誰(shuí)說(shuō)光學(xué)平臺(tái)只有國(guó)外的好。
我們也有自己的光學(xué)平臺(tái)了，
性能不輸國(guó)際一流品牌。
2003年，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了一臺(tái)Zigo24”TF干涉儀，在做市場(chǎng)調(diào)研選購(gòu)支撐平臺(tái)時(shí)發(fā)現(xiàn)，國(guó)外光學(xué)平臺(tái)產(chǎn)品價(jià)格昂貴，而國(guó)產(chǎn)光學(xué)平臺(tái)魚(yú)目混珠。
于是基于聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室深厚的光學(xué)儀器研制技術(shù)基礎(chǔ)上，在朱健強(qiáng)研究員的帶領(lǐng)下自主研制了精密光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)GS4815M-52-SAT-850，恒溫粘接成型的蜂窩芯光學(xué)平臺(tái)，臺(tái)面尺寸L4800 x B1500 x H520，雙氣室氣浮隔振支撐SAT160，臺(tái)面總高度850 mm。
利用Zigo24”TF干涉儀的軟件自測(cè)干涉儀主透鏡和標(biāo)準(zhǔn)鏡之間的多自由度振動(dòng)導(dǎo)致的光程差，相對(duì)振幅小于±20 nm，大于5 Hz外界振動(dòng)98%隔除，滿足大口徑Zigo24”（ Ø600 mm）干涉儀的隔振需求，該光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)在上海光機(jī)所聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室光學(xué)檢測(cè)課題組使用至今，性能優(yōu)良穩(wěn)定。
zigo 24″TF干涉儀和自主研制的光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)GS4815M-52-SAT-850
zigo 24″TF干涉儀自帶軟件測(cè)量環(huán)境振動(dòng)對(duì)主透鏡和標(biāo)準(zhǔn)鏡之間的多自由度振動(dòng)導(dǎo)致的光程差位移，包括干涉儀主鏡和標(biāo)準(zhǔn)鏡形變誤差及其調(diào)整架裝校應(yīng)變，左圖為時(shí)域圖，誤差幅值小于±20 nm，右圖為頻域圖，將大于5 Hz的外界振動(dòng)98%隔除。
光學(xué)平臺(tái)隔振系統(tǒng)的構(gòu)成
課題組研制的潔凈光學(xué)平臺(tái)由上下面板、蜂窩內(nèi)芯和U型清潔艙采用低溫恒溫粘接而成，溫度應(yīng)變小。
鋼質(zhì)蜂窩內(nèi)芯采用垂向支撐桁架蜂窩結(jié)構(gòu)，U型清潔艙與蜂窩芯六邊形內(nèi)壁相配合內(nèi)嵌在蜂窩孔中，蜂窩孔六邊形板直接粘結(jié)到上面板，U型清潔艙用蜂窩夾層板頂著粘接在上面板，增加縱向支撐靜剛度，具有高剛度-重量比，可顯著提高平臺(tái)的基頻模態(tài)固有頻率，有效延長(zhǎng)光學(xué)平臺(tái)類(lèi)剛體低頻率段范圍。
蜂窩芯縱向?qū)訝罴s束阻尼和四周阻尼板形成的寬帶阻尼有效減弱寬頻帶隨機(jī)振動(dòng)能量，大幅降低平臺(tái)面板各階模態(tài)固有頻率共振形變幅值。
平臺(tái)面板具有優(yōu)良的潔凈性能，上、下面板均采用防銹的磁性不銹鋼，上面板與蜂窩芯粘接前后都進(jìn)行嚴(yán)格的潔凈清洗流程，保證面板螺孔和U型清潔艙無(wú)油污、碎屑?xì)埩?，U型清潔艙能有效防止蜂窩芯板腐蝕，U型通道將相鄰兩個(gè)螺孔連通，便于制造時(shí)用高壓氣槍和工作時(shí)用吸塵器清潔掉落在艙內(nèi)的灰塵碎屑等污染物。
專(zhuān)利技術(shù)的潔凈光學(xué)平臺(tái)，U型清潔艙內(nèi)嵌在蜂窩芯六邊形內(nèi)壁，蜂窩芯和上面板直接粘接，U型清潔艙將兩個(gè)螺孔連通，便于清潔螺孔底部灰塵。
光學(xué)平臺(tái)隔振系統(tǒng)的性能參數(shù)
使用DASP多通道振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)量光學(xué)平臺(tái)的振動(dòng)響應(yīng)，繪制柔度曲線，并與國(guó)外著名品牌的同規(guī)格光學(xué)平臺(tái)面板測(cè)量結(jié)果比對(duì)：自主研制的光學(xué)平臺(tái)，模態(tài)固有頻率更高，共振峰響應(yīng)幅更低，光學(xué)平臺(tái)的性能達(dá)到國(guó)際一流水平。
使用DASP多通道振動(dòng)分析儀，測(cè)量3 mx1.5 mx0.2 m光學(xué)平臺(tái)的柔度曲線
課題組研制的氣浮支撐采用雙氣室、層流阻尼孔提高隔振阻尼比。其垂直固有頻率為1.0～2.0 Hz，水平固有頻率為1.2～2.5 Hz。
用多通道振動(dòng)分析儀實(shí)測(cè)Zigo24”干涉儀光學(xué)平臺(tái)的隔振性能，垂向固有頻率為1.5 Hz，水平固有頻率0.7 Hz，測(cè)量結(jié)果與Zigo24”干涉儀軟件的測(cè)量結(jié)果完美契合一致，大于5 Hz的隨機(jī)振動(dòng)98%隔離，氣浮隔振支撐的性能也達(dá)到國(guó)際一流水平。
zigo 24″TF干涉儀光學(xué)平臺(tái)的垂向隔振性能，利用DASP多通道振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)量，上圖為時(shí)域圖，下圖為頻域圖，外界振動(dòng)在4 s后98%衰減，氣浮支撐的垂向固有頻率為1.5 Hz。
zigo 24″TF干涉儀光學(xué)平臺(tái)的水平隔振性能，利用DASP多通道振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)量，上圖為時(shí)域圖，下圖為頻域圖，外界振動(dòng)在4 s后98%衰減，氣浮支撐的水平固有頻率為1.5 Hz。
多年來(lái)根據(jù)需求，聯(lián)合室研制了多種規(guī)格的光學(xué)平臺(tái)和隔振支撐，光學(xué)平臺(tái)有鋁合金面板和不銹鋼面板，光學(xué)試驗(yàn)要求長(zhǎng)光學(xué)距離和單光源大系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)，可選用剛性連接組合平臺(tái)，以及開(kāi)孔、臺(tái)階等特殊需求的OEM平臺(tái)。氣浮支撐根據(jù)承重分為25 kg、100 kg、500 kg、1 T和2 T共5種規(guī)格。
高精度顯微鏡，SEM電鏡超薄桌面型氣浮隔振平臺(tái)系統(tǒng)，內(nèi)嵌4個(gè)承重30 kg/個(gè)的氣浮支撐。
超薄桌面型氣浮隔振平臺(tái) 小型氣浮支撐
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