中国教育装备采购网 【立即登录】 【免费注册】
资讯
专题
人物访谈
政府采购
产品库
求购库
企业库
院校库
案例·技术
会展信息
行业日历
体采通

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

中国教育装备采购网 2020/4/28 10:49:06 围观7125次 我要分享

  1.IDS3010激光干涉仪在自动驾驶高分辨调频连续波(FMCW)雷达中的应用

  自动驾驶是目前汽车工业最为前沿和火热的研究,其中可靠和高分辨率的距离测量雷达的开发是尤为重要的。德国弗劳恩霍夫高频物理和雷达技术研究所(Wachtberg,D)Nils Pohl教授和波鸿鲁尔大学(Bochum,D)的研究小组提出了一种全集成硅锗基调频连续波雷达传感器(FMCW),工作频率为224 GHz,调谐频率为52 GHz。通过使用德国attocube公司的皮米精度激光干涉仪FPS1010(最新版本为IDS3010),该雷达测量系统在-3.9 um至+2.8 um之间实现了-0.5-0.4 um的超高精度。这种新型的高精度雷达传感器将会应用于许多全新的汽车自动驾驶领域。

  更多信息请了解:

  S. Thomas, et al; IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 67, 11, (2019)

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图1.1 紧凑型FMCW传感器的照片

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图1.2 雷达测距示意图,左边为雷达,右边为移目标,attocube激光干涉仪用来标定测量结果

  2. IDS3010激光干涉仪在半导体晶圆加工无轴承转台形变测量上的应用

  半导体光刻系统中的晶圆级轻量化移动结构的变形阻碍了高通吐量的半导体制造过程。为了补偿这些变形,需要精确的测量由光压产生的形变。来自世界顶尖理工大学荷兰Eindhoven University of Technology 的科学家设计了一种基于德国attocube干涉仪IDS3010的测量结构,以此来详细地研究由光压导致的形变特性。图2.1所示为测量装置示意图,测量装置是由5 x 5 共计25个M12/F40激光探头组成的网格,用于监测纳米级的无轴承平面电机内部的移动器变形。实验目的是通过对无轴承平面的力分布进行适当的补偿,从而有效控制转台的变形。实验测得最大形变量为544 nm,最小形变量为110 nm(如图2.2所示)。

  更多信息请了解:

  Measuring the Deformation of a Magnetically Levitated Plate displacement sensor

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图2.1 左侧为5X5排列探头测量装置示意图,右图为实物图

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图2.2 无轴承磁悬浮机台形变量的测量结果,最大形变量为544 nm

  3.IDS3010在提高X射线成像分辨率中的应用

  在硬X射线成像中,每个探针平均扫描时间的减少对于由束流造成的损伤是至关重要的。同时,系统的振动或漂移会严重影响系统的实时分辨率。而在结晶学等光学实验中,扫描时间主要取决于装置的稳定性。attocube公司的皮米精度干涉仪FPS3010(升级后的型号为IDS3010),被用于测量及优化由多层波带片(MZP)和基于MZP的压电样品扫描仪组成的实验装置的稳定性。实验是在德国DESY Photon Science中心佩特拉III期同步加速器的P10光束线站上进行的。attocube公司的激光干涉仪PFS3010用来检测样品校准电机引起的振动和冲击产生的串扰。基于这些测量,装置的成像分辨率被提高到了±10 nm。

  更多信息请了解:

  Markus Osterhoff, et at.; Proceedings Volume 10389, X-Ray Nanoimaging: Instruments and Methods III; 103890T (2017)

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图3.1 实验得到的系统分辨率结果

  4.IDS3010激光干涉仪在微小振动分析中的应用

  电荷极化理论能够描述中性玻色子系统的布洛赫能带,它预言二维量子化的四极绝缘体具有带隙、拓扑的一维边缘模式。全球顶级研究机构苏黎世邦理工大学的Sebastian Huber教授课题组巧妙地利用一种机械超材料结构来模拟二维的拓扑绝缘体,首次在实验上观测到了声子四极拓扑绝缘体。这一具有重要意义的结果第一时间被刊登在Nature上(doi:10.1038/nature25156)。研究人员通过测试一种机械超材料的体、边缘和拐角的物理属性,发现了理论预言的带隙边缘和隙内拐角态。这为实验实现高维度的拓扑超材料奠定了重要基石。德国attocube公司的激光干涉仪IDS3010被用于超声-空气转换器激励后的机械超材料振动分析。IDS3010能到探测到机械超材料不同位置的微小振动,以识别共振频率。最终实现了11.2 pm的系统误差,为声子四极拓扑绝缘体的实验分析提供了有力的支持。

  更多信息请了解:

  Marc Serra-Garcia, et al.; Nature volume 555, pages 342–345 (2018)

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图4.1 实验中对对机械超材料微小振动的频率分析

  5. IDS3010激光干涉仪在快速机床校准中的应用

  德国亚琛工业大学(Rwth Aachen University,被誉为“欧洲的麻省理工”)机床与生产工程实验室(WZL)生产计量与质量管理主任的研究人员利用IDS3010让机床自动校准成为可能,这又将极大的提高机床的加工精度和加工效率。研究人员通过将IDS3010皮米精度激光干涉仪和其他传感器集成到机床中,实现对机床的自动在线测量。这使得耗时且需要中断生产过程的安装和卸载校准设备变得多余。研究人员建立了一个单轴装置的原型,利用IDS3010进行位置跟踪。其他传感器如CMOS相机被用来检测俯仰和偏摆。校准结果与常规校准系统的结果进行了比较,六个运动误差(位置、俯仰、偏摆、Y-直线度、Z-直线度)对这两个系统显示出良好的一致性。值得指出的是,使用IDS3010的总时间和成本显著降低。该装置演示了自动校准机床的第一个原型,而且自动程序减少了机器停机时间,从而在保持相同的精度水平下极大的提高了生产率。

  更多信息请了解:

  Benjamin Montavon et al; J. Manuf. Mater. Process. 2(1), 14 (2018)

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

图5.1 自动校准激光探头安装示意图

  6.IDS3010激光干涉仪在工业C-T断层扫描设备中的应用

  工业C-T断层扫描被广泛用于材料测试和工件尺寸表征。几何测量系统是设计精确的锥束C-T系统的一大挑战。近期,瑞士联邦计量院(METAS)的科学家采用德国attocube公司的IDS3010皮米精度激光干涉仪用于X射线源、样品和探测器之间的精密位移跟踪。该实验共有八个轴用于位移跟踪。除了测量位移之外,该实验装置还能够进行样品台的角度误差分析。最终实现非线性度小于0.1 um,锥束稳定性在一小时内优于10 ppb的高精度工业C-T。

  更多信息请了解:

  Benjamin A. Bircher, Felix Meli, Alain Küng, Rudolf Thalmann: "A geometry measurement system for a dimensional cone beam CT", 8th Conference on Industrial Computed Tomography (iCT 2018), At Wels, AU

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

6.1激光干涉仪在系统中的测量定位示意图

  7.IDS3010激光干涉仪在增材制造3D打印中的应用

  微尺度选择性激光烧结(u-SLS)是制造集成电路封装构件(如微控制器)的一种创新方法。在大多数尖端的增材制造中需要微米量级的精度控制,然而集成电路封装的生产尺寸只有几微米,并且需要比传统的增材制造方法有更小的公差。德克萨斯大学和NXP半导体公司开发了一种基于u-SLS技术的新型3D打印机,用于制造集成电路封装。该系统包括用于在烧结站和槽模涂布台之间传送工件的空气轴承线性导轨。为满足导轨对定位精度高的要求,该系统采用德国attocube公司的皮米精度干涉仪IDS3010来进行位置的精确跟踪。

  更多信息请了解:

  Nilabh K. Roy, Chee S. Foong, Michael A. Cullinan: "Design of a Micro-scale Selective Laser Sintering System", 27th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium, At Austin, Texas, USA

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

7.1系统示意图,其中激光干涉仪被用作位移的精确测量和反馈

  8. IDS3010激光干涉仪在扫描荧光X射线显微镜中的应用

  在搭建具有纳米分辨率的X射线显微镜时,对系统稳定性提出了更高的要求。在整个实验过程中,必须确保各个组件以及组件之间的热稳定性和机械稳定性。德国attocube的IDS3010激光干涉仪具有优异的稳定性和测量亚纳米位移的能力,在40小时内表现出优于1.25 nm的稳定性,并且在100赫兹带宽的受控环境中具有优于300 pm的分辨率。因此,IDS3010是对上述X射线显微镜装置的所有部件进行机械控制的不二选择,使得整个X射线显微镜实现了40 nm的分辨率,而在数据收集所需的整个时间内系统稳定性优于45 nm。

  更多信息请了解:

  Characterizing a scanning fluorescence X ray microscope made with the displacement sensor

皮米精度激光干涉仪如何在众多前沿领域中大显神通?

8.1荧光X射线显微镜的高分辨成像结果

  相关产品:

  皮米精度激光干涉仪IDS3010:https://www.caigou.com.cn/product/2018080223.shtml

点击进入QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司展台查看更多 来源:中国教育装备采购网 作者:Quantum量子科学仪器贸易(北京)有限公司 责任编辑:张肖 我要投稿
2020全国教育装备云展会
采购网二维码

扫一扫,欢迎关注

教育装备采购网官方微信

掌握教育装备行业最新、最权威资讯

相关阅读

  • 技术线上论坛 | 5月27日《PPMS上电学、热学输运及介电、高通量等拓展测量手段及其应用介绍》

    技术线上论坛 | 5月27日《PPMS上电学、热学输运及介电、高通量等拓展测量手段及其应用介绍》
    中国教育装备采购网05-22
    [报告简介]近年来随着对凝聚态物理认知的不断深入,以及科研技术的不断发展,人们对超导机理的探索,对磁电耦合材料、热电材料的研究也在不断深化。新...
  • 技术线上论坛 | 5月26日《如何实现厘米级二维材料电学特性的无损、快速表征?》

    技术线上论坛 | 5月26日《如何实现厘米级二维材料电学特性的无损、快速表征?》
    中国教育装备采购网05-22
    [报告简介]如何在不破坏样品的前提下,对大尺寸石墨烯等二维材料的电学性质进行准确快速的测量,是在提升样品质量并推进其实际应用中,亟待解决的重要...
  • 成果速递 | 亚微米空间分辨同步IR + Raman光谱成像分析 PLA/PHA生物微塑料薄片

    成果速递 | 亚微米空间分辨同步IR + Raman光谱成像分析 PLA/PHA生物微塑料薄片
    中国教育装备采购网05-18
    来源于石油中的塑料产品已经成为现代生活不可分割的一部分,它们性能优异,用途广泛且相对便宜,但同时也引发了人们对于塑料垃圾在环境中累积问题的担...
  • QD中国北京实验室引进美国PSC非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage样机

    QD中国北京实验室引进美国PSC非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage样机
    中国教育装备采购网05-06
    2020年,QD中国迎来了公司的第十六个年头。为满足国内日益增长的红外仪器测试需求,更好的为国内的科研工作者提供专业技术支持和服务,QuantumDesign中...
  • 技术线上论坛 | 5月8日《从基本制冷原理到全球顶级低温设备——揭秘设备背后的低温技术》

    技术线上论坛 | 5月8日《从基本制冷原理到全球顶级低温设备——揭秘设备背后的低温技术》
    中国教育装备采购网04-29
    [报告简介]本次报告将结合最具代表性的低温设备为大家介绍科研中常用制冷技术与制冷设备的工作原理,让您了解到顶级低温设备在技术上的深厚底蕴和细节...
  • 技术线上论坛 | 4月29日《解决液氦使用难题-液氦回收循环使用系统及其应用》线上讲座

    技术线上论坛 | 4月29日《解决液氦使用难题-液氦回收循环使用系统及其应用》线上讲座
    中国教育装备采购网04-26
    [报告简介]氦元素被广泛应用于航空航天、医疗、物理,材料以及近年来比较火热的量子信息等领域,随着科学技术的发展,全球对液氦的需求与日剧增,液氦...
  • Nature子刊带大家进入热扫描探针构筑的奇妙纳米世界

    Nature子刊带大家进入热扫描探针构筑的奇妙纳米世界
    中国教育装备采购网04-26
    上世纪五十年代末期,诺奖得主、物理学鬼才理查德费曼在加州理工学院的物理年会上,作了题为《There'sPlentyofRoomattheBottom》的报告,极具前瞻性地...
  • 《二维材料、拓扑绝缘体、超导等材料在极端环境下的表征 - 极低温强磁场AFM/MFM技术最新应用进展》

    《二维材料、拓扑绝缘体、超导等材料在极端环境下的表征 - 极低温强磁场AFM/MFM技术最新应用进展》
    中国教育装备采购网04-24
    [报告简介]纳米尺度下的物理学和材料科学研究,特别是在极端环境开展的研究成为了近年来学术研究的热点课题。借助极低温强磁场原子力磁力(AFM/MFM)显微...
  • 版权与免责声明:

    ① 凡本网注明"来源:中国教育装备采购网"的所有作品,版权均属于中国教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

    ② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

    ③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

    2020全国教育装备云展会