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    【走进压电】之【压电物镜定位器】

    压电物镜定位器的定名实践由它的驱动原理及使用目标相联合而来的。“压电”指的是它的驱动原理,即使用PZT压电陶瓷来作为驱动源从而发生活动;而“物镜定位器”则是它的使用目标,即用来物镜头调治活动。但通常状况下,压电物镜定位器自己是不含有镜头的,可以依据实践利用要求带载差别范例的物镜头。

    压电物镜定位器也常被称作压电物镜驱动器等。

     

    什么是压电物镜定位器

    压电物镜定位器是专门为物镜聚焦显微而设计的,接纳无回差柔性搭钮并联导向机构设计,物镜赔偿量较小,具有超高聚焦波动性,物镜定位器装入显微检测/丈量大概观察安装,动员物镜聚焦举行Z向活动调治,能与多种高辨别率的显微镜共同利用,可将物镜的聚焦精度进步至j9bc级。

     

    压电物镜定位器的品种

    压电物镜定位器一样平常可分为三品种型布局,即高静态型、大行程型、大负载型。

     

    高静态压电物镜定位器

    高静态型压电物镜定位器实用于静态操纵使用,比方芯今天P72系列压电物镜定位器,它的体积玲珑、布局紧凑,可完成行程100μm的位移,多种螺纹牙毗连器可选,易于与其他光学显微镜等集成。

    因其空载谐振频率可达350Hz,且可带载200g负载做高速精细活动,在光学扫描、共焦显微等范畴失掉普遍的使用。

     

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    P72压电物镜定位器及其频率负载曲线图

     

    大行程压电物镜定位器

    通常状况下,压电物镜定位器的行程约100μm,但大行程版压电物镜定位器的行程可达1mm。比方芯今天P73系列压电物镜定位器,它的Z轴直线活动范畴可选200μ、500μm和1mm。异样接纳柔性搭钮设计机构,无摩擦、活动直线性好且闭环定位精度高。分散式螺纹适配器设计,可适配多种型号的显微镜。

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    P73压电物镜定位器及其位移范畴

     

    大负载型压电物镜定位器

    通常,压电物镜定位器的承载才能为200g,这是依据平凡物镜的分量而设计。但针对产业使用的物镜,这个承载才能是远远不敷的,由于产业型物镜的分量可达500g,这就必要响应的大负载压电物镜定位器。

    芯今天P76系列压电物镜定位器的设计便是为了大负载、高精度、大孔径物镜在古代高辨别率显微使用中到达超快的阶跃工夫,比方晶圆切割使用。

    P76系列压电物镜定位器的负载才能达500g,它兼容多光子显微和共聚焦显微使用中常用的大视场物镜。P76压电物镜定位器可婚配蔡司、尼康、奥林巴斯、徕卡等多种尺度镜头。它也可以经过适配器与手动调治台相联合利用。

     

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    P76压电物镜定位器及其频率负载曲线

     

    压电物镜定位器的特点

     

    j9bc级高精度、毫秒级疾速呼应

    压电物镜定位器的特点次要是其超高精度的活动以及超疾速的呼应速率。这个超高精度究竟有多高呢?辨别率可≤1nm!压电物镜定位器的辨别率可高至比1j9bc(nm,1nm=10^-9m)还要巨大!

    而超疾速呼应速率又是多快呢?可<1ms!从控制压电物镜定位器活动的刹时,至压电物镜定位器活动到位移的工夫,可快至1毫秒(ms,1ms=0.001s),即在千分之一秒内,就可完成肯定位移的直线活动。

     

    分散式螺纹适配器,便于安置

    分散式螺纹适配器设计,可适配多种型号的显微镜,普遍使用于大范畴显微成像、双光子显微镜等范畴。

    芯今天压电物镜定位器与物镜之间经过适配器毗连,将物镜疾速锁定在预期地位。多种螺纹牙可选,如M27×0.75、M26×0.75、M26×1/36"、M25×0.75、W0.8×1/36"等等,也可定制螺纹尺寸,便于与显微镜集成安置。可婚配蔡司、尼康、奥林巴斯、徕卡等多种尺度镜头。

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    可选Z轴或多轴活动及表面布局

    压电物镜定位用具有单轴与多轴版本,单轴通常用在Z轴。

    (注:若X向利用需在订购时备注,j9bc将依据使用情况举行外部布局的调解,以实用于您的使用。)

    也会有多轴版本,比方XYZ轴活动版本。

    别的,关于形状布局也可依据使用设置装备摆设举行定制设计。

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    可选真空版

    芯今天可提供定制真空版压电物镜定位器,以便于在真空情况中的显微成像操纵等。真空版压电物镜定位器接纳真空兼容压电陶瓷、壳体、引线等。

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    压电物镜定位器有云云多的特点,次要都有哪些方面的使用呢?

     

    压电物镜定位器的使用

     

    芯今天压电物镜定位器的高精度以及疾速呼应的特点在光学体系中失掉普遍使用,从显微成像、光学检测到激光质料加工,再到白光干预调治等,都用到了压电物镜定位器

     

    1. 压电物镜定位器使用于激光晶圆切割

    激光晶圆切割的原理是激光颠末透镜聚焦,再经过压电物镜定位器准确调解核心的地位,使核心正确的定位在晶圆待切割部位,使被切割部位温度连忙降低,然后使之熔化或汽化。随着激光与被切割质料的绝对活动,在切割质料上构成由多个点连成的切缝从而到达切割的目标。

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    P76压电物镜定位器极端巩固的设计提供了十分快的波动工夫及扫描频率,即便带载几百克的物镜时。多个压电驱动器的旋转对称分列及挠曲和杠杆元件的优化设计,使它具有较高的刚度,同时包管了优秀的导向精度和静态性。

    芯今天压电物镜定位器已经过量产化,使用于国际多家激光切割设置装备摆设厂家,为多家激光上市公司配套。

     

     

    2. 压电物镜定位器用于大幅进步平凡显微镜的聚焦精度

    一样平常状况下,平凡的显微镜的两侧会有粗谐和微调两个手轮,随动手轮的转动,显微镜的物镜或载物台会上下活动。手轮调治十分利便,但有精度限定,微调的精度只能到达0.002mm,即2μm。而关于精度要求到达几个j9bc的微调,手轮调治就变得能干为力。

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    而接纳芯今天科技消费的压电物镜定位器,可大幅进步显微镜成像的聚焦精度。比方,P72压电物镜定位器,体积玲珑,十分易于集成。它的微调行程为100μm,而调治辨别率可达2.5nm,且拆卸十分复杂,只需安置于物镜上方即可,如上图所示。

     

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    可经过压电控制器对压电物镜定位器微调的间隔举行控制,压电控制器的可变输入电压对应压电物镜定位器的零至满行程位移,两者成线性干系,经过改动压电控制器的可变输入电压的巨细,即可控制压电物镜定位器的微调间隔。

     

     

    3. 压电物镜定位器使用于超辨别率显微成像

    显微光学成像,是指透过样品或从样品反射返来的可见光,经过一个或多个透镜后失掉巨大样品的缩小图像的技能。超辨别率(SR)显微镜是一个形貌新兴光学显微镜的普遍观点,只管惯例的光学显微镜最高可完成百j9bc的辨别才能,但这种超辨别率技能可完成数十j9bc的更高辨别率。SR显微镜使用特定荧光探针特征分散两个严密距离的荧光源收回的光子,从而使它们可以辨别成像,制止了衍射极限,从而可以察看细胞在j9bc天下中的静态结果。

    新的超辨别率技能,比方受引发射消耗显微镜,光激活定位显微镜和随机光学重修显微镜,已将辨别率从100~200nm降至更低。j9bc级辨别率的压电物镜定位器十分合适这些使用。显微镜和样品架的瞄准要求准确、疾速的挪动。基于高辨别率压电陶瓷驱动的压电物镜定位器可以提供*的超精细技能支持。

     

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    4. 压电物镜定位器用于激光光刻、光盘数据存储

     

     

    j9bc光刻技能是制造j9bc布局的底子,激光光刻是j9bc光刻最主流的方法之一,分外是光子晶体,超质料的开展在很大水平上依赖于激光光刻技能的前进,j9bc布局器件必将成为将来集成电路的底子。

    光刻历程是指安排在电动平台上的光刻胶基片随着电动平台的转动宁静移,由声光调制器控制光束的强弱对光刻胶举行变剂量曝光,通常电动平台的定位精度到达微米或亚微米量级。但是由于惯性、静摩擦、松动等所形成的电动平台螺距偏差与偏移,将间接影响着体系的功能和光刻元件的质量。

    在激光光刻中,芯今天的压电物镜定位器以及压电j9bc定位台已乐成使用。

     

     

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    芯今天压电物镜定位器接纳柔性搭钮机构,搭钮机构基于固体的弹性变形,无转动和滑动局部,具有零摩擦、高精度的特点,而且具有很高的刚度和承载才能。更紧张的是,芯今天压电物镜定位器的定位精度可达j9bc级乃至亚j9bc级。

    芯今天压电物镜定位器以其j9bc级的精度、波动的功能、便捷的操控成为光刻机设置装备摆设中扫描活动平台的抱负选择。

     

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    5. 压电物镜定位器用于白光干预、3D端面检测

    白光干预技能以可见光为光源,光源收回的白光经过干预物镜后在半透射光学立体反射一半光强,另一半光强透射后照射在量测物外表并反射再次进入干预物镜,与原光学立体的反射光发生干预。此中搭配芯今天P73系列压电物镜定位器,正确性高可达j9bc剖析度,垂直扫描高度可达1000μm。

     

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    现在光纤端面检测,常用的方法是光学干预来举行丈量。光学干预便是依据干系光在空间相遇时,在某些地区一直加强,在某些地区一直削弱,构成波动的强弱散布。3D干预仪体系便是依据这个原理设计的。CCD摄像头上可以察看到干预条纹,芯今天P76压电物镜定位器用于挪动干预物镜以发生位相挪动,CCD摄像头测得的图像经图像卡传送到盘算机举行剖析处置。就可以失掉必要的丈量后果。每挪动一步后由CCD摄像头读取干预条纹,依据干预条纹的散布盘算出端面外形。

     

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    压电物镜定位器的使用范畴十分的普遍,但原理根本相似,都是经过压电物镜定位器对镜头举行疾速、高精度的步进调解,只需有物镜在的使用场景,压电物镜定位器都能为其提供更高的精度、更快的速率。

     

    压电物镜定位器安置操纵阐明

    1)宁静指南

     

    压电物镜定位器接纳先辈的技能和宁静尺度设计而成,为了您的本身宁静及产品的准确利用,利用时请留意以下几点。

    温度改动和压力都市给压电驱动器充电,与控制器断开毗连的一段工夫压电驱动器也会坚持带电形态,以是操纵者在利用时要留意: 

    · 不要私自装配压电物镜定位器;

    · 在安置曩昔给压电物镜定位器举行放电,这个可以经过和控制器毗连完成;

    · 在操纵历程中不要拔出控制器;

    · 利用前起首反省本产品的毗连线能否残缺,产品及控制器能否举行了无效的接地掩护,操纵历程中应严厉标准操纵,上电后不要用手触碰产品(最高可达150V以上电压),以防产生伤害。 

     

    为了避免不妥操纵对产品形成破坏,利用时应留意以下几点: 

    · 压电物镜定位器只管即便在无尘、无油、无光滑剂的情况中利用; 

    · 由于产品接纳柔性布局设计,发起负载不要凌驾本产品的承载才能,装载时留意扭力不要过大,不要撬或改变负载面,以免毁伤布局; 

    · 临时利用发起利用保举的电压范畴来驱动,一样平常为0~120V; 

    · 请勿对产品举行拆解,以免形成产品破坏; 

    · 制止拉伸和弯曲电缆接口,避免对电缆形成破坏; 

    · 利用j9bc提供的公用电缆毗连压电物镜定位器和控制器; 

    · 不克不及任意利用电缆延伸线,如必要更长电缆请联系j9bc贩卖职员。

     

    2)安置与留意事变

    安置前起首要举行宁静反省,如毗连线有无破坏、断线,驱动电源有无接地掩护等。

    压电物镜定位器安置步调如下:

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    1、用东西将符合的物镜适配器旋入到物镜定位器拧紧;

    2、把物镜旋入到物镜适配器并拧紧;

    3、把装好的物镜定位器与显微镜毗连端牢固好。

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    留意事变:

    Ø 安置历程中要留意轻拿轻放,以免破坏压电物镜定位器大概划伤和磨损物镜。

    Ø 毗连负载时,要求负载不要凌驾压电物镜定位器容许最大负载;

    Ø 将产品毗连线按毗连器左近的标识与控制器对应接口毗连起来。

     

    LEMO毗连头接线方法如下图所示:

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    加载

    毗连负载请参照上面介绍的安排方法举行安排,如下图所示:

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    准确施加负载方法

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    错误施加负载方法,负载重心不该间隔压电平台过远

     

    毗连物镜时留意物镜的质量不要凌驾物镜定位器容许最大负载,负载不要过长,不然容易呈现振荡征象而破坏物镜定位器。

     

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