如何選購(gòu)光學(xué)隔振平臺(tái)

2022

06-13

11:30:06

 804

來(lái)源：化工儀器網(wǎng)

　　隨著*的設(shè)備和工藝的發(fā)展，使納米量級(jí)的測(cè)量成為可能。例如，變相光學(xué)干涉儀測(cè)量物體的表面粗糙度，目前可以達(dá)到1納米的分辨率。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，已生產(chǎn)出線寬在亞微米量級(jí)的集成電路，提出測(cè)量準(zhǔn)確率小于50納米的精度要求。

　　這樣的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)中不同元件相關(guān)配合精度和穩(wěn)定性提出了*的要求。

　　例如，用顯微鏡對(duì)圖像進(jìn)行高度放大的成像系統(tǒng)，顯微鏡和照像物鏡共同決定了相紙上每點(diǎn)的圖像。如果，在曝光過(guò)程中光學(xué)系統(tǒng)的每一部分(照明系統(tǒng)、樣品、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、成像光學(xué)系統(tǒng)和相紙平面)都精確地一同移動(dòng)，不存在相對(duì)位移，成像也會(huì)很清晰。如果樣品相對(duì)物鏡產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)，則像就會(huì)模糊。在光學(xué)干涉測(cè)量、全息及運(yùn)用相似的規(guī)律時(shí)，控制相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是很重要的。

　　在一個(gè)理想的剛性體內(nèi)部(只在理論上存在)，任何兩點(diǎn)的相對(duì)位置都是不變的。也就是說(shuō)，在振動(dòng)、靜力矩或溫度變化的情況下，任何實(shí)體的尺寸和形狀都是不變的。如果所有的元件都穩(wěn)固地連接成一個(gè)理想的剛性體，不同元件之間沒(méi)有相對(duì)位移，系統(tǒng)的性能也會(huì)很穩(wěn)固。

　　理想的剛性體是不存在的?，F(xiàn)實(shí)中的系統(tǒng)只能近似的認(rèn)為是剛性的，因此，其穩(wěn)定性就要受到多方面因素的影響。例如外界的振源，系統(tǒng)的重量，光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)等等。

　　為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們可以從以下的幾個(gè)方面來(lái)著手。

　　1.將系統(tǒng)與振源隔離。

　　外界的振源來(lái)源很多，比如地面的自振，各種聲音等等。但是影響大的是各種低頻的振源，主要集中在10～100Hz頻率內(nèi)。將系統(tǒng)與這些振源隔離可以有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用大阻尼的空氣彈簧支撐方式可以較好的將系統(tǒng)與振源隔離。

　　2.控制振動(dòng)的作用。

　　將系統(tǒng)組裝成動(dòng)態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)可以保證系統(tǒng)內(nèi)部的相對(duì)穩(wěn)定性，且可以降低在外界的影響下產(chǎn)生共振的幾率，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性

　　3.控制靜力矩的作用。

　　光學(xué)平臺(tái)的硬重比對(duì)于其共振頻率有著重要的影響。較高的硬重比可以提高平臺(tái)的共振頻率，從而降低其在外界影響下的振動(dòng)。而且在外力作用下，具有較高硬重比的平臺(tái)可以在小的重量下產(chǎn)生小的變形，增加系統(tǒng)內(nèi)部的剛性。內(nèi)部采用蜂窩狀支撐結(jié)構(gòu)的光學(xué)平臺(tái)可以充分的提高硬重比，達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。

　　4.控制溫度變化。

　　隨著時(shí)間的延續(xù)，不規(guī)則溫度變化會(huì)造成漸漸的結(jié)構(gòu)彎曲。減小溫度效應(yīng)的關(guān)鍵在于控制環(huán)境減少溫度變化。例如，避免在平臺(tái)下放置散熱設(shè)備，隔絕熱源設(shè)備和硬件，如光源、火焰等。

　　5.盡可能將臺(tái)面設(shè)計(jì)成對(duì)溫度不敏感的。

　　良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用，然而，在特殊的應(yīng)用中，選用不隨溫度變化而改變外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不脹鋼，具有極小的熱膨脹系數(shù)。一米長(zhǎng)的超不脹鋼在溫度變化1K時(shí)膨脹長(zhǎng)度約0.2微米。

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