Название сканера с пьезообъективом на самом деле происходит от комбинации принципа его действия и цели применения. «Пьезо» относится к его движущему принципу, то есть к использованию пьезокерамики в качестве движущего источника для создания движения. А «объектив-сканер» — это его прикладное назначение, корректировать движение с несущей линзой. Но в целом сканер с пьезообъективом сам по себе не содержит объектива, он может нести различные типы объективов в соответствии с фактическими требованиями использования.
Сканер с пьезообъективом также называется драйвером пьезообъектива.
Что такое сканер с пьезообъективом?
Сканер с пьезообъективом специально разработан для микроскопии с фокусировкой объектива. Оснащенный нерегрессивным гибким шарнирным механизмом параллельного управления, это малая компенсационная величина и высокая стабильность фокусировки. Сканер с пьезообъективом и устройством для микроскопического осмотра/измерения или наблюдения приводит в движение линзу объектива для фокусировки и регулировки движения по оси Z. Его можно использовать с различными микроскопами высокого разрешения для повышения точности фокусировки объектива до нанометров.
Категория сканеров с пьезообъективами
Сканер с пьезообъективом можно разделить на три типа: высокодинамичный, с большим ходом и с высокой нагрузкой.
Сканер с высокодинамичным пьезообъективом
Сканер с высокодинамичным пьезообъективом подходит для динамических приложений, таких как серия Coremorrow P72 с компактной структурой, может достигать смещения 100 мкм. Для легкой интеграции с другими оптическими микроскопами доступны различные резьбовые зубчатые соединители. Он широко используется в оптическом сканировании, конфокальной микроскопии и других областях из-за его резонансной частоты без нагрузки до 350 Гц и может выдерживать нагрузку 200 г для высокоскоростного точного движения.
Сканер с пьезообъективом с большим ходом
Обычно ход сканера с пьезообъективом составляет около 100 мкм, но ход версии с большим ходом может достигать 1 мм. Например, вы можете выбрать диапазон линейного перемещения 200 мкм, 500 мкм и 1 мм по оси Z для серии Coretomorrow P73, которая также имеет гибкий шарнирный механизм, без трения, с хорошим линейным движением и высокой точностью позиционирования с обратной связью. Конструкция адаптера с отдельной резьбой подходит для многих типов микроскопов.
Сканер с пьезообъективом с высокой нагрузкой
Как правило, сканер с пьезообъективом имеет грузоподъемность 200 г, исходя из веса обычного объектива. Однако этой несущей способности далеко не достаточно для промышленного применения линзы объектива, потому что вес линзы промышленного объектива может достигать 500 г, что требует соответствующего пьезообъективного сканера с большой нагрузкой. Серия Coremorrow P76 предназначена для высокоточных объективов с большой апертурой, рассчитанных на высокие нагрузки, для достижения сверхбыстрого времени шага в современных микроскопических приложениях с высоким разрешением, таких как приложения для резки пластин. Серия P76 имеет грузоподъемность 500 г, что совместимо с объективами с большим полем зрения, обычно используемыми в многофотонных и конфокальных микроскопических приложениях. Сканер с пьезообъективом P76 можно использовать с объективами Zeiss, Nikon, Olympus, Leica и другими стандартными объективами. Его также можно использовать вместе с таблицей ручной регулировки через адаптер.
Характеристики сканера с пьезообъективом
Нанометровая точность и миллисекундный отклик
Сканер с пьезообъективом характеризуется сверхвысокой точностью движения и сверхбыстрой скоростью отклика. Сколько стоит эта ультра точность? Разрешение≤1нм! Разрешение сканера с пьезообъективом может достигать 1 нанометра (нм, 1 нм = 10 ^ -9 м).
И насколько быстр сверхбыстрый отклик? < 1 мс! От момента управления перемещением пьезообъектива сканера до момента перемещения пьезообъектива сканера на заданное смещение может составлять всего 1 мс (мс, 1мс = 0,001 с), то есть за одну тысячную долю секунды. во-вторых, он может завершить линейное движение определенного смещения.
Отдельный резьбовой адаптер для легкой установки
Адаптер с разъемной резьбой, совместимый с различными микроскопами, широко используемыми в микроскопии, двухфотонном микроскопе и других областях.
Пьезообъектив сканера Coremorrow соединяется с объективом через адаптер, который быстро фиксирует объектив в нужном положении. Доступны резьбовые зубья, такие как M27 * 0,75, M26 * 0,75, M26 * 1/36 дюйма, M25 * 0,75 дюйма, W0,8 * 1/36 дюйма и т. Д. Размеры резьбы могут быть настроены для легкой интегрированной установки с микроскопом, который также может соответствовать Zeiss, Nikon, Olympus, Leica и другим стандартным объективам.
Дополнительная ось Z или многоосевое движение и структура внешнего вида
Сканер с пьезообъективом доступен для одноосевого и многоосевого сканирования. Одноосный обычно используется по оси Z.
(Примечание: если используется X, это следует особо отметить при заказе. Мы настроим внутреннюю структуру в соответствии с вашим приложением.) Также доступны многоосевые версии, например, с перемещением по оси XYZ. Кроме того, внешний вид и структура также могут быть настроены в соответствии с прикладным оборудованием.
Совместимость с вакуумом
Вакуумная версия доступна для облегчения микроскопических операций визуализации в вакуумной среде. Сканер с пьезообъективом вакуумной версии использует совместимую с вакуумом пьезокерамику, корпус, разъемы и так далее.
Применение сканера с пьезообъективом
Высокая точность и быстрый отклик сканера с пьезообъективом Coremorrow широко используются в оптических системах, от микроскопических изображений, оптического обнаружения до лазерной обработки материалов, регулирования интерференции белого света и т. д.
1. Сканер с пьезообъективом используется для лазерной резки пластин.
Принцип лазерной резки пластин заключается в том, чтобы сфокусировать лазер через линзу, а затем положение фокуса точно регулируется сканером с пьезообъективом, так что фокус точно располагается на той части пластины, которую нужно разрезать. Температура обрабатываемой детали быстро повышается, после чего она плавится или испаряется. С помощью лазера и относительного движения режущего материала на режущем материале образуется множество точек.
Прочная конструкция P76 обеспечивает очень быстрое время стабилизации и частоту сканирования даже при переноске нескольких сотен граммов объектива. Вращающееся симметричное расположение нескольких пьезоэлектрических приводов и оптимизированная конструкция отклоняющих и рычажных элементов обеспечивают жесткость, превосходную точность рулевого управления и динамику. Сканер с пьезообъективом Coremorow запущен в массовое производство и применяется рядом отечественных производителей оборудования для лазерной резки.
2. Сканер с пьезообъективом используется для повышения точности фокусировки обычного микроскопа.
Обычно с обеих сторон есть два маховика для грубой и точной настройки. При вращении маховика объектив или загрузочная платформа микроскопа будут двигаться вверх и вниз. Регулировка маховиком очень удобна, но есть ограничения по точности, точность точной настройки может достигать только 0,002 мм (2 мкм). Для точной настройки, требующей точности в несколько нанометров, регулировка маховичком становится беспомощной.
Точность фокусировки микроскопических изображений можно значительно повысить, если использовать сканер с пьезообъективом производства Coremorrow. Например, P72 компактен и легко интегрируется. Он имеет точный ход 100 мкм и разрешение 2,5 нм, его легко собрать, достаточно просто установить на объектив, как показано на изображении выше.
Расстояние настройки сканера с пьезообъективом можно контролировать с помощью пьезоконтроллера. Переменное выходное напряжение пьезоконтроллера соответствует смещению сканера пьезообъектива от нуля до полного хода, и они находятся в линейной зависимости. Расстоянием настройки сканера с пьезообъективом можно управлять, изменяя размер переменного выходного напряжения пьезоконтроллера.
3. Сканер с пьезоэлектрическим объективом применяется для получения микроскопических изображений сверхвысокого разрешения.
Микроскопическая оптическая визуализация относится к технологии увеличения изображений крошечных образцов из видимого света, отраженного через образцы или от них. Микроскопия сверхвысокого разрешения (SR) — это широкое понятие для описания нового оптического микроскопа. Хотя обычные оптические микроскопы могут достигать разрешения 100 нанометров, эта технология сверхвысокого разрешения может достигать более высокого разрешения даже до десятков нанометров. Микроскоп SR использует особые свойства флуоресцентного зонда для разделения фотонов, испускаемых двумя близко расположенными флуоресцентными источниками, чтобы их можно было отображать отдельно, избегая дифракционных ограничений и позволяя наблюдать динамические эффекты клеток в наномире.
Новые методы сверхвысокого разрешения, такие как микроскопия вынужденных эмиссионных потерь, световая микроскопия локализации и микроскопия случайной оптической реконструкции, позволили снизить разрешение со 100–200 нм до еще более низкого уровня. Сканеры с пьезообъективом с нанометровым разрешением идеально подходят для этих приложений. Выравнивание микроскопа и штатива для образцов требует точных и быстрых перемещений. Сканер с пьезообъективом на основе пьезокерамики высокого разрешения может обеспечить поддержку уникальных сверхточных технологий.
4. Сканер с пьезообъективом используется для лазерной литографии, хранения данных на оптических дисках.
Лазерная литография является одним из самых популярных методов нанолитографии, особенно для фотонных кристаллов. Развитие метаматериалов во многом зависит от прогресса лазерной литографии. Наноструктурированные устройства станут основой интегральных схем в будущем.
Процесс фотолитографии означает, что фотолитографическая подложка, помещенная на электрическую платформу, вращается и перемещается вместе с электрической платформой, а акустооптический модулятор регулирует силу светового луча для экспонирования фотолитографии при различных дозах. Обычно точность позиционирования электрической платформы достигает микронной или субмикронной величины. Однако ошибка шага и отклонение электрической платформы, вызванные инерцией, статическим трением и расшатыванием, будут напрямую влиять на производительность системы и качество литографических элементов. В лазерной литографии успешно применяются пьезообъектив Coremorrow и пьезонано столики.\
Сканер с пьезообъективом Coremorrow использует гибкий шарнирный механизм, основанный на упругой деформации твердого тела, без катящихся и скользящих частей, с нулевым трением, высокой точностью и высокой жесткостью и несущей способностью. Что еще более важно, точность позиционирования может достигать нанометров или даже субнанометров. Обладая нанометровой точностью, стабильной производительностью и удобством в эксплуатации, сканер с пьезоэлектрическим объективом Coremorrow стал идеальным выбором для сканирования движущихся платформ в литографическом оборудовании.
5. Сканер с пьезообъективом используется для интерференции белого света и трехмерного обнаружения торца.
Технология интерференции белого света использует видимый свет в качестве источника света. Белый свет, излучаемый источником света, отражает половину интенсивности света в полупропускаемой оптической плоскости после прохождения через линзу интерференционного объектива, а другая половина интенсивности света проходит и излучается на поверхность измеряемого объекта и отражается снова в интерференционную линзу объектива, которая интерферирует с отраженным светом в исходной оптической плоскости. Со сканером с пьезоэлектрическим объективом серии Coremorrow P73 точность может достигать нанометрового разрешения, а высота вертикального сканирования может достигать 1000 мкм.
В настоящее время оптическая интерференция обычно используется для измерения торца оптического волокна. Оптическая интерференция основана на когерентном столкновении света в пространстве, которое усиливается или ослабевает в разных областях, образуя устойчивое сильное и слабое распределение. На этом принципе построена трехмерная интерферометрическая система. интерференционные полосы можно наблюдать с помощью ПЗС-камеры, сканер пьезообъектива Coremorrow P76 используется для перемещения интерференционной линзы объектива для получения фазового движения, изображение, измеренное ПЗС-камерой, передается на компьютер с помощью карты изображения для аналитической обработки.
Сканер с пьезообъективом широко используется с в основном аналогичными принципами для достижения быстрой и точной настройки шага. , пока в сцене приложения есть объектив, сканер с пьезообъективом может обеспечить более высокую точность и более высокую скорость.
Инструкции по установке сканера с пьезообъективом
1)Руководство по безопасности
Сканер с пьезообъективом разработан с учетом передовых технологий и стандартов безопасности. Для вашей безопасности и правильного использования продукта, пожалуйста, обратите внимание на следующие моменты.
Изменения температуры и давления будут заряжать пьезоэлектрический драйвер, а пьезоэлектрический драйвер будет оставаться заряженным в течение некоторого времени после отключения от контроллера, поэтому перед использованием обратите внимание на следующее:
· Не снимайте сканер с пьезообъективом без разрешения.
· Разрядите сканер с пьезоэлектрическим объективом перед установкой, что можно сделать, подключив его к контроллеру.
· Не снимайте контроллер во время работы.
· Перед использованием убедитесь, что соединительный кабель находится в хорошем состоянии, продукт и контроллер надежно заземлены, во время работы строго следуйте инструкциям, не прикасайтесь к продукту после включения питания (напряжение до 150 В), чтобы предотвратить Опасность.
Во избежание повреждений, вызванных неправильной эксплуатацией, обратите внимание на следующие моменты:
· Сканер с пьезообъективом следует использовать в среде, свободной от пыли, масла и смазки, насколько это возможно.
· Поскольку продукт имеет гибкую структуру, рекомендуется, чтобы нагрузка не превышала грузоподъемность продукта, а крутящий момент не должен быть слишком большим при нагрузке. Не поддевайте и не скручивайте поверхность груза, чтобы не повредить конструкцию.
· Для длительного использования используйте рекомендуемое напряжение (обычно 0–120 В) во время вождения.
· Не разбирайте изделие во избежание повреждений.
· Во избежание повреждения кабеля не растягивайте и не сгибайте разъем кабеля.
· Используйте кабель от Coremorrow для соединения между сканером и контроллером.
· Не используйте удлинительный кабель без разрешения. Если вам нужен более длинный кабель, свяжитесь с нами.
2) Установка и меры предосторожности
Перед установкой необходимо сначала провести проверку безопасности, т.е. повреждена или сломана ли соединительная линия, а также заземлен ли приводной источник питания.
Шаги по установке сканера с пьезообъективом следующие:
1. Ввинтите и затяните соответствующий адаптер объектива в сканере объектива с помощью также.
2. Ввинтите объектив в адаптер объектива и затяните его.
3. Закрепите установленный сканер объектива и соединительный конец микроскопа.
Предостережения:
Ø В процессе установки необходимо осторожно обращаться с пьезоэлектрической линзой объектива, чтобы не повредить локатор, не поцарапать и не изнашивать линзу объектива.
Ø Нагрузка не должна превышать максимально допустимую нагрузку сканера.
Ø Подсоедините кабель продукта к соответствующему интерфейсу контроллера в соответствии с отметкой рядом с разъемом.
Соединение LEMO показано на рисунке ниже:
Нагрузка
Пожалуйста, обратитесь к следующему методу размещения нагрузки соединения:
При подключении линзы объектива обратите внимание на качество линзы объектива, она не должна превышать максимальную нагрузку, разрешенную сканером, и нагрузка не должна быть слишком долгой, чтобы избежать колебаний и повреждения сканера объектива.