Tiksliosios optikos ir metrologijos srityje stabili ir vibracijos neturinti aplinka yra patikimų matavimų pagrindas. Iš visų laboratorijose ir pramonėje naudojamų atraminių sistemų optinė oro plūduriuojanti platforma, dar vadinama optiniu vibracijos izoliavimo stalu, atlieka lemiamą vaidmenį užtikrinant aukštą tokių prietaisų kaip interferometrai, lazerinės sistemos ir koordinatiniai matavimo įrenginiai (KMM) tikslumą.
Optinės platformos inžinerinė sudėtis
Aukštos kokybės optinė platforma susideda iš visiškai uždaros korio struktūros, pagamintos iš plieno, užtikrinančios išskirtinį standumą ir terminį stabilumą. Viršutinė ir apatinė plokštės, kurių storis paprastai yra 5 mm, yra sujungtos su tiksliai apdirbtu korio formos šerdimi, pagaminta iš 0,25 mm plieno lakštų, sudarydamos simetrišką ir izotropinę struktūrą. Ši konstrukcija sumažina šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą, užtikrindama, kad platforma išliktų lygu net ir esant temperatūros svyravimams.
Skirtingai nuo aliuminio ar kompozitinių šerdžių, plieninė korio struktūra užtikrina pastovų standumą visame gylyje, nesukeldama nepageidaujamos deformacijos. Šoninės sienelės taip pat pagamintos iš plieno, todėl efektyviai pašalinamas su drėgme susijęs nestabilumas – problema, dažnai pasitaikanti platformose, pagamintose iš mišrių medžiagų. Po automatinio paviršiaus apdailos ir poliravimo stalviršis pasiekia submikrono lygumą, todėl idealiai tinka optiniams mazgams ir tiksliems instrumentams.
Tikslus matavimas ir atitikties bandymai
Prieš išvežant iš gamyklos, kiekviena optinė oro plūduriuojanti platforma atlieka vibracijos ir atitikties bandymų seriją. Impulsinis plaktukas kontroliuojamai veikia platformos paviršių, o jutikliai fiksuoja gautą vibracijos atsaką. Signalai analizuojami, siekiant sukurti dažnio atsako spektrą, kuris padeda nustatyti platformos rezonansą ir izoliacijos charakteristikas.
Svarbiausi matavimai atliekami iš keturių platformos kampų, nes šie taškai atspindi blogiausią atitikties scenarijų. Kiekvienam produktui pateikiama speciali atitikties kreivė ir našumo ataskaita, užtikrinanti visišką platformos dinaminių charakteristikų skaidrumą. Šis testavimo lygis viršija tradicinę pramonės praktiką, suteikdamas vartotojams išsamų platformos elgsenos supratimą realiomis darbo sąlygomis.
Vibracijos izoliacijos vaidmuo
Vibracijos izoliacija yra optinės platformos konstrukcijos pagrindas. Vibracijos kyla iš dviejų pagrindinių šaltinių – išorinių ir vidinių. Išorinės vibracijos kyla iš žemės, pavyzdžiui, žingsnių, netoliese esančių mechanizmų ar konstrukcijos rezonanso, o vidinės vibracijos kyla dėl oro srauto, aušinimo sistemų ir paties prietaiso veikimo.
Oru plūduriuojanti optinė platforma izoliuoja abiejų tipų įrenginius. Jos pneumatinės pakabos kojelės sugeria ir slopina išorinę vibraciją, perduodamą per grindis, o po stalviršiu esantis oro guolio slopinimo sluoksnis filtruoja vidinį mechaninį triukšmą. Kartu jos sukuria tylų, stabilų pagrindą, užtikrinantį didelio tikslumo matavimų ir eksperimentų tikslumą.
Natūralaus dažnio supratimas
Kiekviena mechaninė sistema turi natūralų dažnį – dažnį, kuriuo ji linkusi vibruoti, kai yra sutrikdoma. Šis parametras yra glaudžiai susijęs su sistemos mase ir standumu. Optinės izoliacijos sistemose labai svarbu išlaikyti žemą natūralų dažnį (paprastai mažesnį nei 2–3 Hz), nes tai leidžia stalui efektyviai izoliuoti aplinkos vibraciją, o ne ją sustiprinti. Masės, standumo ir slopinimo pusiausvyra tiesiogiai lemia sistemos izoliacijos efektyvumą ir stabilumą.
Oro plūduriuojančios platformos technologija
Šiuolaikines oro plūduriavimo platformas galima suskirstyti į XYZ linijinių oro guolių platformas ir rotacines oro guolių platformas. Šių sistemų pagrindas yra oro guolių mechanizmas, užtikrinantis beveik be trinties judėjimą, palaikomą plonu suslėgto oro sluoksniu. Priklausomai nuo pritaikymo, oro guoliai gali būti plokšti, linijiniai arba verpstės tipo.
Palyginti su mechaninėmis linijinėmis kreipiančiomis, pneumatiniai guoliai pasižymi mikronų lygio judesio tikslumu, išskirtiniu pakartojamumu ir nuliniu mechaniniu nusidėvėjimu. Jie plačiai naudojami puslaidininkių tikrinimo, fotonikos ir nanotechnologijų srityse, kur labai svarbus submikrono tikslumas ir ilgalaikis stabilumas.
Priežiūra ir ilgaamžiškumas
Optinės oro plūduriuojančios platformos priežiūra yra paprasta, bet būtina. Palaikykite paviršių švarų ir be šiukšlių, periodiškai tikrinkite oro tiekimą, ar nėra drėgmės ar užterštumo, ir venkite stiprių smūgių į stalą. Tinkamai prižiūrimas tikslus optinis stalas gali patikimai veikti dešimtmečius nepablogėdamas savo našumo.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 11 d.