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如何檢查納米位移台是否出現“微粘滯”現象?

要檢查納米位移台是否出現“微粘滯”(stick-slip 或 creep)現象,可以從(cong) 位移響應、重複性測試、波形分析等方麵入手,係統地判斷台體(ti) 是否存在細微而異常的“卡頓”或“滯後”行為(wei) 。以下是詳細方法:
一、什麽(me) 是“微粘滯”現象?
“微粘滯”是一種在納米級運動中常見的非線性效應,表現為(wei) :
微小移動時出現突然跳動;
反向運動初期有輕微卡頓,需一定力後才“滑動”;
低速掃描或微步進時運動不連續或帶抖動;
與(yu) 摩擦、材料彈性和壓電驅動方式有關(guan) 。
二、常用檢查方法
1. 小步進測試(step response)
在閉環控製模式下,讓位移台以極小的步長(如 1~10 nm)緩慢移動;
觀察傳(chuan) 感器反饋是否連續線性;
若有“停一停再跳一跳”的現象,即為(wei) 典型微粘滯表現。
2. 正反向往返測試(hysteresis check)
設定一段往返運動軌跡(如 0–1000 nm 往返);
記錄實際位置曲線;
若軌跡在正、反方向不重合,或出現反向初段“遲緩”,則存在粘滯現象。
3. 低速連續掃描檢查
用掃描模式(如直線掃描)連續移動台體(ti) ;
將反饋信號繪圖;
若看到鋸齒波、小幅跳動、重複波動,即可能是微粘滯。
4. 頻譜分析法
對位置反饋信號做傅裏葉變換(FFT);
如果出現異常的低頻或突出的高頻尖峰,可能是由 stick-slip 引起的周期性微小跳動。
5. 顯微成像法(如掃描電鏡或AFM輔助)
若位移台用於(yu) 掃描成像(如 SEM、AFM),可在低速掃描圖中觀察到:
圖像有微微“錯行”或局部抖動;
線條邊緣呈波浪狀。