В приложения за не-магнитна оптична инспекция като оптична метрология на полупроводникови пластини, магнито{1}}оптични изображения, квантово оптично измерване и AOI инспекция на малки магнитни компоненти, магнитната интерференция действа като невидим източник на грешки, който често се пренебрегва. Дори слабият остатъчен магнетизъм или магнитната проницаемост на основните материали може да промени локалното разпределение на магнитното поле в близост до оптичния път, да наруши магнито-чувствителните оптични елементи, да изкриви профилите на петна, показанията за проверка на дрейфа и дори да направи невалидни прецизните измервания. Много проекти се фокусират само върху плоскостта и термичната стабилност в ранния етап, като същевременно пренебрегват магнитните свойства на основата. Магнитните смущения се откриват само по време на пускането на оборудването в експлоатация, което води до изключително високи разходи за преработка. Въз основа на богат опит в подкрепа на проекти за не-магнитно оптично оборудване, UNPARALLELED Group сравнява предимствата и недостатъците на различните субстрати и сортира логиката за избор на материал за не-магнитни оптични среди.
1. Основни критерии за подбор за не-магнитни сценарии: Повече от „Не-привлекателни за магнити“
Много инженери просто приемат, че материалите се определят като не-магнитни, ако не привличат магнити. Не-магнитната оптична инспекция обаче налага много по-строги изисквания към основните субстрати. Материалите, подходящи за не-магнитни оптични бази, трябва да отговарят на четири критерия едновременно:
Ниска магнитна пропускливост и нулев остатъчен магнетизъм: не-магнитни по природа; без магнетизъм, въведен по време на обработка и прилепване; няма натрупване на намагнитване при дългосрочна-работа.
Изключително{0}}прецизна обработваемост: Възможност за референтни плоски повърхности с микронно и дори нано{1}}ниво, със слотове и монтажни отвори, изработени за поставяне на оптични модули и сензори.
Стабилност на околната среда: Ниска термична деформация и устойчивост на пълзене; минимални колебания на размерите при варираща температура и влажност, за да се избегне изкривяване на оптичния път.
Съвместимост с ниска степен на излугване и чисти помещения: плътна структура на материала, без отделяне на частици, устойчив на химически среди в чисти работилници, подходящ за-безпрахови оптични инспекционни станции.
Въпреки че обикновената аустенитна неръждаема стомана обикновено се счита за не-магнитен метал, нейната повърхност претърпява металографски промени след рязане с ЦПУ и тежко шлайфане, създавайки слаб локален остатъчен магнетизъм, който е труден за отстраняване. Поради това е неподходящо за високо-магнито{3}}оптична проверка с висока чувствителност. Алуминиевата сплав е не-магнитна, но има висок коефициент на топлинно разширение. Топлинната деформация, причинена от температурни промени, компрометира оптичните показатели, така че се приема само за приложения с ниска{7}}прецизност.
2. Сравнение на основните субстрати за различни степени на не-магнитна оптична проверка
2.1 UNPARALLELED® черен гранит (предпочитан за високо-чувствителни не-магнитни оптични сценарии)
Естественият черен гранит е съвкупност от минерали без присъщи магнитни свойства. Специално проверените не-магнитни партиди почти не съдържат феромагнитни минерали. Не възниква намагнитване по време на машинна обработка и ръчно прилепване, елиминирайки рисковете от остатъчен магнетизъм, свързани с обработката на метала.
Освен отличните не-магнитни характеристики, гранитът с висока-плътност осигурява нисък коефициент на термично разширение и превъзходен капацитет на затихване за потискане на земните микро-вибрации, предавани към повърхностите за оптична проверка. Неговата химическа инертност предотвратява окисляването и отделянето на примеси в чисти помещения, отговаряйки на строгите изисквания за полупроводникови и магнито-оптични изображения. Големи интегрирани основи могат да бъдат произведени с интегрирани водачи за въздушни лагери и референтни монтажни повърхности на оптичен модул. Изключително важно е да изберете необработен камък с изключително ниско съдържание на феромагнитни примеси. Някои евтини-камъки съдържат-желязосъдържащи минерали и носят слаби магнитни рискове. UNPARALLELED провежда магнитно скриниране на суров камък, за да отхвърли неквалифицирани заготовки.
2.2 Прецизна керамика (основа за средни и малки не-магнитни оптични модули)
Прецизната керамика също е не-магнитна, плътна и без{1}}пори, с висока твърдост и изключителна термична стабилност. Повърхността му може да се шлифова до ултра-висока прецизност, което го прави идеален за малки оптични инспекционни сонди и миниатюрни магнито-оптични измервателни модули. Ограничението се крие в трудността при формоване на големи детайли и относително високите разходи, така че не е приложимо за оптични стъпала, по-дълги от 2 метра.
2.3 Минерална отливка (Рамки за-оборудване с голямо натоварване с умерена прецизност и не-магнитни изисквания)
Минералната отливка се формира чрез втвърдяване на смола и минерални агрегати, като цяло се характеризира с не-магнитни свойства и отлично потискане на вибрациите. Сложните вътрешни кухини могат да се образуват директно по време на отливането, за да се намали последващата обработка. Горната му граница на плоскост в нано-мащаб е по-ниска от гранита. То е по-подходящо за големи рамки на оборудване, изискващи магнитно управление, но не и референтни повърхности на нано-ниво, отколкото високо-прецизни оптични бенчмаркове като магнито-оптична интерферометрия.
2.4 UHPC бетон с ултра-висока ефективност (ниски-разходи за големи рамки, не-референтни повърхности)
UHPC не е-магнитен и може да се използва за външни{1}}носещи рамки на оборудване, но не се препоръчва като директен оптичен референтен плот. Повърхността му трудно може да бъде натрупана до нано плоскост и има тенденция да отделя фин прах, така че се прилага само за-носещи конструкции, далеч от оптичните пътища.
3. Лесни-за-пропускане поддържащи детайли извън избора на материал
Дори и с правилния основен субстрат, неправилно избраните съвпадащи компоненти все пак могат да внесат магнитни смущения. Пълната система с не-магнитни оптични сцени изисква унифицирано магнитно управление: всички фиксиращи винтове, позициониращи щифтове и нивелиращи опори трябва да бъдат не-магнитни крепежни елементи. Машинните инструменти и абразивите трябва да избягват контакт на феромагнитни материали с работната повърхност на основата, за да се предотврати вграждането на железни стружки в порите на камъка и образуването на локализирани магнитни петна.
След машинна обработка, освен конвенционалната плоскост и проверка на размерите, UNPARALLELED добавя тестове за вземане на проби за магнитна пропускливост. Много{1}}точково сканиране на магнитно поле се извършва върху завършени работни повърхности, за да се провери липсата на локални намагнитни зони. Готовите продукти се почистват и сглобяват в работилница без-при постоянна-температура, постоянна-влажност и{5}}прах, за да се предотврати полепването на феромагнитен прах по основната повърхност.
4. Ръководство за бърз избор на материал по приложение
Магнито{0}}оптична инспекция, квантова оптика, оптична метрология на полупроводникови пластини, високо-чувствителен магнито-чувствителен AOI: екранираната основа от черен гранит UNPARALLELED® е първият избор.
Малки прецизни оптични сонди, миниатюрни магнитни измервателни модули: Прецизна керамична подложка.
Рамки за-оборудване за големи товари, не-магнитно оборудване за проверка с умерени изисквания за плоскост: Минерална отливка.
Външни{0}}носещи рамки на оборудването са далеч от оптичната референция: UHPC.