Wiele projektów optycznych charakteryzuje się dryfem ścieżki optycznej i słabą powtarzalnością, nie wynikającą z niedostatecznej dokładności płaskości samego podłoża, ale niewłaściwego doboru, rozmieszczenia i poziomowania wsporników wibroizolacyjnych. Granitowe podstawy optyczne charakteryzują się doskonałą stabilnością materiału, a mimo to wsporniki izolujące drgania działają jak mechaniczny interfejs buforowy dla całego systemu referencyjnego. Niewłaściwy układ podpór lub nierówne wypoziomowanie może spowodować naprężenia skrętne i lokalne przeciążenie punktu podparcia, bezpośrednio uszkadzając pierwotną dokładność płaskości podstawy i powodując nieskuteczność kalibracji optycznej na poziomie nano-. Dzięki bogatemu doświadczeniu w realizacji projektów związanych z półprzewodnikami i optyką laserową UNPARALLELED Group opracowała praktyczną specyfikację równoważącą uwalnianie naprężeń, izolację drgań i długoterminową-stabilność precyzji. Poniżej przedstawiono najważniejsze punkty praktyczne.
1. Planowanie punktu podparcia przed-instalacją: trzy główne podpory, podpory pomocnicze tylko dla delikatnego wsparcia
Wielu inżynierów ma tendencję do równomiernego rozmieszczania czterech lub więcej podpór, zakładając, że więcej podpór oznacza lepszą stabilność. Jest to powszechne błędne przekonanie dotyczące poziomowania precyzyjnych podstaw optycznych. Sztywne, ciężkie elementy granitowe są podatne na wewnętrzne naprężenia skręcające, gdy jednocześnie dokręcanych jest wiele podpór. Takie naprężenia będą ustępować stopniowo wraz ze zmianami temperatury i wilgotności otoczenia, prowadząc do ciągłego odchylenia poziomu stołu.
Praktyczne rozwiązanie wykorzystuje trzy główne punkty podparcia-izolujące wibracje, tworzące stabilny trójkąt mechaniczny wytrzymujący większość obciążeń podstawy i modułów optycznych. Pozostałe pomocnicze wsporniki wibroizolacyjne służą jedynie jako zabezpieczenia. Po montażu pomocnicze punkty podparcia powinny jedynie lekko dotykać dolnej powierzchni, bez naprężenia wstępnego podnoszenia do góry. Rozmieszczenie wsporników wibroizolacyjnych powinno odpowiadać środkowi ciężkości podstawy. Ciężkie komponenty, takie jak moduły optyczne i lasery, należy umieścić wewnątrz trójkątnego obszaru otoczonego trzema głównymi podporami, aby uniknąć momentu wywracającego spowodowanego mimośrodowym obciążeniem. W przypadku dostarczania dużych podstaw optycznych firma UNPARALLELED udostępnia rysunki referencyjne przedstawiające rozmieszczenie punktów podparcia, aby zapobiec-długoterminowej deformacji naprężeniowej wywołanej nieuzasadnionym położeniem punktu podparcia.
Podpory wibroizolacyjne należy dobierać do warunków pracy. Tłumiące podkładki wibracyjne nadają się do zwykłych środowisk laboratoryjnych. Do pomieszczeń czystych z półprzewodnikami i torów optycznych lasera femtosekundowego zaleca się stosowanie unoszących się w powietrzu wsporników izolujących wibracje o niskiej-częstotliwości-z podłoża. W sytuacjach wymagających trwałego mocowania oraz częstego montażu i demontażu modułów optycznych preferowane są nóżki poziomujące z-gwintami do precyzyjnego dostrajania. Przed montażem należy oczyścić kurz i występy znajdujące się na powierzchni styku podpór z podłożem. Należy zastosować podkładki, aby skorygować słabą płaskość podłoża i uniknąć jedno-punktowego zawieszenia nóżek poziomujących.
2. Przygotowanie przed-instalacją: odprężenie i impregnacja; Brak natychmiastowego poziomowania
Poziomowania nie należy rozpoczynać zaraz po podniesieniu i ustawieniu podstawy. Podnoszenie i transport powodują tymczasowe naprężenia montażowe na granitowych podstawach, a różnica temperatur pomiędzy podłożem a otoczeniem na placu budowy również spowoduje deformację. Natychmiastowe poziomowanie zawsze skutkuje odchyleniem odczytów po regulacji.
Praktyczny przebieg pracy: Po umieszczeniu podstawy na wspornikach wibroizolacyjnych należy pozostawić ją wolną od zewnętrznych ograniczeń, aby zapewnić wystarczający czas namaczania, aby wyrównać temperaturę kamienia z temperaturą otoczenia i uwolnić tymczasowe naprężenia powstałe podczas podnoszenia. Podczas namaczania unikaj bezpośredniego nadmuchu powietrza z klimatyzacji na podstawę, aby zapobiec mikro-odkształceniom spowodowanym lokalnym gradientem temperatury. Przed wypoziomowaniem upewnij się, że wszystkie wsporniki tłumiące drgania są w stanie swobodnym, a nakrętki zabezpieczające są całkowicie poluzowane bez wstępnego-momentu dokręcenia. Preferowane są skalibrowane,-precyzyjne niwelatory elektroniczne,-sprawdzane krzyżowo za pomocą mikrometrów indukcyjnych w wielu punktach. Do poziomowania stopnia optycznego klasy nano- nie zaleca się stosowania zwykłych poziomic pęcherzykowych. Wszystkie przyrządy kontrolne dostarczane przez UNPARALLELED posiadają certyfikaty kalibracji, które zapewniają identyfikowalność-danych pomiarowych na miejscu.
3. Operacja poziomowania etapowego: Zgrubna regulacja → Wygrzewanie obciążenia statycznego → Dokładna regulacja, mikro iteracja, brak dużych przemieszczeń
Poziomowanie przebiega w trzech progresywnych fazach. Po każdej drobnej regulacji wymagany jest odpowiedni czas oczekiwania. To odróżnia poziomowanie stopnia optycznego od uruchamiania zwykłego sprzętu mechanicznego.
Zgrubna regulacja: wyreguluj trzy główne podpory, aby kontrolować ogólne odchylenie poziomu w granicach 0,1 mm/m. Podpory pomocnicze pozostają w lekkim kontakcie bez obciążenia. Po wstępnej regulacji odczekaj chwilę i monitoruj odczyty, aby potwierdzić, że nie ma ciągłego dryfu.
Nagrzewanie pod obciążeniem: Zamontuj wszystkie moduły optyczne i ramy lusterek, aby symulować rzeczywiste obciążenie robocze. Po załadowaniu puste{1}}dane wyrównywania ładunku nie będą działać, jest to krok często ignorowany podczas-oddawania do użytku na miejscu. Utrzymuj zespół nieruchomo po obciążeniu, aż do ustabilizowania się mikro-odkształcenia wywołanego obciążeniem.
Precyzyjna precyzyjna regulacja: za każdym razem obracaj pojedynczą stopkę podporową w małych krokach. Regulacja jednego punktu podparcia zmienia odczyty kierunków X, Y i ukośnych, dlatego wymagane jest wielokrotne sprawdzanie krzyżowe, a nie dostrajanie jednej stopy od razu do wartości docelowej. Po spełnieniu wszystkich wymagań dotyczących poziomu dokręcić nakrętki zabezpieczające nóżek podporowych, stale monitorując odczyty poziomu. Nadmierny moment dokręcania pociągnie podstawę i zniszczy gotowy poziom odniesienia.
4. Ponowna kontrola wibracji i rozwiązywanie problemów: Poziomowanie nie jest równoznaczne z kwalifikowaną izolacją wibracyjną
Kwalifikowana niwelacja pozioma gwarantuje jedynie geometryczną poziomość blatu, niezadowalającą izolacyjność drgań podpór. Po wypoziomowaniu należy przeprowadzić badanie wibracji w celu oceny amplitudy drgań przenoszonych z podłoża na blat stołu.
Szczególną uwagę należy zwrócić na wibracje o niskiej-częstotliwości. Wibracje o niskiej-częstotliwości pochodzące z warsztatowych sprężarek powietrza, klimatyzatorów i pobliskich przenośników z trudem mogą zostać odfiltrowane przez zwykłe gumowe podkładki i prowadzą do powolnych drgań ścieżki optycznej. Czujniki wibracji należy umieścić na blacie w celu rejestrowania danych podczas produkcji w ciągu dnia i okresów ciszy nocnej. Jeśli wystąpi rezonans, wyreguluj sztywność wsporników tłumiących drgania lub nieznacznie przesuń położenie punktu podparcia, aby uniknąć częstotliwości rezonansowej systemu. Sprawdź powierzchnie styku pomiędzy podporami i podstawą; odłamki metalu lub twarde cząstki utworzą lokalne twarde punkty, powodując koncentrację naprężeń i pogarszanie się-długoterminową stabilność wzorca.
5. Wskazówki-długoterminowe dotyczące monitorowania i konserwacji
Stopień optyczny nie pozostaje trwale skalibrowany po wypoziomowaniu. Wahania temperatury otoczenia, osiadanie gruntu i starzenie się elementów izolacji drgań będą powoli zmieniać stan poziomu. Należy ustalić okresowe kontrole wypoziomowania blatu i wskaźników drgań. Za każdym razem, gdy demontowane lub wymieniane są ciężkie moduły optyczne, należy powtórzyć procedury moczenia obciążonego i ponownie sprawdzić.
Nigdy nie podważaj granitowych podstaw łomami lub dużymi ciężarami. Przymusowe podważanie powoduje trwałe naprężenia wewnętrzne w podstawie i powoduje nieodwracalną utratę dokładności płaskości. Podczas wymiany elementów wibroizolacji należy naprzemiennie i stopniowo poluzowywać punkty podparcia, zamiast usuwać wszystkie podpory na raz, aby zapobiec przewróceniu się podstawy. UNPARALLELED zapewnia-wskazówki dotyczące instalacji i konserwacji na miejscu podczas przekazywania projektu, aby pomóc klientom w tworzeniu protokołów konserwacji zapewniających długoterminową-stabilność testów porównawczych.