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光學(xué)平臺綜合介紹
更新時間:2024-03-06瀏覽:3532次
  隨著先進的設(shè)備和工藝的發(fā)展,使納米量級的測量成為可能。例如,變相光學(xué)干涉儀測量物體的表面粗糙度,目前可以達到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的集成電路,提出測量準確率小于50納米的精度要求。
 
  這樣的應(yīng)用對系統(tǒng)中不同元件相關(guān)配合精度和穩(wěn)定性提出了高的要求。
 
  例如,用顯微鏡對圖像進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的圖像。如果,在曝光過程中光學(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)都地一同移動,不存在相對位移,成像也會很清晰。如果樣品相對物鏡產(chǎn)生了運動,則像就會模糊。在光學(xué)干涉測量、全息及運用相似的規(guī)律時,控制相對運動都是很重要的。
 
  在一個理想的剛性體內(nèi)部(只在理論上存在),任何兩點的相對位置都是不變的。也就是說,在振動、靜力矩或溫度變化的情況下,任何實體的尺寸和形狀都是不變的。如果所有的元件都穩(wěn)固地連接成一個理想的剛性體,不同元件之間沒有相對位移,系統(tǒng)的性能也會很穩(wěn)固。
 
  理想的剛性體是不存在的。現(xiàn)實中的系統(tǒng)只能近似的認為是剛性的,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方面來著手。
 
  1、將系統(tǒng)與振源隔離。
  外界的振源來源很多,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、控制振動的作用。
  將系統(tǒng)組裝成動態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)可以保證系統(tǒng)內(nèi)部的相對穩(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)平臺的硬重比對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的共振頻率,從而降低其在外界影響下的振動。而且在外力作用下,具有較高硬重比的平臺可以在 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)平臺可以充分的提高硬重比,達到提高系統(tǒng)性能的目的。
 
  4、控制溫度變化。
  隨著時間的延續(xù),不規(guī)則溫度變化會造成漸漸的結(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,避免在平臺下放置散熱設(shè)備,隔絕熱源設(shè)備和硬件,如光源、火焰等。
  盡可能將臺面設(shè)計成對溫度不敏感的。
  良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用,然而,在端特殊的應(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,具有小的熱膨脹系數(shù)。一米長的超不脹鋼在溫度變化1K時膨脹長度約0.2微米。
 

 

  卓立漢光的光學(xué)平臺采用表面鐵磁不銹鋼,芯部蜂窩結(jié)構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu),不但充分的發(fā)揮了鐵磁不銹鋼材料剛性好,溫度膨脹系數(shù)小,耐腐蝕的優(yōu)點,而且提高了平臺的硬重比,增加了剛性,降低了變形量,提高了抗靜力矩能力。而且鐵磁不銹鋼耐腐蝕,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各種光學(xué)系統(tǒng)。適用于承載較大,對抗振性要求較高的系統(tǒng)。
 
  我公司的光學(xué)平板采用鋁材制造。與鋼材相比,鋁材硬重比大,有一定的抗振性,溫度傳導(dǎo)性好,不良環(huán)境中溫度形變小,陽氧化后美觀,耐磨,但是鋁材的剛性較差,無法承載較大的重量。因此一般用于承載較小的系統(tǒng)種。而且不宜懸空支撐。
 
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