光学仪器设备研发、推广、服务;精密隔振平台、机电机械设备、仪器仪表、机箱机柜...
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光学平台又称光学面包板、光学桌面、科学桌面、实验平台,供水平、稳定的台面,一般平台都需要进行隔振等措施,保证其不受外界因素干扰,使科学实验正常进行及仪器不受振动影响性能。目前来说,有主动与被动两大类。而被动又有橡胶与气浮两大类。
光学平台广泛运用于光学、电子、精密机械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和无损检测等领域,以及其他机械行业的精密试验仪器、设备振动隔离的关键装置中。
随着先进的设备和工艺的发展,使纳米量级的测量成为可能。例如,变相光学干涉仪测量物体的表面粗糙度,目前可以达到1纳米的分辨率。在半导体领域,已生产出线宽在亚微米量级的集成电路,提出测量准确率小于50纳米的精度要求。
这样的应用对系统中不同元件相关配合精度和稳定性提出了的要求。
例如,用显微镜对图像进行度放大的成像系统,显微镜和照像物镜共同决定了相纸上每点的图像。如果,在曝光过程中光学系统的每一部分(照明系统、样品、显微镜光学系统、成像光学系统和相纸平面)都地一同移动,不存在相对位移,成像也会很清晰。如果样品相对物镜产生了运动,则像就会模糊。在光学干涉测量、全息及运用相似的规律时,控制相对运动都是很重要的。
在一个理想的刚性体内部(只在理论上存在),任何两点的相对位置都是不变的。也就是说,在振动、静力矩或温度变化的情况下,任何实体的尺寸和形状都是不变的。如果所有的元件都稳固地连接成一个理想的刚性体,不同元件之间没有相对位移,系统的性能也会很稳固。
理想的刚性体是不存在的。现实中的系统只能近似的认为是刚性的,因此,其稳定性就要受到多方面因素的影响。例如外界的振源,系统的重量,光学平台的结构等等。
为了提系统的稳定性,我们可以从以下的几个方面来着手。
1.将系统与振源隔离
外界的振源来源很多,比如地面的自振,各种声音等等。但是影响大的是各种低频的振源,主要集中在10~100Hz频率内。将系统与这些振源隔离可以有效的提系统的稳定性。采用大阻尼的空气弹簧支撑方式可以较好的将系统与振源隔离。
2.控制振动的作用
将系统组装成动态的刚性结构可以保证系统内部的相对稳定性,且可以降低在外界的影响下产生共振的几率,提系统的稳定性。
3.控制静力矩的作用
光学平台的硬重比对于其共振频率有着重要的影响。较的硬重比可以提平台的共振频率,从而降低其在外界影响下的振动。而且在外力作用下,具有较硬重比的平台可以在小的重量下产生小的变形,增加系统内部的刚性。内部采用蜂窝状支撑结构的光学平台可以充分的提硬重比,达到提系统性能的目的。
4.控制温度变化
随着时间的延续,不规则温度变化会造成渐渐的结构弯曲。减小温度效应的关键在于控制环境减少温度变化。例如,避免在平台下放置散热设备,隔绝热源设备和硬件,如光源、火焰等。
5.尽可能将台面设计成对温度不敏感的
良好的热传导性可起到作用,然而,在极端特殊的应用中,选用不随温度变化而改变外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不胀钢,具有的热膨胀系数。一米长的超不胀钢在温度变化1K时膨胀长度约0.2微米。