光學(xué)平臺:打造完美科學(xué)實(shí)驗環(huán)境的穩固基石
光學(xué)平臺,又稱(chēng)光學(xué)面包板、光學(xué)桌或實(shí)驗平臺,提供一個(gè)水平且穩定的工作表面,為了確??茖W(xué)實(shí)驗的順利進(jìn)行,光學(xué)平臺通常會(huì )采用隔振措施,以避免外界干擾。光學(xué)平臺在制造時(shí)強調極高的平整度,臺面經(jīng)過(guò)精密加工,臺面支撐在四個(gè)相互連接的氣囊上,以保證其保持水平,臺面上均勻排列著(zhù)成正方形的螺紋孔,配合相應的螺絲,可以牢固固定光學(xué)元器件。這樣,光學(xué)設備搭建完成后,系統幾乎不會(huì )因外部擾動(dòng)而發(fā)生變化;即便對臺面施加壓力,氣囊也能使其自動(dòng)恢復到水平狀態(tài)。
光學(xué)平臺根據功能可以分為固定型和可調型,同時(shí)也可以分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。
光學(xué)平臺廣泛應用于光學(xué)、電子、精密機械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無(wú)損檢測等多個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)也是其他機械行業(yè)中精密試驗儀器和設備防振的重要組成部分。標準光學(xué)平臺的基本組成部分主要有:頂板、底板、側面精加工貼面、側板、蜂窩芯、密封杯。
優(yōu)質(zhì)的工作平臺和面包板應采用全鋼結構,頂部和底部使用5毫米厚的鋼板,中央部分則是厚度為0.25毫米的精密焊接鋼制蜂窩芯,蜂窩芯是通過(guò)精確的模壓工具制造,焊接的平墊片確保了其幾何間距的穩定性,該蜂窩芯結構從頂部延伸至底部,沒(méi)有過(guò)渡層,使光學(xué)平臺的穩固性更強,同時(shí)提升了熱穩定性。
熱穩定性的關(guān)鍵在于鋼結構在各個(gè)方向上都具備對稱(chēng)且均勻的特性,鋼部件在熱交換過(guò)程中膨脹和收縮的特性相似,因此能夠在溫度變化時(shí)保持良好的平整性,鋼制蜂窩核心結構從頂板延伸到底板,中間沒(méi)有使用塑料或鋁材的泄漏管理結構,這樣既保持了光學(xué)平臺的整體剛度,又避免了引入更高的熱膨脹系數,我們選擇鋼質(zhì)側板而非木質(zhì)側板,以消除因濕度變化引起的環(huán)境不穩定因素。
自動(dòng)化加工系統光學(xué)平臺和面包板的獨特之處在于引入了自動(dòng)軌道機械進(jìn)行啞光表面加工,這使得其表面比舊款產(chǎn)品更加光滑和平整,經(jīng)過(guò)改良的表面拋光處理后,這些光學(xué)平臺在1平方米(約11平方英尺)的范圍內,表面平整度可以達到±0.1毫米(±0.004英寸),為安裝部件提供了無(wú)需磨具加工的接觸面。
光學(xué)平臺和面包板的設計可以采用大半徑的圓角,以減少實(shí)驗室內的尖銳邊緣,提高安全性。
光學(xué)平臺由剛性且無(wú)隔振的支撐結構、被動(dòng)隔振支撐結構以及主動(dòng)自動(dòng)調平支撐結構構成。
光學(xué)平臺的其他配件有貨架、安裝支架、桌下擱板、振動(dòng)隔離裝置、支持可安裝支桿的附件、可調光學(xué)爬升架的安裝座、地震抑制裝置、光學(xué)面包板罩、遮光材料和磁性薄片等。
當前科學(xué)界的實(shí)驗要求更為精確的計算和測量,因此,有效隔離外部環(huán)境和干擾的設備對實(shí)驗結果的準確性至關(guān)重要,同時(shí),能夠穩固各種光學(xué)元器件和顯微鏡成像設備的光學(xué)平臺已成為科研實(shí)驗中不可或缺的工具,光學(xué)平臺的主要目標在于消除其上任意多個(gè)部件之間的相對位移。
光學(xué)平臺或面包板的一個(gè)重要特性是其共振頻率,共振頻率與振幅之間存在負相關(guān)關(guān)系,因此應盡量提高共振頻率,以降低振動(dòng)強度,這些光學(xué)平臺和面包板在特定頻率范圍內會(huì )發(fā)生振動(dòng),為了提升性能,需要針對不同尺寸的光學(xué)平臺和面包板進(jìn)行阻尼效果的優(yōu)化,光學(xué)平臺的阻尼需要進(jìn)行多項測試,以?xún)?yōu)化其厚度與面積之間的比例,標準的大面積平臺(邊長(cháng)至少10英尺或3米)的厚度為12.2英寸(310毫米),以提高其穩定性,對于小面積的光學(xué)平臺,其厚度可為8.3英寸(210毫米)或12.2英寸(310毫米),且可根據需求定制更大的尺寸。
在光學(xué)平臺中,常用的振動(dòng)響應傳遞函數是柔量,對于恒定(靜態(tài))力,柔量表示線(xiàn)性或角度偏移與施加的外力之間的比率,而在動(dòng)態(tài)力(振動(dòng))影響下,柔量則指激勵振幅(無(wú)論是角度還是線(xiàn)性)與振動(dòng)力振幅之間的比率,光學(xué)平臺的撓度可以通過(guò)其表面部件位置的變化體現出來(lái),因此,根據定義,柔量值越低,光學(xué)平臺就越接近其主要設計目標即最小化撓度,柔量還與頻率有關(guān),其測量單位是單位力下的位移(米/牛頓)。
在光學(xué)平臺或面包板的表面施加已知外力,使用脈沖錘進(jìn)行,同時(shí)在表面貼上傳感器以測量產(chǎn)生的振動(dòng),探測器發(fā)出的信號經(jīng)過(guò)分析儀讀取,并用于生成頻率響應譜(柔量曲線(xiàn)),在光學(xué)平臺的研發(fā)過(guò)程中,記錄了平臺表面多個(gè)點(diǎn)的柔量曲線(xiàn),通常發(fā)現四個(gè)角的柔量值最高,因此,上海佰斯特發(fā)布的柔量曲線(xiàn)和數據都是基于在平臺四個(gè)角的平傳感器測得的結果,這也意味著(zhù)這些數據展示了最不理想的狀態(tài)。
所有產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)獨立測試,并附帶獨立的測試數據報告和柔量曲線(xiàn),這種方法能夠提供比使用單一尺寸的柔量曲線(xiàn)表示所有產(chǎn)品特性更為詳盡的數據,柔量曲線(xiàn)和數據是通過(guò)在光學(xué)平臺四個(gè)角上使用傳感器進(jìn)行測量的,因此能夠反映出最不理想的測試結果。
【版權聲明】:凡本網(wǎng)站所刊載的所有內容,署名來(lái)源為“佰斯特”或“POUSTO”的(包括但不限于文字、圖片、繪圖表格、版面設計),未經(jīng)授權和許可,任何單位和個(gè)人不得轉載、摘編或以其他任何形式使用。違反上述聲明者,本單位將依法追究其相關(guān)法律責任。
【版權合作】:如需使用帶有佰斯特和POUSTO自有版權作品,須與本單位協(xié)商合作并事先取得書(shū)面授權和許可。法務(wù)及版權合作聯(lián)系電話(huà):021-61200133
靜電時(shí)時(shí)防 安全人人需
防靜電工作臺 | 防靜電工作椅 | 防靜電貨架 | 防靜電工具柜 | 防靜電推車(chē)
佰斯特 POUSTO
上海市徐匯區凱旋路3500號華苑大廈1幢21層
86-021-61200133