Alle Mad By Labs Nanopositioning scener er konstruert og produsert med mål om å minimere eller eliminere kombinert bevegelse. Ved å minimere kombinert bevegelse, er ren lineær bevegelse oppnådd. Pure lineær bevegelse nanopositioning stadier gir nøyaktige resultater: form og størrelse på objekter du måle i mikroskopi søknader er korrekte, scenen oppfører seg likt som kjører i forover og bakover retninger, og stillingen langs hver akse er uavhengig av posisjon langs andre akser . Forstå Coupled Motion og dens virkning på Nanopositioning Å forstå kombinert bevegelse og effekten det har på nanopositioning, er det hensiktsmessig å konsentrere seg om kantete kombinert bevegelsene roll, pitch og yaw. I figuren nedenfor er de vinkler roll, pitch og yaw definert for en standard Mad by Labs enkelt akse nanopositioning scenen.  Figur 1. Skjematisk viser relative bevegelser av yaw, pitch og roll. Beregning Positioning feil Plasseringen feil på grunn av kombinert motion er lett beregnes. Som eksempel definerer vi X-aksen som oversettelse retning og bestemme plasseringen feil på grunn av Yaw i XY planet. Plasseringen feilene er avhengig av hvor langt severdighet ligger fra scenen sentrum, D, og på sin kantete posisjon, θ, se figuren nedenfor. Plasseringen feil e x = D (Yaw) cos θ og e y = D (Yaw) sin θ. Lignende forhold kan utledes for roll og pitch.  Figur 2. Forholdet mellom Yaw og avstand fra scenen sentrum. Eksempler på Yaw Pitch and Roll i en Mad by Labs Nanopositioning Stage Hver Mad By Labs Nanopositioning scenen måles for roll, pitch og yaw løpet endelig produksjon testing. Eksempler på slike målinger er gitt i figurene nedenfor. Ved hjelp av disse eksemplene kan vi beregne e x og e y. Den maksimale Yaw er 3 μrad, hvis vi antar D = 10mm og θ = 45 o, så e x = e y = 21 nm. Dette er korrekt tolket som en relativ posisjonering feil over hele måleområdet på 20 mikrometer. Den relative feilen er derfor lik 0,1% for dette eksemplet.  Figur 3. Faktiske målinger av Yaw, Pitch og Roll i en nanopositioning stadium. Pure Motion Forsterkere For å oppnå lang rekkevidde bevegelse i et moderat fotavtrykk den piezoactuator bevegelse er ofte forsterket. Forsterke bevegelsen til en piezoactuator kan resultere i parasitic kombinert bevegelse. Blant disse parasittiske bevegelser er innføring av rotasjoner om X, Y eller Z-aksen, og den direkte koblingen av en X-aksen oversettelse til et Y-aksen oversettelser. Ganske ofte disse parasittiske bevegelser er ikke reproduserbare gjør dem vanskelig eller kostbart å korrigere for, gjør det umulig å zoome inn på et objekt eller gjør det umulig å oppnå absolutt bildebehandling. For eksempel, et antall nanopositioners på markedet bruker parallellogrammer eller andre typer forsterkere, som introduserer roterende feil. En slik enhet er vist skjematisk nedenfor, hvor de sammen bevegelsene er åpenbare.  Figur 4. Skjematisk av parallellogram forsterkere som kan introdusere rotational feil. Parallellogram forsterkere og lignende enheter er ikke brukt i Mad by Labs nanopositioners. I Mad By Labs nanopositioners "Pure Motion Forsterkere" brukes for å oppnå mekanisk forsterkning. Pure Motion Forsterkere er designet av et strengt regelverk, som minimerer kombinert bevegelser mellom aksen, typisk vi oppnå 10 microradians eller mindre av roll pitch og yaw i våre 100 micron scanning etapper. Dette betyr en målefeil på 1 nm på 100 mikrometer, eller 0,001% feil. I tillegg er det ingen direkte kobling mellom X og Y-aksen. Derfor er bildet av en 10 mikron x 10 mikron torget er en 10 micron x 10 micron kvadrat ved hjelp av en Mad by Labs nanopositioning system. |