High-Dynamics Solid State Linear Motor Antrieb für kontinuierliche Laser (Gitter) und Spektralphotometer

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Hintergrund

Präzisionsaktoren: Key Components in Tunable Laser & Spektralphotometer

Neuartige Keramik Linear Drive überwindet Grenzen der klassischen Antriebe

PiezoWalk ® Prinzip: Hohe Bandbreite und Auflösung, Sweep-Modus, keine Reibung oder Drift

Beseitigung der Laser Drift

Compact Benchtop-Controller

Zusammenfassung

Hintergrund

Eine neuartige Miniatur Linearmotor Antrieb auf den Piezo Spaziergang Prinzip mit einem hochdynamischen Sweep-Modus basiert vereint große Stellwege bis 20 mm und Geschwindigkeiten bis 10 mm / sec mit Sub-Nanometer Auflösung und Sub-Millisekunden Reaktionszeit, um eine kontinuierliche Abstimmung und Wellenlänge Sweeps zu ermöglichen Laser und Monochromatoren.

Abbildung 1. Schematische Darstellung der wichtigsten Komponenten in abstimmbaren Lasern und Spektralfotometer

Präzisionsaktoren: Key Components in Tunable Laser & Spektralphotometer

Viele der heutigen abstimmbaren Lasern vertrauen auf die Leistungsfähigkeit eines Mikropositionierung oder Nanopositionier Antrieb auf ein Beugungsgitter mit höchster Präzision und Wiederholgenauigkeit Position. Während die nahezu unbegrenzte Auflösung und extrem schnelle Reaktionszeit von Piezoaktoren ist sehr wünschenswert, in diesen Anwendungen ist ihre begrenzte Reisen (typisch <100 pm) oft ein KO-Kriterium.   Um die begrenzte Reichweite, DC-Motor Mikrometern zu überwinden und Schrittmotor angetriebenen Spindel Antriebe haben durch Laser-Herstellern in der Vergangenheit beschäftigt.

Allerdings können diese Systeme nicht die ultra-glatte piezo-Klasse Bewegung für Wellenlänge fegt erforderlich.   Ihre Präzision ist auch durch Reibung und Spiel der mechanischen Antrieb Schraube und ihrer begrenzten Dynamik befallenen Blätter Laser-Designer wollen.

Neuartige Keramik Linear Drive überwindet Grenzen der klassischen Antriebe

Eine neuartige, ultra-kompakte Linearantrieb an der PiezoWalk ® Prinzip wurde entwickelt von PI , die Grenzen der konventionellen Linearantrieben zu überwinden.   Das System, genannt NEXACT ® vereint nahezu unbegrenzte Verfahrwege mit hoher Steifigkeit und Bandbreite in einem sehr kleinen Paket. Darüber hinaus bieten NEXACT ® Piezo-Klasse Auflösung (weit unter einem Nanometer) und Millisekunden Reaktionszeit. Das besondere Antriebskonzept arbeitet mit einem sehr niedrigen Betriebsspannung von 40 V und darunter.

PiezoWalk ® Prinzip: Hohe Bandbreite und Auflösung, Sweep-Modus, keine Reibung oder Drift

Im Betrieb piezokeramische Biegeelemente auf den keramischen Läufer, die den beweglichen Teil der Anwendung verbunden ist, zu handeln. Die Länge des Läufers bestimmt den Stellweg. Force-Kapazität, Auflösung und Geschwindigkeit werden durch die Piezo-Geometrie und Antriebselektronik ermittelt und sind skalierbar. Um die Läufer über längere Distanzen den Schrittmotor Modus wird verwendet, bewegen, während bei kleineren Abständen bietet die lineare Sweep-Modus bis zu 7 Mikrometer hohe Dynamik Positionierung mit Auflösungen weit unter einem Nanometer und Bandbreite in den kHz-Bereich.   Denn das Prinzip ist nicht auf Gleitreibung Basis (wie bei Ultraschall-oder Inertial-Motoren) gibt es praktisch keine Partikel Generation. Die NEXACT ® Antrieb Prinzip bietet eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit und eine stabile Position zu halten Nanometern, auch wenn es heruntergefahren.

Beseitigung der Laser Drift

Ein weiterer Vorteil ist die Autolocking Funktion mit nahezu keine Wärmeabgabe in Ruhe, eine große Verbesserung gegenüber Schrittmotoren, wodurch Laser treiben. Die Keramik-Aktoren benötigen keine Schmiermittel, so der NEXACT ® Antrieb Prinzip ist Hochvakuum-kompatibel ist, sowie Sein und nicht magnetisch. Da lineare Bewegung wird in erster Linie, Lose, Reibung und Verschleiß durch konventionelle rotierende Spitze Aktoren verursacht wurden, sind hier nicht zur Debatte.

Compact Benchtop-Controller

Ein kompaktes Tischgerät Controller mit High-Level-Kommando-Schnittstelle und umfassende Software-Treiber-Paket und OEM PCB-Versionen sind verfügbar zu den Aktoren zu fahren.

Zusammenfassung

Zusammenfassend ist die NEXCACT ®-Antrieb die ideale Präzision Linearantrieb für OEMs.   Es bietet extrem hohe Dynamik, Auflösung und Stabilität. Seine geringe Größe (nur 25x25x12 mm) zusammen mit einer einfachen Steuerung und lange Lebensdauer (kein Verschleiß) ermöglichen die nahtlose Integration in das Endprodukt.

Quelle: Physik Instrumente

Für weitere Informationen über diese Quelle besuchen Sie bitte Physik Instrumente

Date Added: Oct 26, 2007

Last Update: 6. October 2011 10:07

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