壓電納米定位臺的特點:壓電納米定位臺內(nèi)部采用無摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu),一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動原理,內(nèi)置高性能壓電陶瓷,可實現(xiàn)高精度位移,定位精度可達(dá)納米級。具有超高的導(dǎo)向精度,有高剛性、高負(fù)載、無摩擦等特點。壓電納米位移臺典型應(yīng)用壓電納米定位臺憑借高穩(wěn)定性、高分辨率等優(yōu)良特性,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備、顯微成像、納米技術(shù)、激光與光學(xué)、航天航空、生物醫(yī)學(xué)、航天航空等領(lǐng)域。直推式的壓電納米位移臺,其機(jī)械行程一般較小(50μm-300μm);機(jī)械行程與控制精度往往不會跨數(shù)量級(當(dāng)機(jī)械行程在微米級時,控制精度在納米級),但有的應(yīng)用場景需要使用在較大機(jī)械行程(1mm-3mm)的同時,保證較高的控制精度(1nm);直推式的驅(qū)動方式就無法滿足這種應(yīng)用場景的需求,需要采用特殊的壓電步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計,用多組垂直與水平向差分式壓電陶瓷組,交替運動實現(xiàn)步進(jìn)運動,就可以實現(xiàn)滿足較高控制精度的大行程運動。 納米定位平臺直驅(qū)的好處?壓電陶瓷電子元件
納米定位平臺的設(shè)計從上面的簡要介紹中可以清楚地看出,為什么只考慮每個軸的共振頻率無法提供納米定位系統(tǒng)性能的準(zhǔn)確圖片。也正因如此,多數(shù)情況下,只有定制系統(tǒng)才能滿足各個應(yīng)用程序的特定要求。例如,必須選擇與應(yīng)用相匹配的共振頻率特性的結(jié)構(gòu)材料和平臺設(shè)計。此計算中的一個關(guān)鍵因素是施加的載荷。這就是為什么我們經(jīng)常在許多數(shù)據(jù)表中關(guān)注負(fù)載性能,因為這個標(biāo)準(zhǔn)能更好地反映平臺的實際用途。一般來說,作用在平臺上的負(fù)載越大,平臺的共振頻率就越低。我們的高剛度平臺意味著共振頻率受負(fù)載變化的影響較小,因此任何動態(tài)調(diào)諧對負(fù)載的變化都不太敏感。 顯微鏡配件創(chuàng)新方案壓電納米定位臺廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備、顯微成像、納米技術(shù)、激光與光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、航天航空等領(lǐng)域。
三維納米定位臺使用需要注意哪些細(xì)節(jié):1.確定使用環(huán)境:三維納米定位臺通常需要在實驗室或清潔的環(huán)境下使用,以避免灰塵、霉菌等不良因素對設(shè)備產(chǎn)生影響。在使用前,用戶需要確保使用環(huán)境的溫度、濕度、光照等因素符合設(shè)備的要求,并在需要時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。2.確認(rèn)探針/樣品定位方向:在使用三維納米定位臺時,用戶需要明確探針/樣品的固定方向以及各軸運動方向,以保證正確的位置調(diào)整和操作。一般來說,每個軸向會有一定的限制和范圍,用戶需要在使用前確認(rèn)并了解這些參數(shù)。3.確認(rèn)操作方式:三維納米定位臺通常可以通過計算機(jī)軟件、手柄、遙控器等多種方式進(jìn)行操作,用戶需要確認(rèn)自己所使用的操作方式,并熟練掌握相關(guān)的控制方法和技巧。此外,在進(jìn)行操作時還需要注意力度和速度,避免過度操作和突然運動,導(dǎo)致設(shè)備和樣品的損壞。4.確認(rèn)電源供應(yīng):三維納米定位臺通常需要接通電源才能正常工作,因此用戶需要確認(rèn)電源接口和供應(yīng)情況,并確保設(shè)備和電源之間的連接正確牢固。同時,用戶還需要遵循相關(guān)的電源使用規(guī)定,注意防止漏電、過載等問題,以保障設(shè)備的正常使用和使用者的安全。
壓電納米定位臺具有移動面,是通過帶有柔性鉸鏈的機(jī)械結(jié)構(gòu)將壓電陶瓷產(chǎn)生的位移及出力等進(jìn)行輸出,分直驅(qū)與放大兩種結(jié)構(gòu)。以壓電陶瓷作為驅(qū)動源,結(jié)合柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)實現(xiàn)X軸、Z軸、XY軸、XZ軸、XYZ軸精密運動的壓電平臺,驅(qū)動形式包含壓電陶瓷直驅(qū)機(jī)構(gòu)式、放大機(jī)構(gòu)式。具有體積小、無摩擦、響應(yīng)速度快等特點,配置高精度傳感器,可實現(xiàn)納米級分辨率及定位精度且具有較高的可靠性,在精密定位領(lǐng)域中發(fā)揮著主要作用。近年來,由于光通信技術(shù)飛速發(fā)展,光纖連接器作為光通信比較基本的光源器件,所以對其質(zhì)量及可靠性有了更嚴(yán)格的要求。為了提高光纖連接及光信號傳輸?shù)男?,因此光纖端面的檢測至關(guān)重要。為得到光纖端面的三維參數(shù),通常根據(jù)光學(xué)干涉來進(jìn)行測量。其中由壓電陶瓷控制器控制的壓電納米定位臺用于移動3D干涉儀系統(tǒng)中的干涉物鏡或光纖連接器以產(chǎn)生位相移動,分5步位相移動,每移動一步后由CCD攝像頭讀取干涉條紋。 壓電納米定位臺的命名由它的驅(qū)動源及其功能相結(jié)合而來的。
壓電納米位移平臺是非中孔式位移臺,有一定的承重負(fù)載能力,是一款面向半導(dǎo)體制造、光纖制造、激光直寫等應(yīng)用方向的產(chǎn)品,采用閉環(huán)負(fù)反饋控制,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運動范圍大、成本低等特點。主要用于帶動負(fù)載進(jìn)行納米級精度的位移,以實現(xiàn)超精密定位加工的用途。壓電納米位移平臺由疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器提供驅(qū)動力,經(jīng)過位移放大機(jī)構(gòu),柔性機(jī)構(gòu)推動移動端面進(jìn)行1X1、2X2或3X3高精度位移,由于疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器響應(yīng)速度快,體積小,出力大剛度高,可以根據(jù)控制信號實現(xiàn)毫秒級快速定位響應(yīng)。 納米定位平臺的工作原理圖。壓電納米位移傳感器性能分析原理
中空式壓電納米定位臺在其臺面的中心區(qū)域具有通孔。壓電陶瓷電子元件
人們普遍認(rèn)為,如果了解了納米定位平臺的共振頻率,就可以準(zhǔn)確地展示其性能,尤其是動態(tài)性能。簡單來說,共振頻率越高,每個平臺軸的運動就越快。然而,就像生活中的許多事情一樣,它并沒有那么簡單!實際上,共振頻率由幾個因素決定。這些因素都會影響平臺的性能,因此在正確選擇納米定位系統(tǒng)之前,需要綜合考慮以下因素:制造平臺的材料,因為材料的剛度和密度會影響共振頻率。低密度材料的運動質(zhì)量越小,共振頻率越高;然而,如果增加負(fù)載,則共振頻率將迅速下降。相比之下,高剛度平臺,即使是由重型材料制造,也能更好地保持其共振頻率。施加到納米定位臺的負(fù)荷定義了加載的共振頻率,通常被認(rèn)為是每個軸的前一個共振??刂坪头答侂娮釉O(shè)備,對于控制諸如前一和第二共振對每個平臺軸動態(tài)位置的影響等因素至關(guān)重要。整個系統(tǒng),包括平臺及其所有安裝附件或柔性鉸鏈,以及安裝平臺的設(shè)備,每個組件都可能產(chǎn)生不同的共振頻率。 壓電陶瓷電子元件