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HEIDENHAIN海德漢直線光柵尺在真空技術中的應用

2018-12-12 2185次瀏覽 來源:網絡

  海德漢直線光柵尺在真空技術中的應用

  真空是一個無任何物質的空間,例如在真空中沒有空氣也沒有任何其它氣體。根據真空的純度,通常將真空分為低真空、中等真空、高真空或超高真空。

光柵尺_直線光柵尺_海德漢光柵尺

  真空技術在許多現代化生產過程和科研工作中發揮著重要作用。因此,真空技術是電子、薄膜技術、新材料開發、生物技術以及醫藥和分析技術不可或缺的技術。

  真空應用對零部件有嚴格的要求,當然也影響到定位應用的編碼器。海德漢針對高真空和超高真空應用特別設計的直線光柵尺能滿足這些要求,真空版的特殊設計包括:

  • 滿足真空要求的PCB,黏膠和漆料,減少氣體析出

  • 通氣的空腔,縮短抽真空時間

  • 耐高溫,支持較高的加熱溫度

  • 無磁鐵材料,提高過程可靠性

  • 超凈車間生產,確保*高清潔度

  真空等級

  在密閉的空間中,空氣被抽出成為無空氣的空間。氣室內的空氣減少,氣壓下降,產生真空。封閉空間中的空氣量越少,氣壓越低,真空度越高。真空度分為四級。高于1mbar的氣壓為低真空度。低于該氣壓時,為中等真空度。低于0.001mbar為高真空度,達到或低于0.000 000 1 mbar為超高真空度。

  真空應用

  真空需要一個密閉的空間不存在任何空氣,因此也不存在任何懸浮顆粒,不允許任何“異物”存在。有時需要在真空中測量尺寸,例如需要檢查亞微米級的超精細結構或需要切分和檢查顆粒。直線光柵尺和角度編碼器在真空中的常見應用包括電子顯微鏡、機械手、多路執行器、XY工作臺、電子束顯微鏡,半導體工業的圓晶檢查或測量同步加速器輻射的光譜儀軸。

  真空應用對編碼器的要求

  海德漢標準編碼器在有限的溫度范圍內適用于低真空或中等真空應用。高真空或超高真空應用的光柵尺需要滿足一些特殊的要求。

  少量氣體逸出

  編碼器用于真空應用的前提條件*是必須盡可能減少氣體的逸出,否則真空室的壓力將顯著升高。在超高真空的應用中,所有部件都十分關鍵。例如,部分塑料件的揮發性溶劑會逸出。印刷電路板、黏膠或漆料中都含這類塑料,在超真空應用中,必須嚴格避免使用這些材料。海德漢采用的PCB和黏膠能滿足真空應用要求。常用的漆料也用滿足真空應用要求的材料取代。在超真空應用中,必須盡可能減少零部件數量—接口和脈沖整形電子電路必須在真空室外。為此,海德漢提供配外部接口硬件的編碼器。對于高真空應用,方法*是將接口硬件安排在真空室內。

  空腔的正確通風

  要產生真空,必須排出密閉空間內的空氣。達到要求的低氣壓的時間被稱為“抽真空時間”,該時間必須盡可能短,以使真空系統盡快開始工作。如果空腔中的空氣能很快逸出,就能縮短抽真空的時間。為此,海德漢編碼器外殼增加了空氣孔數量,盲孔的螺紋孔被打開,通氣孔與空腔直接貫通。

  不能使用鐵磁材料

  根據真空腔中進行的操作,編碼器不允許使用部分材料。電子束顯微鏡用于檢查微電子電路,它不允許使用鐵磁材料。為此,海德漢真空應用的測量基準和讀數頭均采用非磁性材料制造。只有接口電子電路中有鐵磁材料。為此,海德漢提供多款編碼器,其接口電子電路可在真空環境之外。

  耐高溫

  為縮短抽真空時間和獲得較高真空度,真空腔需要加熱到*?°C甚至更高的溫度。因此,附著在編碼器外殼上的水分子將被氣化并被快速抽除。為此,真空應用的編碼器必須能承受*?°C甚至更高的溫度。

  超凈

  真空腔中的編碼器必須經過特別清潔處理,保持高清潔度。大多數潤滑脂和潤滑油,甚至指印,在真空中都滲出氣體,因此都不允許存在。否則,可能逸出細小顆?;蚧覊m,例如造成被檢查的微電子電路板損壞或影響實驗結果。為此,在編碼器生產過程中和包裝過程中,全面滿足超凈的特殊要求。

  海德漢在超凈車間中生產真空應用的編碼器。包裝也采用特別的設計。編碼器采用雙重包裝,密封前在包裝內充入氮氣。

  電氣連接

  海德漢編碼器的接頭能方便地穿入真空腔外殼。

  LIP和LIF系列直線光柵尺需要接口電子電路將信號轉換成1?VPP。該接口在D-sub接頭內。接口電子電路直接安裝在高真空應用的設備上。對于超高真空應用,接口電子電路必須在真空腔外。因此,高真空應用的LIP和LIF提供兩種版本的電纜。讀數頭與接口電子電路間的電纜長度可達3米。

  真空應用的編碼器

  海德漢真空應用的編碼器源自標準編碼器,是對標準編碼器進行相應改造。然而,只有原有的掃描原理、光電和光學器件保持不變。外殼、PCB、黏膠和漆料都進行了調整,以滿足真空度要求。

  海德漢真空應用的編碼器的特殊措施包括:

  • 無磁性材料(除LED外殼之外)

  • 激光刻字,無標簽

  • 通氣孔

  • 特殊涂裝

  • 在超凈車間中生產

  • 特殊的清潔和包裝

  • PTFE絕緣和鍍銀銅絲編織線電纜

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