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納米位移台能否進行高速掃描?

納米位移台可以進行高速掃描,但能否實現以及掃描性能好壞,取決(jue) 於(yu) 多個(ge) 關(guan) 鍵因素。下麵從(cong) 原理、影響因素、適用場景和優(you) 化建議幾個(ge) 方麵進行詳細說明:
納米位移台高速掃描的可行性
納米位移台(Nanopositioning Stage)特別是壓電驅動型(piezo-based)的,具有響應速度快、分辨率高、慣量小等優(you) 勢,理論上適合高速掃描,特別是在微觀成像、表麵輪廓測量、AFM、光學調製等場景中。
影響高速掃描性能的主要因素
諧振頻率與(yu) 動態響應
掃描速度受限於(yu) 係統的固有頻率和帶寬,通常高速掃描需保證激勵頻率遠低於(yu) 諧振頻率(建議<1/3)。
高頻掃描易激發共振,導致圖像失真或無法精確控製。
控製器帶寬與(yu) 采樣率
控製係統需具備高帶寬、低延遲,且能實時響應高頻指令。
如果控製器采樣率不足,無法實時跟蹤高速指令,容易產(chan) 生滯後或誤差。
驅動器能力與(yu) 行程限製
壓電驅動器通常位移小(幾十微米至幾百微米),但響應快,適合高頻小幅掃描;
長行程電機型平台(如壓電步進或滾珠絲(si) 杆)響應慢,不適合高頻掃描。
負載質量與(yu) 剛性設計
大負載或不對稱結構將嚴(yan) 重限製加速度與(yu) 響應速度,造成係統振動或掃描波形畸變。
信號指令與(yu) 掃描軌跡設計
若采用方波或鋸齒波掃描軌跡,容易引發動態響應超調;
正弦波或 S 曲線軌跡有助於(yu) 高速平穩運動。