliche Felder der Zusammenarbeit mit dem OST-Studiengang Physiotherapie kennengelernt.

Es wurde ein Sensor auf Basis von Leiterplattenspulen entwickelt, der sehr kostengünstig ist. Die elektronische Schaltung des Sensors umfasst einen Treiberschaltkreis und einen Verstärkerschaltkreis. Die Sensordaten werden von einem STM32 MCU ausgewertet und per UART an einen Raspberry Pi gesendet.

Jede Schweissung muss über den gesamten Rohrumfang ausgemessen und protokolliert werden.

Das Gerät ist in der Lage, die Stärke von Lack, galvanisierte Schichten wie z.B. Zink oder Chrom und sogar Eloxalschichten von Aluminiumlegierungen in einem Messbereich von 0 - 2500μm zu erfassen.

Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) hat sich zu einem wichtigen Instrument in der biologischen Forschung und der medizinischen Diagnostik entwickelt. Sie bietet quantitative Einblicke in molekulare Prozesse in lebenden Organismen und wird bei der Krebszellenanalyse eingesetzt.

Eine neuartige Behandlungsmethode von krebskranken Patienten erfolgt am Paul Scherrer Institut (PSI) mittels Protonenbestrahlung. Protonen sind positiv geladene Elementarteilchen, die sich daher sehr gut mit Magnetfeldern ablenken und bündeln lassen.

Wir konnten die Latenzzeit der Berechnung einer SPHINCS+ Signatur auf 1 Millisekunde reduzieren. Dies entspricht einer Beschleunigung um den Faktor 6 verglichen mit dem bisherigen Rekord. Ein weiteres Highlight ist die Entdeckung und Publikation eines neuartigen Hardware-Angriffs auf das ansonsten vielversprechende NewHope Schlüsseltauschverfahren.

Die EIT ist eine vielversprechende Technologie für die Diagnose akuter Lungenkollapse.

Unser System eröffnet Wissenschaftlern im Bereich der Tierforschung neue Möglichkeiten in der präklinischen Grundlagenforschung und gewährleistet gleichzeitig den Schutz von Versuchstieren.

Zukünftig erfolgt die Übertragung von Videosignalen über HDMI2.1 Standardkabel, wobei längere Kabel (über 10m) auf aktive optische Kabel (AOC) angewiesen sind. Tetra Semiconductors Ltd. hat in Zusammenarbeit mit dem Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik (IMES) eine patentierte Elektronik erfolgreich in einen Mikrochip integriert.

Die Standardmethode zur eindeutigen Kennzeichnung von Spritzguss-Produkten ist gegenwärtig die Verwendung von nachgelagerten Systemen (z.B. Klebeetikettierung, Lasergravur oder Tintenstrahldruck), welche zusätzlichen Platz in der Produktionsstätte und einen separaten Prozessschritt erfordern.

Im Rahmen dieses Masterprojekts wurde ein RISC-V-basierter, applikationsspezifischer Mikrochip (ASIC) entwickelt, der als Sensor-Frontend dient.

Die Entwicklung von Highspeed FPGA Designs benötigt zu Testzwecken, zur Fehlersuche sowie zur Datenanalyse externe Hardware, zum Beispiel Signalgeneratoren und Oszilloskope. Um die Signalqualität möglichst hoch zu halten, werden zur Signalführung Koaxialkabel verwendet. Um nun die Signale vom FPGA direkt zu den Instrumenten zu führen, wurde ein PCB entwickelt, welches die Signale vom FPGA über einen FMC Stecker zu SMA Buchsen führt.

Das IMES hat einen neuen FPGA-basierten ADC entwickelt, welcher keine externen Komponenten erfordert, was ihm hohe Flexibilität verleiht.

Beim Liquid Handling kommt es im Umgang mit Flüssigkeiten sehr leicht zu störender Schaumbildung auf der Oberfläche. Schaum verhindert, dass die Flüssigkeitsoberfläche genau detektiert werden kann.

Bei HSMs gibt es zwei sich konkurrierende Ziele: höchste Sicherheit bei maximalem Datendurchsatz. Um die Daten schnell zu verarbeiten, werden rechenaufwändige Teile mittels dezidierter Hardware beschleunigt. Diese FPGA-basierte Beschleunigung hat das IMES entscheidend mitentwickelt.

Die Grundlage für den entwickelten Regler bildet einen Luenberger-Beobachter. Damit kann der aktuelle Systemzustand geschätzt und sogar das Verhalten in der nahen Zukunft prognostiziert werden. Basierend auf diesen Schätzungen trifft der Regler Entscheidungen, wodurch der Ausgang des Spannungsreglers optimal geregelt wird. Die Umsetzung auf einem FPGA liefert dabei die nötige Rechenleistung und ermöglicht, eine Regelentscheidung auf wenige Nanosekunden zu terminieren.

Um den kontinuierlichen Erfolg des Magnetband Geschäfts aufrecht zu erhalten, muss die Speicherdichte und die Datenübertragungsrate der Magnetbandsysteme fortwährend skaliert werden. Nur so lässt sich der Kostenvorteil des Magnetbands über diskbasierte Lösungen erhalten.

Das Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik (IMES) hat eine hardwarebasierte Implementierung entwickelt, die bis zu 100 Bilder pro Sekunde bei 2-Megapixel Auflösung ermöglicht.

The Seminar on Test and Fabrication of Semiconductors is part of the Master of Science in Engineering MSE in Electrical Engineering. The aim is to provide interested students insights into the design, fabrication, and testing of semiconductor devices.

Knut Siercks, neuer Departements Leiter Technik, besucht das IMES.

Am Samstag, 23. September 2023, hat die OST – Ostschweizer Fachhochschule in Rapperswil-Jona erstmals seit ihrer Gründung ihre Türen für die breite Bevölkerung geöffnet. Bei sonnigem Herbstwetter konnten die rund 2000 Besucherinnen und Besucher aus einem vielseitigen Programm von 80 Veranstaltungen auswählen.

The Seminar on Test and Fabrication of Semiconductors is part of the Master of Science in Engineering MSE in Electrical Engineering. The aim is to provide interested students insights into the design, fabrication, and testing of semiconductor devices.

In Reinräumen in der Industrie oder in chemischen Anlagen können Lecks in Rohrleitungen rasch teuer werden oder fatale Folgen nach sich ziehen. Deshalb müssen alle Schweissnähte geprüft und die Resultate protokolliert werden. An der HSR wurde zusammen mit Georg Fischer Piping Systems ein preisgekröntes Gerät entwickelt, das Schweissnähte von Kunststoffrohrleitungen mittels digitaler Bildverarbeitung zuverlässig automatisch prüft und so mehr Sicherheit bietet.