I 6 fattori da considerare per un perfetto nanoposizionamento
Se non hai utilizzato in precedenza un sistema di nanoposizionamento o hai avuto motivo di specificarne uno per un po', allora vale la pena dedicare del tempo a considerare alcuni dei fattori chiave che garantiranno un acquisto di successo.Questi fattori si applicano a tutte le applicazioni nella produzione industriale di precisione, nella scienza e nella ricerca, nella fotonica e nella strumentazione satellitare.
1.Costruzione di dispositivi di nanoposizionamento
La scienza del nanoposizionamento, con un'eccezionale risoluzione nell'ordine del nanometro e del sub-nanometro e tassi di risposta misurati in submillisecondi, dipende fondamentalmente dalla stabilità, precisione e ripetibilità della tecnologia meccanica ed elettronica utilizzata in ciascun sistema.
Il primo fattore chiave da considerare nella scelta di un nuovo sistema dovrebbe quindi essere la qualità della sua progettazione e realizzazione.L'ingegneria di precisione e l'attenzione ai dettagli saranno evidenti, riflettendosi nei metodi di costruzione, nei materiali utilizzati e nella disposizione delle parti componenti come palchi, sensori, cavi e flessioni.Questi dovrebbero essere progettati per creare una struttura robusta e solida, priva di flessioni e distorsioni sotto pressione o durante il movimento, interferenze da fonti estranee o effetti ambientali come espansione e contrazione termica.
Il sistema dovrebbe inoltre essere costruito per soddisfare le esigenze di ciascuna applicazione;ad esempio, le condizioni in cui un sistema utilizzato per l'ispezione ottica di wafer semiconduttori avrà criteri operativi completamente diversi rispetto a uno destinato all'uso in aree di ultra-alto vuoto o ad alta radiazione.
2.Il profilo di movimento
Oltre a comprendere le esigenze dell'applicazione, è anche importante considerare il profilo di movimento necessario.Questo dovrebbe tener conto di:
La lunghezza della corsa richiesta per ciascun asse di movimento
Il numero e la combinazione degli assi di movimento: x, yez, più punta e inclinazione
La velocità di viaggio
Movimento dinamico: ad esempio, la necessità di scansionare in entrambe le direzioni lungo ciascun asse, la necessità di un movimento costante o graduale o il vantaggio di acquisire immagini al volo;cioè mentre lo strumento collegato è in movimento.
3. Risposta in frequenza
La risposta in frequenza è essenzialmente un'indicazione della velocità con cui un dispositivo risponde a un segnale di ingresso a una data frequenza.I sistemi piezo rispondono rapidamente ai segnali di comando, con frequenze di risonanza più elevate che producono tassi di risposta più rapidi, maggiore stabilità e larghezza di banda.Va riconosciuto, tuttavia, che la frequenza di risonanza per un dispositivo di nanoposizionamento può essere influenzata dal carico applicato, con un aumento del carico che riduce la frequenza di risonanza e quindi la velocità e la precisione del nanoposizionatore.
4.Settling e tempo di salita
I sistemi di nanoposizionamento si muovono su distanze estremamente ridotte, a velocità elevate.Ciò significa che il tempo di assestamento può essere un elemento cruciale.Questo è il tempo necessario affinché il movimento diminuisca a un livello accettabile prima che sia possibile acquisire successivamente un'immagine o una misurazione.
In confronto, il tempo di salita è l'intervallo trascorso per uno stadio di nanoposizionamento per spostarsi tra due punti di comando;questo è normalmente molto più rapido del tempo di assestamento e, cosa più importante, non include il tempo necessario per l'assestamento della fase di nanoposizionamento.
Entrambi i fattori influenzano l'accuratezza e la ripetibilità e dovrebbero essere inclusi in qualsiasi specifica di sistema.
controllo 5.Digital
La risoluzione delle sfide della risposta in frequenza, insieme ai tempi di assestamento e di salita, dipende in gran parte dalla scelta corretta del controller di sistema.Oggi si tratta di dispositivi digitali estremamente avanzati che si integrano con meccanismi di rilevamento capacitivo di precisione per produrre un controllo eccezionale con precisioni posizionali inferiori al micron e velocità elevate.
Ad esempio, i nostri ultimi controller di velocità a circuito chiuso Queensgate utilizzano il filtraggio notch digitale in combinazione con la progettazione meccanica di precisione del palco.Questo approccio garantisce che le frequenze di risonanza rimangano costanti anche in caso di variazioni significative del carico, fornendo al tempo stesso tempi di salita rapidi e tempi di assestamento brevi, il tutto ottenuto con livelli eccezionali di ripetibilità e affidabilità.
6.Attenzione alla speculazione!
Infine, tieni presente che diversi produttori spesso scelgono di presentare le specifiche del sistema in modi diversi, il che può rendere difficile il confronto.Inoltre, in alcuni casi un sistema può funzionare bene per criteri particolari, solitamente quelli promossi dal fornitore, ma funzionare male in altre aree.Se questi ultimi non sono cruciali per la tua specifica applicazione, questo non dovrebbe essere un problema;è, tuttavia, ugualmente possibile che, se trascurati, possano potenzialmente avere un impatto negativo sulla qualità delle vostre successive attività di produzione o ricerca.
La nostra raccomandazione è sempre quella di parlare con diversi fornitori per ottenere una visione equilibrata prima di decidere il sistema di nanoposizionamento che meglio soddisfa le vostre esigenze.In qualità di produttore leader, che progetta e produce sistemi di nanoposizionamento, inclusi stadi, attuatori piezoelettrici, sensori capacitivi ed elettronica, siamo sempre lieti di fornire consulenza e informazioni sulle diverse tecnologie e dispositivi di nanoposizionamento disponibili.
Tempo di pubblicazione: 22 maggio-2023