Нано перемещение

Ratis – плоскопараллельный сканирующий пьезостолик

Ratis - scanning stageRatis – семейство плоскопараллельных устройств позиционирования/сканирования, разработанных инженерами компании "Нано Скан Технология". Устройство представляет собой монолитное металлическое тело (из высококачественного сплава, обычно из алюминиевого), в котором электроэрозией и другими методами прецизионной обработки сформированы каналы для пьезокерамических актюаторов, подвижные элементы столика и т.п. Такая конструкция обеспечивает отличную линейность и плоскостность перемещения, в отличие от классических сканеров на основе пьезотрубок, поверхностью сканирования в которых является сфера. Кроме того, плоскопараллельные сканеры обладают высокой механической прочностью по сравнению с хрупкими пьезотрубками.

Уникальная автоматическая система термостабилизации и калибровки позволяет использовать плоскопараллельный сканирующий столик в температурном диапазоне ±40°C.

Ratis SPM - High speed scannerВсе оси сканеров Ratis снабжены ёмкостными датчиками перемещения, включенными в цепь цифровой обратной связи. Это обеспечивает высокую точность и линейность перемещения, устраняет эффекты дрейфа (creep) пьезокерамики. Микросхемы ВЦП (время-цифровых преобразователей), измеряющие емкость датчиков, расположены максимально близко к самим датчикам, и выдают цифровой сигнал, пропорциональный измеренной емкости. Это позволяет минимизировать влияние внешних электромагнитных шумов, и использовать длинные кабели для связи сканера с контроллером.

Сканеры Ratis работают под управлением универсального контроллера EG-3000 или EG-1000 и программного обеспечения NSpec.

Ratis XYZ - плоскопараллельный сканирующий столик

Фактически, набор плоскопараллельного сканера Ratis + полноценного СЗМ контроллера EG-3000 + универсального программного обеспечения NSpec является законченной системой сканирования, оцифровки и визуализации исследуемых данных, что является сердцем любого сканирующего микроскопа и идеально подходит для исследовательских разработок в рамках различных НИИОКР. Пользователь, желающий использовать свой датчик какого-либо физического сигнала и при необходимости получать его распределения в нанометровом масштабе, приобретая подобный продукт избавляется от необходимости стандартных и рутинных работ по созданию подобной системы или закупки полноценного микроскопа, таким образом, экономя средства проекта и время.

Технология DoubCap (Дифф. Емкостные датчики)

Емкостные датчики нашли самое широкое применение в устройствах точного перемещения для контроля перемещения и работы систем обратной связи. Характерная схема приведена на Рис.1. Один из емкостных датчиков (C1 или С2) обычно используется для измерения перемещения каретки подвижки, сигнал от датчика поступает в ПИД регулятор и далее вычисленное усилие прилагается к объекту перемещения. Использование одного датчика имеет одну неприятную особенность, отклик датчика имеет сильно выраженную нелинейность (см. Рис 2., зависимость С1(x) или С2(x), которая описывается зависимостью С(x) ~ 1/x, подобный отклик привод к сильно отличающемуся ( 10 раз) коэффициенту усиления на краях диапазона, что приводит к проблемам с регулировкой ПИДа и потере точности, одним словом к сильной неоднородности по полю перемещения. Нано Скан Технология использует технологию дифференциальных емкостных датчиков, расположенных на противоположных краях сканера. Когда значение одной емкости увеличивается, то другой уменьшается, то есть мы измеряем дифференциальный сигнал: Δ C ~ 1/X - 1/(Xo-X) , эту зависимость можно увидеть на Рис.2. Линейность подобной кривой значительно выше, разница по крутизне характеристики значительно меньше ( всего в 2 раза), позиционер становиться значительно более однородным по всему рабочему диапазону.


Дифф. СхемаGraphs

Доступные модели сканеров:

Параметр
Ratis XY(Z) Ratis XYZ_(H) Ratis SPM XYZ
Vectus Z Stage Ratis 1X
диапазон перемещений по XY, μm 200 200 40 -------
----------
диапазон перемещений по оси Z, μm 20 20 5 60 (100*) 120
резонансная частота по осям XY, kHz 1
1 5 ------- --------
резонансная частота по оси Z, kHz 30 3 50 3 3
минимальный шаг перемещения, nm 0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
максимальное отклонение от нормали на полном ходу < 0.01° < 0.01° < 0.01° < 0.01° < 0.01°
максимальная скорость сканирования, Гц (линий/сек) 10
10
10
10
10
максимальная масса образца, g 100
100
100
100
100
рабочий температурный диапазон, °C ±40 ±40 ±40 ±40 ±40
*Опционально -
*
-
*

 

Ratis входит в состав таких комплексов как:

Certus Optic - атомно-силовой микроскоп (АСМ) совмещенный с оптическим микроскопом

Centaur - сканирующий зондовый микроскоп совмещенный со спектрометром, конфокальным и оптическим микроскопами

Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) интегрированный с оптическим микроскопом

Certus Optic

Сканирующий зондовый микроскоп совмещённый со спектрометром, конфокальным и оптическим микроскопами

Centaur

 

 

Нано Скан Технология

доступные инновации