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压电陶瓷的典型应用案例

芯明天压电陶瓷是以PZT锆钛酸铅为材料的PZT压电陶瓷,具有正压电效应及逆压电效应。芯明天压电陶瓷的应用可覆盖半导体技术、光电子、通信、集成光学、生物科技、生命技术、精密加工、测量、激光技术、光学检测、摩擦学、新药设计、医疗技术、数据存储技术、天文、自适应光学、纳米技术、纳米制造与纳米自动化、显微与成像、航天、图像处理、低温与真空环境等。

光束跟踪

自动激光束定位跟踪运动物体,在生物学应用中,将激光束用于细胞刺激。需要实时控制激光束的位置以跟踪细胞的运动,而由于热效应或外部振动,很难实现将激光束保持在细胞上的重要要求。

使用两套压电陶瓷驱动的两轴压电偏转镜及位置探测器,压电陶瓷偏转镜可根据位置探测器的信号实时调节光束的位置,调节速度可达几毫秒,频率可达百赫兹。

 

微操作

在集成显微镜与微操作探针的显微系统中,对样品的微操作精度要求非常高。

利用压电陶瓷促动器及压电陶瓷平台进行微操作调节,可获得XYZ三维百微米操作范围,以及10微米探针直线运动调节,通过软件即可完成控制。

 

利用白光干涉法进行结构的三维表面检测。例如,对发动机结构的三维检测,发动机气缸表面的珩磨是延长内燃机寿命、减少污染和节约资源的常用方法。珩磨过程非常复杂,需对这些结构进行详细的检测分析。

利用芯明天压电陶瓷物镜驱动器,使得物镜进行非常的移动,步进精度在2.5nm,聚焦范围可达550μm,用于产生高分辨率图像。在芯明天压电陶瓷控制器的控制下,可进行步进扫描或连续扫描。

 

光束调整

同步加速器的用户对输出光束有不同的要求。其中一个非常重要的方面是调整光束方块的大小。 一般通过交换不同尺寸的针孔孔径来改变孔径尺寸,但该方法实现不方便且费时。

利用两个芯明天XY运动的压电陶瓷定位台,正交定向放置,可在几百微米至1毫米范围内调整光束的面积,精度可达几纳米,可在几毫秒内非常地提供不同尺寸的光束方块,起到光束快门的作用,在准直器中调节输出光束的尺寸。

 

计量学

表面形貌对于质量检验是至关重要的。

先进的技术,如三维测量显微镜。通过集成芯明天Z向压电陶瓷纳米定位台,可将分辨率提高到几纳米,具有非常和可重复的运动。

 

计量显微镜

使用白光干涉仪对表面进行非接触式3D检测。

表面检测对于无数工业和研究领域的许多制造工艺都很重要。光学测量方法提供低至几纳米的分辨率。这种景深需要使用高分辨率压电陶瓷物镜驱动器。

芯明天压电陶瓷物镜驱动器的负载能力达0.5kg,且兼容蔡司、徕卡、尼康、奥林巴斯等厂商的物镜。

 

AFM显微镜

基于压电陶瓷纳米定位系统的原子力显微镜系统。

通过使用三维压电陶瓷纳米定位台,可在百微米范围内移动探头,具有非常高的分辨率,且压电陶瓷具有超快的响应时间,可快速地生成图像。

 

地质学

井中的快速孔隙压力测量。活塞在伸出位置和缩回位置之间振荡,并产生资源(例如油)的流体运动。 这种流体运动通过地层的孔隙喷射并提供快速和的孔隙压力测量。井底组件中使用的部件必须能够承受严苛的条件,如高温高压等。

采用芯明天压电陶瓷促动器,可承受的高温可达200℃,在高压下不会造成严重的性能损失。

 

生物显微学

在传统的显微镜中,分辨率的极限是光波长的一半。

在显微镜系统中集成芯明天压电陶瓷物镜驱动器,可得到超分辨率步进显微镜,满足蓝光200nm分辨率要求。

 

光谱学

光束线具有非常高的挑战性要求。其中,和第二晶体的平行度必须大于90nrad的步长,在百微米行程范围内的分辨率必须优于1nm。

由于晶体的高质量和高热负荷,还需要极高的刚度。

通过使用芯明天封装压电陶瓷促动器可在四次弹跳式水晶单色仪中保证高分辨率。并且芯明天可定制封装压电陶瓷促动器,可在真空4K的超低温下使用。并可通过PID控制,形成闭环回路控制。

 

半导体

芯明天为半导体行业进行大型晶圆的切割及检测。

通过使用芯明天压电陶瓷物镜驱动器,可调整激光聚焦加工的焦点,即切割加工点。分辨率可达2.5nm,聚焦范围110μm,负载能力达0.5kg。

 

振动器/材料测试/振动激励

封装压电陶瓷促动器具有大出力、高动态性的特点,空载谐振频率可达40kHz,出力可达50000N。并且,封装压电陶瓷促动器体积小巧,易于集成,也非常适于材料测试、主动减振和振动激励等应用。

 

空间应用

压电陶瓷促动器的应用不限于地球表面。压电陶瓷促动器用于许多卫星任务和空间站的实验。 压电陶瓷促动器可用于分析星球表面的结构和机械特性,或用于检测的传感器。也可用于在卫星上进行望远镜调节或主动减振或在空间站上进行实验等。

芯明天具有十年的定制方案经验,可为您定制航空、航天等适合您应用的解决方案!

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