Polohovací systém s velkým dynamickým rozsahem řízený piezoelektrickým motorem

0387397 - ÚPT 2013 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Čížek, Martin - Číp, Ondřej - Lazar, Josef - Hucl, Václav - Buchta, Zdeněk - Hrabina, Jan - Konečný, P. - Kůr, J.
Polohovací systém s velkým dynamickým rozsahem řízený piezoelektrickým motorem.
[Positioning system with high dynamic range driven by a piezoelectric motor.]
Internal code: UPT 2012/06 ; 2012
Technical parameters: Funkční vzorek realizovaný v rámci řešení grantu: Umožňuje polohování stolku se vzorkem ve dvou osách s vysokým rozlišením a velkým dynamickým rozsahem. Rozsah polohování v obou osách je cca 6 mm s rozlišením 20 nm.
Economic parameters: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu s předpokladem smluvního využití s ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Je připravovaná smlouva s firmou MESING, spol. s r.o. (IČ: 25579835).
R&D Projects: GA MPO FR-TI1/241
Institutional support: RVO:68081731
Keywords : AFM * positioning * high dynamic range * piezoelectric motor * incremental sensors
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers

Vyvinuté zařízení, jehož hlavní uplatnění je v mikroskopii atomárních sil (AFM), umožňuje ve 2 osách polohování stolku se vzorkem s vysokým rozlišením a velkým dynamickým rozsahem. Polohovací jednotka je založena na piezoelektrických lineárních motorech pohybujících s držákem vzorku ve 2 osách v pružných planžetových vedeních. Vysokého rozlišení a opakovatelnosti polohování je dosaženo díky řízení lineárních motorů v uzavřené regulační smyčce, kde jako zpětnovazební signál slouží údaj o délce měřené optickými inkrementálními snímači integrovanými v mechanice polohovací jednotky. Rozsah polohování v obou osách je cca 6 mm s rozlišením 20 nm. Zařízení je možno s nadřazeným počítačovým systémem propojit pomocí rozhraní RS-232 nebo USB.

The main field of application of the developed device is in the atomic force microscopy (AFM). The unit is indended for 2-axis positioning of the sample holder with high dynamic range and very fine resolution. The positioning unit is built around piezoelectric linear motors moving with the sample holder in 2-axes flexible planchet guideways. The high resolution and repeatability of the positioning is achieved by servo-loop control of the linear motors. The length measured by incremental optical sensors integrated directly in the body of the unit is used as the feedback signal. The range of the positioning is approx. 6 mm with resolution of 20 nm. The device can be connected to a superior computer system via RS-232 or USB interface.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0216548