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光學(xué)平臺(tái)很主要的一個(gè)目標(biāo)是消除平臺(tái)上任意兩個(gè)以上部件之間的相對位移。大多數(shù)光學(xué)實(shí)驗(yàn)都對系統(tǒng)穩(wěn)定性有較高的要求。各種因素造成的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致儀器測量結(jié)果的不穩(wěn)定性和不準(zhǔn)確性,所以光學(xué)平臺(tái)顯得十分重要。光學(xué)平臺(tái)隔振原理:振動(dòng)來源主要分為來自系統(tǒng)之外的振動(dòng)和系統(tǒng)內(nèi)部的振動(dòng)。地面固有振動(dòng),工作人員踩地板以及開、關(guān)門或墻壁碰撞等通過地面?zhèn)鱽淼恼駝?dòng)均屬系統(tǒng)之外的振動(dòng),這一類振動(dòng)需通過光學(xué)平臺(tái)的隔振腿衰減;而來自系統(tǒng)內(nèi)部的振動(dòng)包括儀器振動(dòng)、氣流、冷卻水流等,則需依靠光學(xué)平臺(tái)的桌面阻尼來隔絕。光學(xué)平臺(tái)重要的作用是提供動(dòng)態(tài)剛度。江西拼接光學(xué)平臺(tái)報(bào)價(jià)
光學(xué)平臺(tái)平面度,對于隔振性能,沒有任何影響,甚至若為了追求高平面度,往往會(huì)去除掉光學(xué)平臺(tái)的隔振性能,原因如下:我們知道,光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面,若為達(dá)到高平面度,通常需要反復(fù)磨削,在加工過程中,多次磨削容易使材料產(chǎn)生形變,為了減少形變,通常要加厚臺(tái)面,但我們通過振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間的說明已經(jīng)知道,臺(tái)面加厚質(zhì)量增加,平臺(tái)的振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間往往成倍(甚至幾倍)增加,在很多精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)中,這是不可接受的;光學(xué)平臺(tái)的磨削是有極限的,這個(gè)加工的極限一般是在±0.01mm/600mm×600mm左右,換算成平方米大約為:±0.03mm/m2,但這個(gè)平面度,同大理石平臺(tái)的平面度相差甚遠(yuǎn)。湖南隔震光學(xué)平臺(tái)訂制為了改善性能,每種尺寸的平臺(tái)和面包板的阻尼效果都需要進(jìn)行優(yōu)化。
光學(xué)平臺(tái)很普遍使用的振動(dòng)響應(yīng)傳遞函數(shù)為柔量。在恒定(靜態(tài))力的情況下,柔量可以定義為線性或角度錯(cuò)位與所施加外力的比值。在動(dòng)態(tài)變化力(振動(dòng))的情況下,柔量則可以定義為受激振幅(角度或線性錯(cuò)位)與振動(dòng)力振幅的比值。平臺(tái)的任意撓度都可以通過安裝在平臺(tái)表面的部件相對位置變化表現(xiàn)出來。因此,根據(jù)定義,柔量值越小,光學(xué)平臺(tái)就越接近設(shè)計(jì)的首要目標(biāo):將撓度至小化。柔量是與頻率相關(guān)的,其測量單位為沒單位力的錯(cuò)位量(米/牛頓)。
精密光學(xué)平臺(tái)的桌腿中裝有氣動(dòng)單元,它與平臺(tái)的材料及設(shè)計(jì)相結(jié)合可以減少環(huán)境中的物體(例如人員走動(dòng)、建筑物內(nèi)其它設(shè)備以及行駛的汽車等)造成的大幅度低頻振動(dòng)。這些外部力會(huì)使平臺(tái)發(fā)生剛體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上是2維的并且對大多數(shù)光學(xué)實(shí)驗(yàn)不會(huì)造成影響。在千赫茲頻段的高頻振動(dòng)也不會(huì)明顯地影響平臺(tái)的穩(wěn)定性。然而,造成精密光學(xué)平臺(tái)表面彎曲的中頻共振及彎曲振動(dòng)會(huì)對光學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)直造成極大影響。優(yōu)良的精密光學(xué)平臺(tái)不僅需要高精度的機(jī)器設(shè)備來加工,更需要有高精度檢測手段與檢測儀器來保證,也只有優(yōu)良的光學(xué)平臺(tái)才能保證高精度的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、研究的正常進(jìn)行。儀器設(shè)備的微振動(dòng)直接影響精密儀器設(shè)備的測量精度。
光學(xué)平臺(tái)的很大相對位移值,主要同平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料剛性相關(guān),在同樣測試條件,且光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料相近的情況下,很大相對位移的值相差不大。勤確漢光的光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面,采用三層夾心結(jié)構(gòu),上臺(tái)面厚度4~6mm,采用鐵磁不銹鋼材質(zhì),此時(shí)測試的很大相對位移,在10-7mm量級(jí),同國外同類產(chǎn)品指標(biāo)相近。重復(fù)定位精度(Repeatability):光學(xué)平臺(tái)中的重復(fù)定位精度同精密位移臺(tái)中概念不同,光學(xué)平臺(tái)的重復(fù)定位精度,是指在空載和在一定條件下加上負(fù)載并去除負(fù)載,光學(xué)平臺(tái)穩(wěn)定后的高度差。平臺(tái)阻尼需要進(jìn)行各種測試,對其厚度/面積的比值進(jìn)行優(yōu)化。湖南隔震光學(xué)平臺(tái)訂制
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隨著時(shí)間的延續(xù),不規(guī)則溫度變化會(huì)造成漸漸的結(jié)構(gòu)彎曲。減小溫度效應(yīng)的關(guān)鍵在于控制環(huán)境減少溫度變化。例如,避免在平臺(tái)下放置散熱設(shè)備,隔絕熱源設(shè)備和硬件,如光源、火焰等。良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用,然而,在極端特殊的應(yīng)用中,選用不隨溫度變化而改變外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不脹鋼,具有極小的熱膨脹系數(shù)。一米長的超不脹鋼在溫度變化1K時(shí)膨脹長度約02微米。我們提供的光學(xué)平臺(tái)采用表面鐵磁不銹鋼,芯部蜂窩結(jié)構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu),不但充分的發(fā)揮了鐵磁不銹鋼材料剛性好,溫度膨脹系數(shù)小,耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),而且提高了平臺(tái)的硬重比,增加了剛性;降低了變形量,提高了抗靜力矩能力。而且鐵磁不銹鋼耐腐蝕,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各種光學(xué)系統(tǒng)。適用于承載較大,對抗振性要求較高的系統(tǒng)。江西拼接光學(xué)平臺(tái)報(bào)價(jià)