Како одредити тачан систем нанопозиционирања

1. Конструкција уређаја за нанопозиционирање

Наука о нанопозиционирању, са изузетном резолуцијом у нанометарском и суб-нанометарском опсегу, и стопама одзива мереним у субмилисекундама, у основи зависи од стабилности, прецизности и поновљивости механичке и електронске технологије која се користи у сваком систему.

Први кључни фактор који треба узети у обзир при избору новог система би стога требало да буде квалитет његовог дизајна и производње.Прецизни инжењеринг и пажња посвећена детаљима биће очигледна, што се огледа у методама конструкције, коришћеним материјалима и распореду компонентних делова као што су степенице, сензори, каблови и флексуре.Они треба да буду дизајнирани да створе робусну и чврсту структуру, која није савијања и изобличења под притиском или током кретања, сметњи од страних извора или утицаја околине као што су топлотно ширење и контракција.

Систем такође треба да буде конструисан да задовољи захтеве сваке апликације;на пример, услови под којима ће систем који се користи за оптичку инспекцију полупроводничких плочица имати потпуно другачије радне критеријуме од оног намењеног за употребу у областима ултрависоког вакуума или високог зрачења.

2. Профил покрета

Поред разумевања захтева апликације, важно је узети у обзир и профил кретања који ће бити потребан.Ово би требало да узме у обзир:

Потребна дужина хода за сваку осу кретања
Број и комбинација оса кретања: к, и и з, плус врх и нагиб
Брзина путовања
Динамичко кретање: на пример, потреба за скенирањем у оба смера дуж сваке осе, захтев за константним или степенастим кретањем, или предност снимања слика у покрету;односно док је прикључени инструмент у покрету.

3.Фреквенцијски одзив

Фреквенцијски одзив је у суштини показатељ брзине којом уређај реагује на улазни сигнал на датој фреквенцији.Пиезо системи брзо реагују на командне сигнале, са вишим резонантним фреквенцијама које производе брже стопе одговора, већу стабилност и пропусни опсег.Међутим, треба имати у виду да на резонантну фреквенцију уређаја за нанопозиционирање може утицати примењено оптерећење, при чему повећање оптерећења смањује резонантну фреквенцију, а тиме и брзину и тачност нанопозиционера.

4. Време таложења и пораста

Системи за нанопозиционирање крећу се на изузетно мале удаљености, великим брзинама.То значи да време поравнања може бити кључни елемент.Ово је време које је потребно да се кретање смањи на прихватљив ниво пре него што се слика или мерење накнадно сними.

Поређења ради, време пораста је протекли интервал да се фаза нанопозиционирања креће између две командне тачке;ово је обично далеко брже од времена таложења и, што је најважније, не укључује време потребно да се фаза нанопозиционирања слегне.

Оба фактора утичу на тачност и поновљивост и треба их укључити у било коју спецификацију система.

5.Дигитална контрола

Решавање изазова фреквентног одзива, заједно са временом таложења и пораста, у великој мери зависи од правилног избора системског контролера.Данас су ово изузетно напредни дигитални уређаји који се интегришу са прецизним капацитивним сензорским механизмима да би произвели изузетну контролу при субмикронској тачности положаја и великим брзинама.

Као пример, наши најновији Куеенсгате контролери брзине са затвореном петљом користе дигитално филтрирање уреза у комбинацији са прецизним механичким дизајном позорнице.Овај приступ обезбеђује да резонантне фреквенције остану конзистентне чак и при значајним променама оптерећења, док истовремено обезбеђује брзо време пораста и кратка времена смиривања – што се све постиже уз изузетан ниво поновљивости и поузданости.

6. Чувајте се спецмансхип!

Коначно, имајте на уму да различити произвођачи често одлучују да представе системске спецификације на различите начине, што може отежати поређење сличног са сличним.Поред тога, у неким случајевима систем може добро да функционише за одређене критеријуме – обично оне које промовише добављач – али лоше функционише у другим областима.Ако ово друго није пресудно за вашу конкретну апликацију, онда то не би требало да буде проблем;међутим, подједнако је могуће да ако се занемаре, они потенцијално могу имати штетан утицај на квалитет ваше касније продукције или истраживачке активности.

Наша препорука је да увек разговарате са неколико добављача како бисте добили уравнотежен поглед пре него што се одлучите за систем нанопозиционирања који најбоље одговара вашим потребама.Као водећи произвођач, који је дизајнирао и производио системе за нанопозиционирање – укључујући степенове, пиезо актуаторе, капацитивне сензоре и електронику, увек смо срећни да пружимо савете и информације о различитим технологијама и уређајима за нанопозиционирање који су доступни.