【芯明天纳米级微运动】之【压电纳米定位台】
更新时间: 2022-11-03
中空与非中空型压电纳米定位台
中空式压电纳米定位台在其台面的中心区域具有通孔,这种通孔设计非常适用于透射光应用或特殊结构要求的应用。芯明天中空式压电纳米定位台的通孔尺寸由φ10mm至φ310mm不等,形状为圆形、方形等。既可适用于小型设备(如红外热成像)的小通孔应用,又可用于大型设备(如大口径干涉仪)要求的大通孔应用。
根据压电纳米定位台的应用环境,它又分为标准版、低温真空、无磁版本。标准版压电纳米定位台是为正常室温下使用而设计;而低温、真空、无磁版本是专为特殊环境应用而设计,它采用低温压电陶瓷驱动器以及轻型耐低温、无磁结构材料,内部各部件都是环境兼容型。
低温真空无磁型压电纳米定位台非常适用于半导体加工、检测等应用。
型号 | P13A.XYZ80K | |
工作温度 | 常温 | 4K |
中空尺寸 | 5mm×5mm | 5mm×5mm |
位移 | 80μm | 25μm |
运动轴 | X Y Z | X Y Z |
分辨率 | 1nm | 0.3nm |
压电纳米定位台是通过PZT压电陶瓷驱动,但内部的驱动结构会分为两种,分别为直驱式机构与放大式机构。
直驱与放大机构的区别是在其他条件一致情况下的对比。放大机构式压电平台的位移更大,在同等驱动电压下,放大机构式平台的位移是直驱机构式平台位移的几倍至几十倍。而直驱机构式压电平台响应速度更快,定位时间更短。两种驱动方式闭环精度都很高。
开环与闭环版本
压电纳米定位台的内部可选择配置传感器,从而形成闭环控制。根据是否配有传感器,压电纳米定位台又分为开环与闭环版本。闭环压电纳米定位台配有传感器,且具有多种传感器类型可选,如电容式、电感式、应变式闭环,此外,也可采用外部传感器与芯明天压电控制器间形成闭环控制。闭环传感器的类型影响着压电纳米定位台的控制精度、外形尺寸、工作频率及成本等因素。
开环压电纳米定位台的分辨率是无限高的,只受控制设备的噪声的限制,但是由于压电陶瓷的迟滞和蠕变特性,使其重复性和稳定性较低。闭环版本可消除迟滞和蠕变,具有更高的定位精度,可实现定位位置的实时反馈。此外,闭环版本下,驱动控制电压与压电纳米定位台产生的位移成线性关系,非常适合纳米级精确定位应用。而开环压电纳米定位台可适合于动态扫描应用。
面向多样化应用
根据压电纳米定位台的应用环境分类,它又可分为通用型纳米定位台、压电式移相器、压电扫描台、压电显微成像台等等。
通用型压电纳米定位台可适用于各类应用,根据应用中位移、承载能力、工作频率、外形结构选择即可。
压电式移相器是专为光学移相应用而设计,步进分辨率可达0.5nm以下,可正向、倒置、侧卧式使用,承载能力强,且预留有各种尺寸的中心通孔,以便于光的通过,是激光干涉仪测量中的移相组件。
压电显微成像台是为显微成像应用而设计,它通常具有大型的中孔设计,安装孔位会与显微成像仪器的样品台相匹配。可选择定制压电显微成像台上的样品台结构。
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参数举例
压电纳米定位台应用
芯明天压电纳米定位台因其纳米级超高精度、多样性定制化、可靠的性能,广泛应用于各类应用,如扫描显微、光路调整、纳米操控技术、生物科技、激光干涉、光通信、CCD图像处理、显微成像/操作、纳米压印/光刻、纳米定位/测量、共焦显微、AFM等。
1)压电纳米定位台应用于力的闭环控制
压电纳米定位台可进行纳米量级的步进,在电压信号的控制下,可产生与电压信号成基本线性关系的位移。此外,压电纳米定位台也可产生出力,且出力也与电压信号成线性关系。
下图中,是通过芯明天P83系列宏微复合平台及XP-63X系列压电纳米定位台配合探针系统、力传感器等搭建的一套力闭环系统,从而可进行特殊材料的高精度表面微加工。
2)压电纳米定位台应用于3D微纳打印
5)压电纳米定位台应用于干涉
压电纳米定位台安装操作说明
1)安全指南
2)安装与注意事项
3)加载