Cách chỉ định hệ thống định vị nano chính xác

1.Cấu tạo thiết bị định vị nano

Khoa học về định vị nano, với độ phân giải đặc biệt trong phạm vi nanomet và dưới nanomet, và tốc độ phản hồi được đo bằng mili giây phụ, về cơ bản phụ thuộc vào độ ổn định, độ chính xác và khả năng lặp lại của công nghệ cơ học và điện tử được sử dụng trong mỗi hệ thống.

Do đó, yếu tố quan trọng đầu tiên được xem xét khi lựa chọn một hệ thống mới là chất lượng thiết kế và sản xuất của nó.Kỹ thuật chính xác và sự chú ý đến từng chi tiết sẽ được thể hiện rõ ràng, được phản ánh trong các phương pháp xây dựng, vật liệu được sử dụng và cách bố trí các bộ phận cấu thành như bàn đạp, cảm biến, cáp và chỗ uốn.Chúng phải được thiết kế để tạo ra một cấu trúc mạnh mẽ và vững chắc, không bị uốn cong và biến dạng dưới áp lực hoặc trong quá trình di chuyển, nhiễu từ các nguồn bên ngoài hoặc các tác động môi trường như giãn nở và co lại nhiệt.

Hệ thống cũng nên được xây dựng để đáp ứng nhu cầu của từng ứng dụng;ví dụ: các điều kiện mà một hệ thống được sử dụng để kiểm tra quang học các tấm bán dẫn mỏng sẽ có các tiêu chí vận hành hoàn toàn khác với một hệ thống được thiết kế để sử dụng trong các khu vực có độ chân không cực cao hoặc bức xạ cao.

2. Hồ sơ chuyển động

Ngoài việc hiểu nhu cầu của ứng dụng, điều quan trọng là phải xem xét cấu hình chuyển động sẽ cần thiết.Điều này nên tính đến:

 Chiều dài hành trình cần thiết cho mỗi trục chuyển động
Số lượng và sự kết hợp của các trục chuyển động: x, y và z, cộng với đầu và độ nghiêng
 Tốc độ di chuyển
 Chuyển động động: ví dụ: nhu cầu quét theo cả hai hướng dọc theo mỗi trục, yêu cầu đối với chuyển động liên tục hoặc từng bước hoặc lợi thế của việc chụp ảnh khi đang di chuyển;tức là trong khi thiết bị kèm theo đang chuyển động.

3. Đáp ứng tần số

Đáp ứng tần số về cơ bản là một dấu hiệu cho thấy tốc độ mà thiết bị phản hồi với tín hiệu đầu vào ở một tần số nhất định.Các hệ thống Piezo phản ứng nhanh với các tín hiệu lệnh, với tần số cộng hưởng cao hơn tạo ra tốc độ phản hồi nhanh hơn, độ ổn định và băng thông lớn hơn.Tuy nhiên, cần phải nhận ra rằng tần số cộng hưởng của thiết bị định vị nano có thể bị ảnh hưởng bởi tải áp dụng, với sự gia tăng tải làm giảm tần số cộng hưởng và do đó làm giảm tốc độ và độ chính xác của thiết bị định vị nano.

4. Thời gian ổn định và tăng

Hệ thống định vị nano di chuyển những khoảng cách cực nhỏ, ở tốc độ cao.Điều này có nghĩa là thời gian giải quyết có thể là một yếu tố quan trọng.Đây là khoảng thời gian cần thiết để chuyển động giảm xuống mức có thể chấp nhận được trước khi có thể chụp ảnh hoặc đo lường sau đó.

Để so sánh, thời gian tăng là khoảng thời gian đã trôi qua để giai đoạn định vị nano di chuyển giữa hai điểm lệnh;điều này thường nhanh hơn nhiều so với thời gian lắng và quan trọng nhất là không bao gồm thời gian cần thiết để giai đoạn định vị nano lắng xuống.

Cả hai yếu tố đều ảnh hưởng đến độ chính xác và độ lặp lại và cần được đưa vào bất kỳ thông số kỹ thuật nào của hệ thống.

5. Điều khiển kỹ thuật số

Việc giải quyết các thách thức về đáp ứng tần số, cùng với thời gian ổn định và thời gian tăng, phần lớn phụ thuộc vào việc lựa chọn chính xác bộ điều khiển hệ thống.Ngày nay, đây là những thiết bị kỹ thuật số cực kỳ tiên tiến tích hợp với các cơ chế cảm biến điện dung chính xác để tạo ra khả năng kiểm soát đặc biệt ở độ chính xác vị trí dưới micron và vận tốc cao.

Ví dụ: bộ điều khiển vận tốc vòng kín Queensgate mới nhất của chúng tôi sử dụng bộ lọc khía kỹ thuật số kết hợp với thiết kế bàn giao cơ khí chính xác.Cách tiếp cận này đảm bảo rằng tần số cộng hưởng vẫn nhất quán ngay cả khi tải thay đổi đáng kể, đồng thời cung cấp thời gian tăng nhanh và thời gian ổn định ngắn – tất cả đều đạt được với mức độ lặp lại và độ tin cậy vượt trội.

6. Cẩn thận với kỹ thuật!

Cuối cùng, hãy lưu ý rằng các nhà sản xuất khác nhau thường chọn trình bày các thông số kỹ thuật hệ thống theo nhiều cách khác nhau, điều này có thể gây khó khăn cho việc so sánh giống nhau.Ngoài ra, trong một số trường hợp, một hệ thống có thể hoạt động tốt đối với các tiêu chí cụ thể – thường là những tiêu chí do nhà cung cấp đề xuất – nhưng lại hoạt động kém ở các khu vực khác.Nếu cái sau không quan trọng đối với ứng dụng cụ thể của bạn, thì đây không phải là vấn đề;tuy nhiên, cũng có khả năng là nếu bị bỏ qua, chúng có thể có tác động bất lợi đến chất lượng của các hoạt động nghiên cứu hoặc sản xuất sau này của bạn.

Khuyến nghị của chúng tôi là luôn nói chuyện với một số nhà cung cấp để có được cái nhìn cân bằng trước khi quyết định hệ thống định vị nano đáp ứng tốt nhất nhu cầu của bạn.Là nhà sản xuất hàng đầu, đã và đang thiết kế và sản xuất các hệ thống định vị nano – bao gồm các giai đoạn, bộ truyền động áp điện, cảm biến điện dung và thiết bị điện tử, chúng tôi luôn sẵn lòng cung cấp lời khuyên và thông tin về các thiết bị và công nghệ định vị nano khác nhau hiện có.