一种基于压电堆栈的惯性纳米步进马达（英文）

为了搭建出结构简单、性能稳定的纳米步进马达,从而降低扫描探针显微镜系统搭建的复杂度,本文描述了一款新型的基于压电堆栈的惯性纳米步进马达.仅利用两组压电堆栈和一路锯齿波电压信号即可实现该马达的纳米级步进.其中,两组压电堆栈按照伸缩方向平行固定于基座上,绝缘导轨粘接固定于两组压电堆栈自由端的中间,利用4个氮化硅圆球和铍铜弹簧片将滑杆通过挤压方式固定于绝缘导轨内侧.通过给两组压电堆栈施加一路锯齿波电压信号,利用滑杆自身的惯性作用,即可控制绝缘导轨带动滑杆产生纳米级步进.实验结果表明,此款惯性纳米步进马达可以实现任意角度的纳米级精度位置微调和厘米级范围的粗调.此款纳米步进马达结构紧凑,工作性能稳定,非常适合于在精密光学系统和极端条件下的扫描探针显微镜系统中使用.

一种新的大行程垂直纳米运动工作台设计与控制研究

在大行程高精度垂直运动中,工作台的设计及稳定控制是关键因素。因此设计一种新型的具有平衡机构的工作台,以实现垂直方向上大行程纳米稳定运动。所研究工作台采用N331压电直线电机独立驱动,通过空气静态导轨悬浮,设计Z轴平衡系统降低垂直向电机驱动负载。利用步进控制方式完成大行程驱动,模拟方式实现微位移精密驱动控制。所提出的驱动与控制策略,可实现100 mm垂直方向上高精度快速精密驱动。另Z向也可实现纳米步进模式与模拟模式的复合控制。在全行程100 mm的范围内定位波动可限制在±9 nm内。通过验证实验,本运动工作台可适用于微纳米三坐标测量机、微光刻和微加工应用的驱动与控制任务。

计量电镜中纳米位移台控制方法研究

针对计量型扫描电镜成像方法的特殊需求,提出了一种新型的纳米位移台扫描运动控制方法。利用乘法DA控制方法实现了纳米位移台驱动信号的整形输出。利用该模拟信号实现了纳米位移台的扫描范围的增益控制,扫描图像的旋转和偏移控制。该控制方法有效地的保持了纳米位移台的步进位移分辨力,克服了传统纳米位移台控制系统损失纳米步进精度的缺点。通过实验验证了此位移台控制新方法的可行性,位移台移动方式和理论吻合。

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重庆医科大学动物实验室一头小型香猪吞下一粒看似平凡的胶囊,专家通过跟踪探查其排放粪便,胶囊成功拍摄下了香猪胃肠壁的图像。这标志着代表国家“863计划”的高科技智能胶囊研制成功。专家解释,囊壳里面安装了微机电(MEMS)