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压电扫描台的介绍及其应用

压电扫描台是中心具有通孔的压电纳米定位台,它也是基于压电陶瓷驱动,采用柔性铰链设计,具有无机械摩擦、分辨率高等特点,压电扫描台内部可集成高精度传感器。产品主要应用于透光精密光学器件的定位与调整、生物显微与光学显微成像系统等。

压电扫描台的中孔设计,从适用于小型设备(如红外热成像)的小通孔的压电扫描台到大型设备(如大口径干涉仪)用的大通孔压电扫描台,具有多种中孔尺寸可选。

 

压电扫描台的运动方向可自由选择,如一维X向、一维Z向、二维XY向、三维XYZ向运动等,压电扫描台的行程范围从8μm至370μm范围内自由选择。

N12压电扫描台

N12系列压电扫描台为1~3维并联式压电扫描台,台体中心方形通孔,通过采用有限元仿真分析优化结构,具有超高的导向精度、高刚性、大负载、无磨损等特点,平台内可选择配置高性能传感器进行全闭环反馈,实现满行程0.04%的重复定位精度。

 

芯明天N12压电扫描台

N12系列纳米定位台体积非常小巧,位移可达110μm。独特的平行运动学设计原理,使得平台可以实现XYZ轴高速精密运动。这款产品的应用非常广泛,从光学研究到工业化OEM系统等。

N12系列压电扫描台的通光孔为45×45mm。高刚度以及优异的直线性使其成为光学、激光领域纳米级精密定位应用的选择。

N12系列压电扫描台配置高分辨率传感器,对位置实时检测并反馈到压电控制器,控制器通过PID算法调整电压修正位移,从而实现高精度定位。

N12.XYZ压电扫描台配套芯明天E72系列模块化控制器应用于光学显微成像,实现XYZ轴精密扫描。

 

N12三维技术参数

型号:N12.XYZ100S 

运动自由度:X、Y、Z

标称行程范围(0~120V):80µm/轴

大行程范围(-20~150V):110µm/轴

传感器类型:SGS  

通孔尺寸:45×45mm

分辨率:7nm,typ.

闭环线性度:0.15%F.S.

闭环重复定位精度:0.1%F.S.

俯仰/偏航/滚动:<20µrad

运动方向大推/拉力:20N/4N

空载阶跃时间:30ms

空载工作频率(10%行程):30Hz

空载工作频率(行程):4Hz

承载能力:0.5Kg

静电容量:1.8μF/轴

工作温度范围:-20~80℃

材质:钢、铝

外形尺寸:85×85×26mm

重量:350g

出线长:1.5m

传感/电压连接器:LEMO

 

压电扫描台的应用

原子力显微镜

闭环纳米定位扫描台作为原子力显微镜的一部分,可带动样品进行高速精密运动,可以实现X、Y、Z轴280μm的扫描,分辨率为亚纳米级,响应时间可达亚毫秒

 

 

高分辨率CCD

利用现有工艺水平下的CCD图像传感器件,获得更高的分辨率,目前有效的方法是采用被摄物成的像与CCD图像传感器之间发生微小的相对位移来记录多幅图像,然后利用多次采集的原始图像来合成高分辨率的图像,压电扫描台用于带载镜片做纳米级运动。

 

 

三维共焦显微

三维共聚焦显微拉曼光谱分析仪器,能在纳米范围内测量物质化学状态的三维图像。压电物镜驱动器实现对显微镜在Z轴方向上的纳米级在线实时调焦,XY二维压电扫描台实现对被测物高精度的二维平面位移运动。

 

 

激光平面干涉

Z向压电扫描台的作用是做纳米级的微运动,调整待测物的位置,从而改变对应的干涉条纹的宽度及位置,以达到更的表面测量。

 

 

纳米光刻

首先计算机将BMP图转化为灰度图,然后再通过控制系统控制二维扫描台,带动镀膜镜片在0-300μm范围内对读取的图像信息进行优化,同时控制激光器及扫描台,二者配合完成BMP图的纳米定位加工。

 

 

红外热成像扫描

红外热成像通过红外敏感CCD对物体进行成像,能反映出物体表面的温度场。

二维压电扫描台的高速高精度扫描大大提高了热成像的分辨率。

 

 

 

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