Дрейфът на оптичния път в оптичните системи често не произлиза от оптични компоненти като източници на светлина и лещи, а от постоянни микро-вибрации, предавани през пода. Въздушните компресори, климатичните инсталации и въртящото се оборудване вътре в сградите, както и слабите смущения, причинени от движение на пешеходци, могат да се разпространяват през земята до повърхността на сцената, което води до трептене на място и лоша повторяемост на измерванията. При продължителна-продължителна непрекъсната проверка, лазерна интерферометрия и-полупроводникова метрология на място, малки краткотрайни-вибрации се натрупват с течение на времето и в крайна сметка компрометират точността на измерване на цялата система. Благодарение на присъщото си амортизиране на материала, съчетано с добре-разработен структурен дизайн, основата на гранитната оптична платформа потиска предаването на вибрации и осигурява стабилен референтен носител за оптични пътища. Ето защо UNPARALLELED Group дава приоритет на гранита като основа за широка гама ултра-прецизни оптични проекти.
1. Вътрешно затихване на гранит: Разсейване на вибрационната енергия при източника
Много инженери приравняват вибрационната изолация единствено с външни нивелиращи крака, пренебрегвайки способността за поглъщане на вибрациите на самия основен материал. Металите се отличават с висока твърдост, но с ниско затихване. Вибрационната енергия отскача многократно в металните компоненти и бавно се разпада. След като бъде нарушен, плотът на масата продължава да трепти леко и отнема много време, за да се установи.
Гранитът е плътен естествен минерален агрегат. Естествените интерфейси между безброй минерални зърна разсейват енергията на вибрациите чрез триене, когато вибрациите навлизат в основата, бързо намаляват трептенията и предотвратяват резонансното усилване. UNPARALLELED® използва гранитни заготовки с висока -плътност с минимални вътрешни пори и равномерно разпределение на минералите. Материалът се предлага с отлично присъщо затихване и може бързо да разсейва високо{4}}честотните микро-вибрации без сложни вградени-структури за потискане на вибрациите, намалявайки трептенето на петна върху плота. Този материал-естествено потискане на вибрациите е вродено предимство, с което металните основи не могат лесно да се справят.
2. Ефект на противотежестта на масата: Тежка гранитна основа ограничава външните смущения
Въздействието на вибрациите върху плота е тясно свързано с основната маса. При идентични външни смущения, по-тежките обекти постигат по-малко ускорение и по-слаба флуктуация на изместване на масата. С висока плътност гранитът осигурява по-голямо собствено -тегло за същия обем и образува инерционен стабилизатор от собствената си маса, за да устои на разклащане на плота, предизвикано от незначителни външни въздействия.
По време на дизайна на оптичната сцена UNPARALLELED оптимизира дебелината на основата и очертанията според теглото и центъра на тежестта на пълния оптичен модул, като разумно разпределя собственото-тегло, за да избегне резонанс, предизвикан от тънко-стенни локални структури. Тежката гранитна основа заедно с опори за изолация на вибрации образува три{3}}система за контрол на вибрациите: амортизация на материала + инерционна противотежест + опори за изолация. Външните изолиращи крака блокират ниско{7}}честотните вибрации на земята, докато гранитният субстрат разсейва остатъчната вибрационна енергия. Двойният ефект значително намалява амплитудата на вибрациите, предавани към оптичните компоненти, и стабилизира оптичните пътища.
3. Намаляването на вибрациите не е единственият показател: дългосрочната-стабилност на размерите има значение
Фокусирането само върху ефективността на вибрациите, като същевременно се игнорира стабилността на размерите, все още не успява да поддържа дългосрочна-стабилност на оптичния път. Някои-поглъщащи вибрациите материали предлагат добро затихване, но са склонни към пълзене или деформация при промени в температурата и влажността. С течение на времето плоскостта на масата се измества и съответно оптичният еталон се променя.
Гранитът може да се похвали с изключителна химическа инертност и силна устойчивост на влага и мек киселинен/алкален газ в работилници. Неговото ниско термично разширение минимизира деформацията при постепенни температурни промени. UNPARALLELED извършва обработка със стареене след машинна обработка, за да освободи остатъчното вътрешно напрежение на камъка и да намали риска от бавна дългосрочна-деформация. Дори ако оборудването работи без прекъсване в продължение на месеци, референтната геометрия на плота остава стабилна без постепенно отклонение на референтната стойност, причинено от непрекъснати вибрации и промени в околната среда. Тази характеристика е особено критична за онлайн-оборудване за оптична проверка, работещо 24/7.
4. Инженерно изпълнение: Структурни и монтажни детайли за максимално увеличаване на амортизацията на гранита
Присъщият потенциал за потискане на вибрациите на гранита може да бъде напълно реализиран само чрез рационален структурен дизайн и монтажни схеми. Основа с лошо проектирани структури, като дълги конзоли или резки преходи на дебелината, все още може да страда от локален резонанс. Преди обработка UNPARALLELED провежда модален анализ, за да избегне често срещани резонансни честотни ленти. Монтажните слотове и референтните повърхности за въздушни лагери са запазени, за да съответстват на разположението на оптичните модули на клиента и да предотвратят структурните дефекти от отслабване на ефективността на гасене на вибрациите.
Инсталацията също играе жизненоважна роля. Здравото заключване на гранитната основа директно към земята пренася вибрациите на земята към основата без затихване. Необходими са опори за изолация на вибрации, съответстващи на работните условия, като се използва три-основна опорна схема за освобождаване на напрежението. Контактните повърхности между опорите и основата трябва да останат чисти, за да се избегнат локални точки на напрежение, образувани от твърди частици. По време на нивелирането се следва градуирана фина-настройка, за да се намали напрежението при сглобяване вътре в основата. Само когато амортизирането на субстрата, модалният структурен дизайн и външните опори за изолация на вибрации работят в синергия, различните вибрационни смущения могат да бъдат потиснати в максимална степен.
5. Подходящи сценарии за приложение
Предимствата на композитното потискане на вибрациите на гранитните основи на оптичните сцени отговарят на сценарии със строги изисквания за стабилност на оптичния път: лазерна интерферометрия, оптична инспекция на полупроводници, високо{0}}прецизно измерване на 3D зрение, Раманова спектроскопия и изследователски оптични платформи. Те са особено подходящи за оборудване, изискващо продължително непрекъснато събиране на данни със строги стандарти за стабилност на място и повторяемост на измерванията.