У галіне дакладнай оптыкі і метралогіі дасягненне стабільнага і адсутнага вібрацыі асяроддзя з'яўляецца асновай надзейных вымярэнняў. Сярод усіх сістэм падтрымкі, якія выкарыстоўваюцца ў лабараторыях і прамысловых умовах, аптычная паветраная плавучая платформа, таксама вядомая як стол з аптычнай вібраізаляцыяй, адыгрывае вырашальную ролю ў забеспячэнні высокай дакладнасці такіх прыбораў, як інтэрферометры, лазерныя сістэмы і каардынатна-вымяральныя машыны (КІМ).
Інжынерная кампазіцыя аптычнай платформы
Высокаякасная аптычная платформа складаецца з цалкам закрытай сталёвай сотавай структуры, распрацаванай для выключнай калянасці і тэрмічнай стабільнасці. Верхняя і ніжняя пласціны, звычайна таўшчынёй 5 мм, злучаныя з дакладна апрацаваным сотавым стрыжнем з сталёвых лістоў таўшчынёй 0,25 мм, утвараючы сіметрычную і ізатропную структуру. Такая канструкцыя мінімізуе цеплавое пашырэнне і сцісканне, забяспечваючы захаванне плоскасці платформы нават пры ваганнях тэмпературы.
У адрозненне ад алюмініевых або кампазітных стрыжняў, сталёвая сотавая структура забяспечвае пастаянную калянасць па ўсёй сваёй глыбіні, не ўносячы непажаданай дэфармацыі. Бакавыя сценкі таксама выраблены са сталі, што эфектыўна ліквідуе нестабільнасць, звязаную з вільготнасцю, — праблему, якая часта сустракаецца ў платформах, вырабленых з змешаных матэрыялаў. Пасля аўтаматызаванай апрацоўкі паверхні і паліроўкі стальніца дасягае субмікроннай роўнасці, што робіць яе ідэальнай для аптычных вузлоў і дакладных прыбораў.
Вымярэнне дакладнасці і праверка адпаведнасці
Перад тым, як пакінуць завод, кожная аптычная паветраная плавучая платформа праходзіць серыю выпрабаванняў на вібрацыю і сумяшчальнасць. Імпульсны малаток прыкладае кантраляваную сілу да паверхні платформы, а датчыкі фіксуюць атрыманую вібрацыйную рэакцыю. Сігналы аналізуюцца для стварэння частотнага спектру, які дапамагае вызначыць рэзананс і ізаляцыйныя характарыстыкі платформы.
Найбольш важныя вымярэнні праводзяцца з чатырох кутоў платформы, бо гэтыя кропкі адлюстроўваюць найгоршы сцэнар адпаведнасці. Кожны прадукт пастаўляецца са спецыяльнай крывой адпаведнасці і справаздачай аб прадукцыйнасці, што забяспечвае поўную празрыстасць дынамічных характарыстык платформы. Гэты ўзровень тэсціравання перавышае традыцыйныя галіновыя практыкі, даючы карыстальнікам падрабязнае разуменне паводзін платформы ў рэальных умовах працы.
Роля вібраізаляцыі
Вібраізаляцыя ляжыць у аснове канструкцыі аптычнай платформы. Вібрацыі ўзнікаюць з двух асноўных крыніц — знешніх і ўнутраных. Знешнія вібрацыі ўзнікаюць ад зямлі, напрыклад, ад крокаў, блізка размешчанай тэхнікі або структурнага рэзанансу, а ўнутраныя вібрацыі ўзнікаюць з-за паветранага патоку, сістэм астуджэння і самой працы прыбора.
Паветраная плаваючая аптычная платформа ізалюе абодва тыпы. Яе пнеўматычныя падвесныя ножкі паглынаюць і аслабляюць знешнюю вібрацыю, якая перадаецца праз падлогу, а паветраны дэмпфіруючы пласт пад стальніцай фільтруе ўнутраны механічны шум. Разам яны ствараюць ціхую і стабільную аснову, якая забяспечвае дакладнасць высокадакладных вымярэнняў і эксперыментаў.
Разуменне натуральнай частаты
Кожная механічная сістэма мае ўласную частату — частату, на якой яна схільная вібраваць пры ўздзеянні парушэнні. Гэты параметр цесна звязаны з масай і калянасцю сістэмы. У сістэмах аптычнай ізаляцыі падтрыманне нізкай уласнай частаты (звычайна ніжэй за 2–3 Гц) мае вырашальнае значэнне, бо гэта дазваляе стала эфектыўна ізаляваць вібрацыю навакольнага асяроддзя, а не ўзмацняць яе. Баланс паміж масай, калянасцю і дэмпфіраваннем непасрэдна вызначае эфектыўнасць ізаляцыі і стабільнасць сістэмы.
Тэхналогія паветранай плавучай платформы
Сучасныя пнеўматычныя платформы можна падзяліць на лінейныя XYZ-платформы з пнеўматычнымі падшыпнікамі і ратацыйныя пнеўматычныя платформы. Асновай гэтых сістэм з'яўляецца механізм пнеўматычных падшыпнікаў, які забяспечвае рух амаль без трэння, падтрыманы тонкай плёнкай сціснутага паветра. У залежнасці ад прымянення пнеўматычныя падшыпнікі могуць быць плоскімі, лінейнымі або шпіндзельнымі.
У параўнанні з механічнымі лінейнымі накіроўвалымі, паветраныя падшыпнікі забяспечваюць дакладнасць руху на ўзроўні мікрон, выключную паўтаральнасць і нулявы механічны знос. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў кантролі паўправаднікоў, фатоніцы і нанатэхналогіях, дзе субмікронная дакладнасць і доўгатэрміновая стабільнасць маюць важнае значэнне.
Тэхнічнае абслугоўванне і даўгавечнасць
Падтрыманне аптычнай платформы з паветранай плавучасцю — простая, але вельмі важная задача. Падтрымлівайце паверхню чыстай і без смецця, перыядычна правярайце падачу паветра на наяўнасць вільгаці або забруджвання і пазбягайце моцных удараў па стале. Пры правільным абслугоўванні дакладны аптычны стол можа надзейна працаваць дзесяцігоддзямі без пагаршэння прадукцыйнасці.
Час публікацыі: 11 лістапада 2025 г.