Kako odrediti ispravan sustav nanopozicioniranja

1.Konstrukcija uređaja za nanopozicioniranje

Znanost o nanopozicioniranju, s iznimnom rezolucijom u nanometarskom i sub-nanometarskom rasponu, i stopama odgovora mjerenim u sub-milisekundama, u osnovi ovisi o stabilnosti, preciznosti i ponovljivosti mehaničke i elektroničke tehnologije koja se koristi u svakom sustavu.

Stoga bi prvi ključni čimbenik koji treba uzeti u obzir pri odabiru novog sustava bila kvaliteta njegovog dizajna i proizvodnje.Precizno inženjerstvo i posvećenost detaljima bit će očiti, što se odražava u metodama konstrukcije, korištenim materijalima i rasporedu sastavnih dijelova kao što su pozornice, senzori, kablovi i savijanja.Oni bi trebali biti dizajnirani tako da stvore robusnu i čvrstu strukturu koja se ne savija i ne izobličuje pod pritiskom ili tijekom kretanja, smetnji od stranih izvora ili utjecaja okoline kao što su toplinsko širenje i skupljanje.

Sustav također treba biti konstruiran da zadovolji zahtjeve svake aplikacije;na primjer, uvjeti pod kojima će sustav koji se koristi za optičku inspekciju poluvodičkih pločica imati potpuno različite radne kriterije od onog namijenjenog za korištenje u područjima ultra-visokog vakuuma ili visokog zračenja.

2. Profil kretanja

Osim razumijevanja zahtjeva aplikacije, također je važno uzeti u obzir profil kretanja koji će biti potreban.Ovo treba uzeti u obzir:

 Potrebna duljina hoda za svaku os gibanja
 Broj i kombinacija osi gibanja: x, y i z, plus vrh i nagib
 Brzina putovanja
Dinamičko kretanje: na primjer, potreba za skeniranjem u oba smjera duž svake osi, zahtjev za stalnim ili postupnim kretanjem ili prednost snimanja slika u hodu;tj. Dok je pričvršćeni instrument u pokretu.

3.Frekvencijski odziv

Frekvencijski odziv je u biti pokazatelj brzine kojom uređaj reagira na ulazni signal na danoj frekvenciji.Piezo sustavi brzo reagiraju na naredbene signale, s višim rezonantnim frekvencijama koje proizvode brži odziv, veću stabilnost i propusnost.Treba, međutim, prepoznati da na rezonantnu frekvenciju uređaja za nanopozicioniranje može utjecati primijenjeno opterećenje, pri čemu povećanje opterećenja smanjuje rezonantnu frekvenciju, a time i brzinu i točnost nanopozicionera.

4. Vrijeme taloženja i porasta

Sustavi za nanopozicioniranje kreću se na izuzetno male udaljenosti, velikim brzinama.To znači da vrijeme taloženja može biti ključni element.Ovo je vrijeme koje je potrebno da se kretanje smanji na prihvatljivu razinu prije nego što se naknadno može napraviti slika ili mjerenje.

Za usporedbu, vrijeme porasta je protekli interval za stupanj nanopozicioniranja za kretanje između dvije komandne točke;to je obično daleko brže od vremena taloženja i, što je najvažnije, ne uključuje vrijeme potrebno za stadij nanopozicioniranja da se taloži.

Oba faktora utječu na točnost i ponovljivost i trebaju biti uključeni u bilo koju specifikaciju sustava.

5.Digitalna kontrola

Rješavanje problema frekvencijskog odziva, zajedno s vremenima ustaljivanja i porasta, uvelike ovisi o ispravnom izboru regulatora sustava.Danas su to iznimno napredni digitalni uređaji koji se integriraju s preciznim kapacitivnim senzorskim mehanizmima kako bi proizveli iznimnu kontrolu pri točnosti položaja i velikim brzinama ispod mikrona.

Kao primjer, naši najnoviji Queensgate regulatori brzine zatvorene petlje koriste digitalno filtriranje usjeka u kombinaciji s preciznim mehaničkim dizajnom pozornice.Ovaj pristup osigurava da rezonantne frekvencije ostanu konzistentne čak i pod značajnim promjenama opterećenja, istovremeno pružajući brza vremena porasta i kratka vremena smirivanja – a sve to postignuto je s izvanrednim razinama ponovljivosti i pouzdanosti.

6. Čuvajte se kvalitete!

Naposljetku, imajte na umu da različiti proizvođači često odlučuju prikazati specifikacije sustava na različite načine, što može otežati usporedbu sličnog.Osim toga, u nekim slučajevima sustav može dobro funkcionirati za određene kriterije – obično one koje promovira dobavljač – ali loše funkcionirati u drugim područjima.Ako potonji nisu presudni za vašu specifičnu primjenu, onda to ne bi trebao biti problem;međutim, jednako je moguće da ako ih se zanemari, mogu potencijalno imati štetan utjecaj na kvalitetu vaše kasnije proizvodne ili istraživačke aktivnosti.

Naša je preporuka uvijek razgovarati s nekoliko dobavljača kako biste dobili uravnoteženo stajalište prije nego što se odlučite za sustav nanopozicioniranja koji najbolje odgovara vašim potrebama.Kao vodeći proizvođač koji je dizajnirao i proizvodio sustave za nanopozicioniranje – uključujući stupnjeve, piezo aktuatore, kapacitivne senzore i elektroniku, uvijek smo sretni pružiti savjete i informacije o različitim dostupnim tehnologijama i uređajima za nanopozicioniranje.