顯微鏡低溫樣品控制技術(shù)

近年來(lái)，由于光通信技術(shù)飛速發(fā)展，光纖連接器作為光通信基本的光源器件，所以對(duì)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(hào)傳輸?shù)男剩虼斯饫w端面的檢測(cè)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(lái)進(jìn)行測(cè)量。其中由壓電陶瓷控制器控制的壓電納米定位臺(tái)用于移動(dòng)3D干涉儀系統(tǒng)中米羅的干涉物鏡或光纖連接器以產(chǎn)生位相移動(dòng)，分5步位相移動(dòng)，每移動(dòng)一步后由CCD攝像頭讀取干涉條紋。壓電納米定位臺(tái)內(nèi)部采用無(wú)摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動(dòng)原理，內(nèi)置高性能壓電陶瓷，可實(shí)現(xiàn)100μm位移。閉環(huán)版本定位精度可達(dá)納米級(jí)。采用有限元仿真分析優(yōu)化柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，柔性導(dǎo)向系統(tǒng)具有超高的導(dǎo)向精度，具有高剛性、高負(fù)載、無(wú)摩擦等特點(diǎn)。 壓電納米定位臺(tái)是將PZT壓電陶瓷與柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)、金屬殼體結(jié)構(gòu)相結(jié)合。顯微鏡低溫樣品控制技術(shù)

帶寬：平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的振幅下降3dB的頻率范圍。它反映了平臺(tái)可以跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)的速度。漂移：位置隨時(shí)間的變化，包括溫度變化和其他環(huán)境的影響。漂移可能來(lái)自于機(jī)械系統(tǒng)和電子設(shè)備。摩擦。摩擦被定義為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中接觸面之間的阻力。因?yàn)樗麄兪褂脧澢阅Σ量赡苁呛愣ǖ幕蚺c速度有關(guān)。而Piezoconcept的納米定位器是無(wú)摩擦的。滯后：前向掃描和后向掃描之間的定位誤差。閉環(huán)控制是這個(gè)問(wèn)題的理想解決方案，通過(guò)使用高分辨率硅傳感器網(wǎng)絡(luò)提供反饋信號(hào)來(lái)完成。正交性誤差:兩個(gè)定義的運(yùn)動(dòng)軸的角度偏移，使其相互之間成為正交。它可以被解釋為串?dāng)_的一部分。階躍響應(yīng)時(shí)間：階躍響應(yīng)時(shí)間是納米定位器從指令值的10%到指令值的90%所需的時(shí)間。階躍響應(yīng)時(shí)間反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。顯微鏡壓電納米樣品臺(tái)多少錢光纖對(duì)接錯(cuò)位，會(huì)導(dǎo)致光傳輸受阻或端面局部受熱等問(wèn)題。

材料的可加工性是納米精度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)限制。首先，所選材料必須可加工成所需的幾何形狀。例如，我們的大多數(shù)撓性運(yùn)動(dòng)臺(tái)都是通過(guò)電火花加工來(lái)切割的。玻璃陶瓷盡管它們具有許多良好的性能但顯然不能用這種加工方式。另一方面，加工成本在產(chǎn)品價(jià)格中占主導(dǎo)地位，因?yàn)榧{米精度機(jī)構(gòu)中的大部分組件尺寸都比較小，因此材料成本的影響并不顯著。材料的機(jī)械加工性取決于材料的強(qiáng)度、硬度、韌性和導(dǎo)熱性等特性。

鋁合金是工程結(jié)構(gòu)中常用的材料之一。精密儀器主要利用其導(dǎo)熱性好、易于制造（加工成本低）和質(zhì)量輕的特性。由于其高熱膨脹系數(shù)，必須小心使用。通常選擇這種材料進(jìn)行熱匹配。

    頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)本質(zhì)上是設(shè)備在給定頻率下響應(yīng)輸入信號(hào)的速度指示。壓電系統(tǒng)對(duì)命令信號(hào)響應(yīng)迅速，具有更高的諧振頻率，產(chǎn)生更快的響應(yīng)速率以及更高的穩(wěn)定性和帶寬。然而，應(yīng)注意的是，納米定位設(shè)備的諧振頻率會(huì)受到施加負(fù)載的影響，負(fù)載的增加會(huì)降低諧振頻率，從而降低納米定位器的速度和精度。4.穩(wěn)定和上升時(shí)間納米定位系統(tǒng)能在短距離內(nèi)進(jìn)行高速位移。這意味著穩(wěn)定時(shí)間是關(guān)鍵因素。這里的時(shí)間指的是，在隨后拍攝圖像或測(cè)量之前，運(yùn)動(dòng)速度降低到可接受水平時(shí)所需的時(shí)長(zhǎng)。相比之下，上升時(shí)間是納米定位平臺(tái)在兩個(gè)命令點(diǎn)之間移動(dòng)的時(shí)間間隔；通常比穩(wěn)定時(shí)間快得多，重要的是，上升時(shí)間不包括納米定位平臺(tái)穩(wěn)定所需的時(shí)間。這兩個(gè)因素都會(huì)影響產(chǎn)品準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，應(yīng)包含在任何系統(tǒng)規(guī)范中。5.數(shù)字控制解決頻率響應(yīng)以及穩(wěn)定和上升時(shí)間的挑戰(zhàn)在很大程度上取決于系統(tǒng)控制器的正確選擇。如今，我們的產(chǎn)品都是比較先進(jìn)的數(shù)字設(shè)備，集成了精密電容式傳感機(jī)制，能夠在亞微米位置精度和高速下實(shí)現(xiàn)出色的控制。 “臺(tái)”則是它的外形形態(tài)，類似一個(gè)平臺(tái)。

納米定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)從上面的簡(jiǎn)要介紹中可以清楚地看出，為什么只考慮每個(gè)軸的共振頻率無(wú)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(gè)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(tái)設(shè)計(jì)。此計(jì)算中的一個(gè)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?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能更好地反映平臺(tái)的實(shí)際用途。一般來(lái)說(shuō)，作用在平臺(tái)上的負(fù)載越大，平臺(tái)的共振頻率就越低。我們的高剛度平臺(tái)意味著共振頻率受負(fù)載變化的影響較小，因此任何動(dòng)態(tài)調(diào)諧對(duì)負(fù)載的變化都不太敏感。 由于納米位移系統(tǒng)自身具有閉環(huán)控制，能產(chǎn)生穩(wěn)定的、重復(fù)的運(yùn)動(dòng)。顯微鏡壓電納米樣品臺(tái)多少錢

什么是六自由度壓電納米定位臺(tái)？顯微鏡低溫樣品控制技術(shù)

壓電納米位移臺(tái)的結(jié)構(gòu)壓電納米定位臺(tái)具有移動(dòng)面，是通過(guò)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(dòng)源，結(jié)合柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X軸、Z軸、XY軸、XZ軸、XYZ軸精密運(yùn)動(dòng)的壓電平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)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(wú)摩擦、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，配置高精度傳感器，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)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。 顯微鏡低溫樣品控制技術(shù)