无摩擦柔性铰链导向与大行程的杠杆放大结构设计相结合

压电物镜扫描台基于压电陶瓷复合放大式结构,压电物镜扫描仪内部采用高精度的无摩擦柔性铰链导向与大行程的杠杆放大结构设计相结合,采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构,复合式的柔性导向系统具有超高的导向精度、有效消除侧向运动分量,具有高刚性、高动态、大推力、大承载、无摩擦、无磨损、免维护、小体积等特点,

 

采用压电陶瓷驱动的纳米级压电物镜扫描仪

压电物镜扫描器用于精细对焦调节和高速Z轴序列图像采集,应用于显微物镜的大行程纳米定位与扫描系统,结构紧凑、易于集成,它兼容多款显微镜,它避开了集成在显微镜中的相对缓慢的步进电机,从而实现了快速的3D扫描。在三维成像技术、筛选、干涉、计量、自动对焦系统、共聚焦显微镜、半导体测试、生物技术等领域得到广泛应用。

 

内置电容式精密位移传感器,实现亚纳米分辨率

压电物镜扫描仪内置电容式精密位移传感器进行全闭环的位置反馈,电容式传感器以亚纳米分辨率进行测量,且无接触。它们可确保优异的运动线性、长期稳定性和千赫兹范围的带宽,在闭环操作时能提供高分辨率,同时主动补偿短期和长期漂移。确保纳米定位台具有极佳的运动控制精度,定位精度、分辨率和稳定性可以达到纳米量级,定位稳定时间仅为毫秒量级。

 

无摩擦零间隙的柔性铰链导向系统带来高精度的运动导向

压电物镜扫描器内部使用无摩擦及空回的柔性铰链导向结构,采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构,柔性导向系统具有超高的导向精度,柔性铰链导向具有高刚性、高负载、无摩擦、无磨损、无需润滑、免维护等特点。它们的刚性可实现高负载能力,且它们对冲击和振动不敏感。真空兼容,可在很广的温度范围内工作。

  

采用无磁材质设计制造,不受磁场的影响

压电物镜定位器为无磁材质,使用过程中不产生磁场同时也不受磁场的影响。

  

内置高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命

压电陶瓷促动器由环氧脂质涂层包裹,具有优异的防潮特性,避免漏电流增大造成故障。压电陶瓷促动器比传统式压电促动器的使用寿命更长,性能更稳定,可实现无故障运行1000亿个循环。

 

直接位置测量带来超高的运动控制精度

位移变化可直接在纳米运动平台上测量,完全不受驱动或导向元件的影响。这样可以实现最佳的重复定位精度、优异的稳定性和刚性、快速响应控制。超大行程设计最大可达2000微米,满足大行程纳米定位与扫描系统用户需求

 

可提供适用于复杂真空应用版本

压电陶瓷纳米定位系统中使用的所有部件均非常适合于在真空环境中使用。操作无需润滑剂或润滑脂。压电陶瓷纳米定位系统可实现极低的排气率。

 

独立的转接件连接显微镜和物镜,可方便的更换物镜

该压电物镜安装架最大通光孔径为M32,最大负载为500g,它兼容多光子显微和共聚焦显微应用中常用的大视场物镜。为了更方便的更换物镜,安装座分别通过独立的转接件连接显微镜和物镜。这种设计使得可在不需要拆下其它组件的情况下拆卸物镜。转接件可选螺纹接口。

                                                                                     

◆ 较重物镜的高动态定位和扫描;

◆ 结构紧凑,易于集成,分立式螺纹适配器可实现便捷连接;

◆ 与电机式驱动器相比,具有明显更快的响应和更长的使用寿命;

◆ 亚纳米级分辨率的物镜精密定位;

◆ 零间隙无摩擦高精度柔性铰链导向系统可实现更好的聚焦稳定性;

◆ 内置高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命;

◆ 内置电容式精密位移传感器进行全闭环位置反馈,开/闭环可供选择。

● 计量

● 白光干涉仪

● 探头对准

● 表面扫描

● 相移

● 测量技术

● 自动聚焦系统

● 生物技术

● 半导体测试

● 超分辨率显微镜

                                                                                                    

                                                 

型号

P201C

单位

公差

主动轴

Z

-

-

运动和定位

 

 

 

传感器类型

电容式,直接测量

-

-

开环行程[-20V~+150V]

120

μm

±20%

闭环行程[0V~+120V]

100

μm

±20%

开环分辨率

0.6

nm

typ.

闭环分辨率[16bit DAC]

1.6

nm

typ.

闭环线性度

0.03

%F.S.

typ.

重复定位精度

±3

nm

typ.

机械特性

 

 

 

运动方向刚度

3.4

N/μm

±20%

空载谐振频率

1100

Hz

±20%

谐振频率@200g

560

Hz

±20%

运动方向推/拉力

100/50

N

Max.

承载能力

20

N

Max.

其他

 

 

 

工作温度

-20~80

-

材质

钢,铝

-

-

外形尺寸

Ф65x50

mm

-

最大物镜接口

M32

-

Max.

重量

0.6

Kg

±5%

线缆长度

1.5

m

±10mm

连接器类型

LEMO│SMB

-

-

注:最大驱动电压为-20V...+150V;对于高可靠的长期使用,建议驱动电压为0V...+120V。

❶ 基于无摩擦高精度柔性铰链运动导向的压电陶瓷纳米定位系统,系统分辨率仅受放大器噪声和测量技术的限制。开环分辨率为受系统放大器噪声限制所能达到的典型值。极低的系统定位噪声可获得满行程十万分之一以上的闭环分辨率。

配套控制器

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