有源垫片实现纳米级分辨率和长期稳定性：用基于压电陶瓷的“垫片”进行调整

分类：技术参考
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来源：
发布时间：2018-06-06
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【概要描述】如果精密机器内部两个部件之间的目标或实际尺寸发生了改变，例如在半导体制造、测量应用或检验系统中，重新调整也许就有必要了。

有源垫片实现纳米级分辨率和长期稳定性：用基于压电陶瓷的“垫片”进行调整

【概要描述】如果精密机器内部两个部件之间的目标或实际尺寸发生了改变，例如在半导体制造、测量应用或检验系统中，重新调整也许就有必要了。

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I普爱纳米位移技术 5月16日

PIRest促动器

具有长期稳定性和纳米级分辨率的有源匀场

如果精密机器内部两个部件之间的目标或实际尺寸发生了改变，例如在半导体制造、测量应用或检验系统中，重新调整也许就有必要了。例如，当机器在客户场地被启动时，初始设定、漂移或公差变化需要在安装后进行补偿。精确研磨至所需尺寸的传统垫片的缺点是它们需要进行机械插入。此外，不受限制的精调有时并不可能，且一旦尺寸确定下来，后续就很难再改。PI (Physik Instrumente)找到了这一问题的最佳解决方案，开发出了PIRest压电陶瓷“垫片”。当它们被安装在机器中后，有源垫片不仅可以随时重新调整两个部件之间的间隙，还能达到纳米级精度。

基于压电陶瓷的垫片在机器制造时被嵌入机器中；它们的供应方式与同一制造商生产的其他压电陶瓷促动器完全相同，可提供几乎任意形状和尺寸。促动器处的静态间隙可通过施加电压来设定。PI提供用于这一调整过程的易用电源以及匹配控制。调整后，所需位置在断电后保持稳定，因此电源连接可以断开。标准产品的最大位移为35微米；但有源垫片的巧妙组合可实现在多达六轴上进行调整。

在无法接近的位置上进行调整的能力得到了大大简化，甚至比这还要简单，因为基于压电陶瓷的垫片可以承载重达几顿的负载。需要时，有源垫片还能与传统压电陶瓷促动器组合，用于动态振动补偿等。典型应用包括在测量或扫描过程中重新调整焦平面以及在测量技术或材料加工中控制激光束等。

应用

有源垫片的应用随处可见，其中两个组件之间的对准至关重要，而漂移或机器部件公差的变化会导致需要再次对准。尤其是当环境条件和可近性使得手动介入很困难时，PIRest促动器是一个可行的选择

用于机器的质量鉴定和校准

在客户场地首次安装机器期间

温度漂移造成的再次对准

用于再次对准期间，例如由于组件尺寸的改变

由于促动器的分辨率高达几纳米，其应用不仅包含经典机械工程，还包含天文学中的光学部件对准或同步加速器及半导体制造等的材料研究。

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