Description
attocube
Nano Drives a base de piezo
La unidad de negocios de attocube attoMOTION se centra en el diseño, la ingeniería y la fabricación de motores impulsados por piezo y soluciones de posicionamiento para aplicaciones con los más altos requisitos de precisión. Debido a su precisión incomparable, las unidades de transmisión compactas logran las tareas de posicionamiento más desafiantes en aplicaciones de investigación de vanguardia, así como en campos industriales como el mecanizado de precisión donde se utilizan con éxito para la alineación nano precisa de componentes ópticos y mecánicos. Anticipándose a las necesidades y requisitos de los diferentes mercados, attocube ha establecido tres líneas de productos:
La Línea Premium se dirige a los clientes que trabajan en experimentos de investigación de vanguardia realizados en condiciones ambientales extremas, como temperaturas criogénicas y campos magnéticos elevados. La serie de posicionadores ANP se beneficia de un diseño completamente no magnético de todos los componentes.
La Línea Industrial se centra en las necesidades de la industria de nanotecnología actual para sistemas de posicionamiento robustos y rentables. El portafolio estándar de la serie de posicionadores ECS incluye unidades compactas basadas en rodamientos para movimiento lineal, rotativo y goniométrico.
La sección Motion Solution incluye varias soluciones de nano posicionamiento, desarrolladas por nuestros ingenieros altamente calificados y adaptadas precisamente a las necesidades del cliente.
SSP
Todos los posicionadores y escáneres de paso de attocube se conducen a través de piezocerámicos hechos de titanato de zirconita de plomo (PZT) para voltajes <150V. El PZT para escáneres criogénicos y steppers está optimizado para un rendimiento máximo en estas condiciones.
Escáneres
Los escáneres de attocube (ANS) están disponibles para movimientos extremadamente suaves como parte de la Línea Premium. Cuentan con hasta tres ejes lineales.
- Rango de recorrido de hasta 125 µm
- Accionado a través de voltaje DC (principalmente unipolar)
- Movimiento continuo
- Movimiento casi lineal al voltaje (limitado por piezo
histéresis y fluencia piezoeléctrica
- Movimiento de piezo amplificado a través de flexiones de estado sólido.
ANS
Los posicionadores y escáneres paso a paso de cada línea de productos se pueden combinar entre sí para adaptarse a las aplicaciones de ejes múltiples más sofisticadas. Consulte la pestaña de posicionadores de combinación para obtener más información.
Posicionadores paso a paso
Los piezosteppers de attocube pueden realizar movimientos lineales o goniométricos, así como rotaciones de 360 °. • rango de recorrido de hasta 50 mm (lineal), 10 ° (goniométrico) 360 ° sin fin (rotacional) • Principio de deslizamiento (vea la página siguiente), accionado a través del voltaje de diente de sierra • tamaño de paso mínimo: hasta 10 nm • acelerar hasta varios mm / s • se puede utilizar en el modo de posicionamiento fino (= escaneo) aplicando un Voltaje DC para obtener una resolución de tamaño de sub-paso (con controladores, es decir, ANC350, ANM300, ECC100 / Pro)
Opciones
Compatibilidad con diferentes rangos de temperatura, presión y campo magnético.
Los posicionadores y escáneres de attocube están disponibles para una amplia gama de entornos, algunos de los cuales son extremos en términos de temperatura (hasta mK) o presión (hasta ultra alto vacío). Dependiendo del modelo respectivo, encontrará las siguientes especificaciones asociadas con los nombres de productos correspondientes.
| Rango de temperatura |
Presión mínima |
| 500 mBar |
10-8 mBar |
hasta 5×10-11mBar |
| 0 .. 100 °C |
/RT |
/HV |
/UHV |
| 1 K .. 300 K |
/LT |
/LT/HV |
/LT/UHV |
| < 1 K |
/ULT |
/ULT/HV |
/ULT/UHV |
| Descripción de entornos de trabajo para nuestros posicionadores y escáneres |
| Temperatura |
Todos los posicionadores de attocube se pueden utilizar en un rango de temperatura de 0 ° C a 100 ° C en un entorno sin condensación. Para temperaturas inferiores a este rango, se encuentran disponibles versiones especiales (/ LT, / ULT), consulte a continuación. Debido a la naturaleza intrínseca de los semiconductores utilizados en nuestro codificador optoelectrónico preciso, la lectura del sensor / NUM solo funcionará hasta una temperatura del codificador de 55 ° C |
| Temperatura ambiente / temperatura ambiente |
Los posicionadores / RT se fabrican para uso en condiciones ambientales (temperatura ambiente, atmósfera seca). Si no se indica lo contrario, las especificaciones enumeradas se miden en condiciones ambientales.
Todos los posicionadores de attocube se prueban en condiciones ambientales antes de la entrega. Dependiendo de la versión solicitada, se realizarán pruebas adicionales a 4 K o dentro de nuestra cámara de vacío antes del envío. |
| Baja temperatura / LT |
Como estándar, todos los posicionadores Premium Line se fabrican con materiales no magnéticos como el titanio de alta pureza (grado 2) y la cerámica. / LT significa que los materiales utilizados son adecuados para un enfriamiento y funcionamiento repetidos a temperaturas criogénicas de menos de 10 mK. Antes del envío, se prueban a 4 K bajo la atmósfera de gas de intercambio de He. Pueden trabajar en un vacío que se genera debido a la criocombustión. El vacío antes de enfriar no debe ser inferior a 1E-4 mbar. De lo contrario, las versiones combinadas (/ LT / HV y / LT / UHV) están disponibles. |
| Temperatura ultra baja / ULT |
El titanio que se usa con los posicionadores de la Línea Premium se superconduce a unos 400 mK. Para mediciones altamente sofisticadas que van más allá de esta temperatura, attocube ofrece la versión / ULT de los posicionadores Premium Line. Estos posicionadores vienen con un sensor resistivo especial y están hechos de berilio de cobre (CuBe) en lugar de titanio. |
| Campo magnético |
Todos los posicionadores Premium Line de attocube están construidos con materiales completamente no magnéticos como el titanio y la cerámica. Por lo tanto, se pueden utilizar en entornos sensibles a materiales magnéticos, cerca de electrones u otros haces de partículas cargadas. Están especialmente dedicados para el uso en campos magnéticos altos (campo actualmente probado máximo: 31 T). Los posicionadores codificados / NUM (+) se especifican para un campo magnético externo máximo para 7 T. |
| Alto vacío / HV |
En attocube, el rango de alto vacío se especifica hasta 1E-8 mBar. Los materiales utilizados son acero inoxidable en el caso de los posicionadores Industrial Line y titanio para los posicionadores Premium Line. / Los posicionadores HV serán probados a presiones. |
| Ultra Alto Vacío / UHV |
UHV significa que los materiales utilizados son compatibles con las especificaciones UHV. Estas etapas se pueden hornear a temperaturas de hasta 150 ° C. Se realiza una prueba en un entorno UHV para garantizar una funcionalidad completa de hasta 5E-11 mBar, según el tipo de posicionador. |
Codificador
Control preciso de bucle cerrado en cualquier entorno.
La mayoría de nuestros posicionadores están disponibles con codificadores opcionales para el control de bucle cerrado. El codificador permite volver a leer la posición real, mientras que se utiliza un bucle de retroalimentación integrado en la electrónica correspondiente para minimizar la diferencia entre la posición de destino y la posición real. Los puntos de ajuste pueden definirse en una interfaz de software (ANC350, ECC100) o en el panel frontal de la electrónica de bucle cerrado (ANC350). Los tipos de codificador disponibles se describen a continuación.
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/ RES: Codificador Resistivo
El principio de funcionamiento de este tipo de codificador se basa en un potenciómetro. Es el método de elección para aplicaciones a temperaturas criogénicas, ultra alto vacío y campos magnéticos más altos (campo máximo actual: 31 T). La medición del codificador / RES se refiere a la posición absoluta de la muestra con una resolución de posición de 200 nm y una repetibilidad de 1 μm para la mayoría de los steppers lineales. Para temperaturas ultra bajas (T <1 K), está disponible un sensor especial / RES + que se incluye en todos nuestros modelos / ULT. |
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/ NUM, / NUM +: Codificador optoelectrónico
El uso de una rejilla de vidrio y la interpretación del patrón Moiré generado caracterizan el principio de funcionamiento del codificador / NUM. La medida se refiere a la posición relativa de la muestra con una resolución de posición de 1 nm y una repetibilidad de 50 nm para la mayoría de los posicionadores de pasos lineales. Una información de posición absoluta también está disponible a través de una marca de referencia. Este codificador está disponible para condiciones de temperatura ambiente, incluidos los posicionadores / HV y / UHV. La versión + / NUM + presenta una disipación térmica reducida de solo 50 mW, lo que la hace especialmente adecuada para los posicionadores / HV y / o UHV. El amplificador necesario se ha separado del propio sensor y se ha colocado en el conector del cable fuera de la cámara de vacío. Los modelos Premium Line / NUM (+) también se pueden utilizar en campos magnéticos altos de hasta 7 T. |
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/ FPS: Combinación con Interferómetro
Se logra una precisión extraordinaria al combinar los interferómetros innovadores basados en fibra de attocube (FPS o IDS) con las etapas de posicionamiento de bucle abierto estándar. Una resolución de posición de 25 pm y una repetibilidad de 2 nm incluso a temperaturas criogénicas (/ LT, / ULT), condiciones UHV y campos magnéticos altos superan las especificaciones de cualquier otro tipo de codificador. Para lograr la máxima reproducibilidad, la posición debe medirse lo más cerca posible del punto de interés. Para obtener información detallada sobre los interferómetros, consulte la sección attoSENSORICS. |
Posicionamiento de bucle abierto
En este modo, el posicionador simplemente se desplaza hacia adelante o hacia atrás, sin un codificador para leer la posición real o un circuito de retroalimentación para controlar la posición objetivo deseada. Muchas aplicaciones no requieren ninguna de estas últimas o proporcionan medios externos inherentes para controlar la posición. Aún así, al menos una estimación aproximada de la posición real se puede deducir contando el número de pasos (si el tamaño del paso se puede determinar a partir de una medición externa). El tamaño del escalón en sí mismo es relativamente uniforme en condiciones fijas (temperatura, humedad, presión, carga, etc.) y generalmente dentro del 5% en todo el rango, pero depende en gran medida de la fuerza aplicada a lo largo del eje. La asimetría hacia adelante / hacia atrás también es típicamente del 5% (no se asume fuerza externa).
Posicionamiento en bucle cerrado
Los posicionadores con un codificador integrado o externo (/ RES, / NUM (+), / FPS) se pueden usar para el control de posición de bucle cerrado. Un circuito de retroalimentación integrado en la electrónica de control minimiza la diferencia entre la posición de destino y la posición real. Los puntos de ajuste pueden definirse en una interfaz de software (ANC350, ECC100) o en el panel frontal de la electrónica de bucle cerrado (ANC350). El tiempo de establecimiento depende de la frecuencia de resonancia de la configuración, la velocidad del bucle de realimentación y el ancho de banda de medición.
Controladores adecuados
ANC300 (lazo abierto)
- Modular, hasta 7 ejes
- Adecuado para escáneres y posicionadores
- USB y Ethernet • Controllabe a través de: LabVIEW | consola LUA basada en texto | pantalla táctil
ANC350 (lazo cerrado)
- Tres ejes (/ RES, / NUM, / FPS)
- USB y (opcionalmente) Ethernet
- Controllabe a través de: LabVIEW | DLL | EPICS Software de Windows | pantalla táctil
ECC100 (bucle abierto y cerrado)
• tres ejes
• USB y (opcionalmente) Ethernet
• Controllabe a través de:
LabVIEW | DLL | Software de Windows
Soluciones
Productos de nanoposición personalizados
Han pasado 15 años desde que attocube presentó su primer posicionador piezoeléctrico para entornos criogénicos que permite una gran cantidad de experimentos novedosos y amplía las posibilidades de muchos investigadores. La innovación constante condujo a sensores de posición integrados, alta confiabilidad, grandes fuerzas y, con la Línea Industrial establecida hace cinco años, la eficiencia de los precios en el vacío y las condiciones ambientales.
Las personalizaciones desempeñan un papel importante en este proceso, ya que nos esforzamos por ofrecerle la mejor solución para su aplicación. La integración de varios ejes de posicionamiento con lectura individual, ya sean sensores magnéticos, optoelectrónicos o incluso interferométricos, lleva a una etapa de movimiento lista para ser integrada. Los sistemas de ejes múltiples como el hexaCUBE proporcionan una interfaz de software programable sofisticada. Las etapas personalizadas brindan la mayor estabilidad para grandes cargas y las etapas de microscopía compacta ofrecen movimientos multidimensionales con altas velocidades gracias a nuestra tecnología de transmisión ultrasónica.
¡Contáctenos con su aplicación y encontraremos la solución que mejor se adapte a sus necesidades!
hexaCUBE
Cinemática paralela 6D de precisión superior.
Con los procesos de fabricación y producción actuales que requieren cada vez más precisión, existe una creciente demanda de dispositivos de posicionamiento de múltiples grados de libertad compactos pero altamente precisos. La cinemática piezoeléctrica 6D de attocube está diseñada con precisión para este desafío y proporciona una resolución nanométrica sin rival y repetibilidad combinada con robustez mecánica y diseño compacto. En comparación con otros productos en el mercado, attocube ofrece una mayor repetibilidad y un mejor rango de viaje a volumen de construcción que cualquier otro producto. Los clientes OEM pueden elegir entre:
- Personalización del tamaño (huella, altura, rango de viaje)
- Personalización de la carga (rango de recorrido vs. carga, compensación de resorte)
- Personalización del material
- Versión de altura extra baja para entornos restringidos (hasta 57 mm)
Aplicaciones Típicas
- Nanoposición en ambientes críticos para el ruido como laboratorio o control de calidad.
- Posicionamiento de alta velocidad para ajustes críticos de tiempo y sondeo
Posicionadores piezo personalizados
adaptado a las necesidades individuales
Para muchas aplicaciones de nano posicionamiento, la estabilidad es, además de la máxima precisión, un factor clave para mantener una posición objetivo durante largos períodos de tiempo incluso durante los procesos de transporte. El rotor piezoeléctrico EOR6060 está diseñado para una máxima rigidez. El rotor piezoeléctrico EOR es la solución perfecta para aplicaciones donde se deben mover cargas pesadas. Independientemente de la orientación a la gravedad, lleva una carga máxima de hasta 1 kg con casi ninguna inclinación de la mesa móvil. Los clientes pueden elegir entre una amplia gama de parámetros:
- Número de grados de libertad
- Actuación lineal, goniométrica o rotacional.
- Dimensiones físicas personalizadas.
- Rango de viaje individual y velocidad
- Carga personalizada • sensoriales de µm a resolución sub-nm
- OEM electrónica Aplicaciones Típicas
- Posicionamiento de ópticas o componentes ópticos.
- Nanomanipulación de objetos.
- Pruebas en control de calidad.
Escáneres de flexión
movimiento suave con movimiento individual
Una gama cada vez mayor de aplicaciones, como la interpolación o la estabilización del sensor de imagen, requiere un posicionamiento de la muestra de rango pequeño a medio con un ancho de banda / frecuencia alto. Debido a nuestro extenso conocimiento de ingeniería, somos capaces de satisfacer muchos de estos requisitos basados en nuestra tecnología de flexión piezoeléctrica: prestamos especial atención a los diseños en miniatura con una rigidez superior, que desarrollamos mediante un prototipado rápido utilizando nuestro método de elementos finitos (FEM) y electrones. Equipos de fresado de descarga (EDM). Nuestros clientes suelen elegir entre:
- Uno a tres grados de libertad
- Actuación lineal, goniométrica o rotacional.
- Dimensiones físicas personalizadas, trazo, carga útil
- Sensores avanzados y electrónica
- Rendimiento dinámico simulado y verificado
Aplicaciones Típicas
- Interpolación de imagen altamente dinámica para sensores de imagen (típ. Cerca del IR medio)
- Estabilización de imagen, aplicada ampliamente desde VIS hasta rango espectral IR
Etapas de microscopia
etapas piezoeléctricas xy ultrasónicas
Una multitud de aplicaciones en estos días requieren un posicionamiento de la muestra muy rápido pero altamente preciso. Esto es particularmente cierto para el movimiento de objetivo en imágenes ópticas, como microscopía de súper resolución (STED, PALM) o en la investigación de matrices celulares. Al ser una solución perfecta para estas tareas, las etapas piezoeléctricas ultrasónicas xy de attocube ofrecen el movimiento de mayor precisión en la escala nanométrica en un rango de recorrido de varios centímetros.
Además, estas etapas piezoeléctricas accionadas por ultrasonidos ofrecen una alta velocidad de desplazamiento (hasta 50 mm / s) combinada con una repetibilidad bidireccional sin igual superior a 50 nm. Al operar en frecuencias muy por encima del rango audible, las etapas se mueven en silencio y, por lo tanto, son la opción perfecta para aplicaciones sensibles al ruido. attocube ofrece etapas de posicionamiento piezoeléctrico personalizadas con los siguientes rangos de parámetros:
- Huella 50×50 mm hasta 300×300 mm
- Rango de recorrido 25×25 mm² hasta 200×200 mm²
- Máx. Velocidad de desplazamiento 50 mm / s (repetibilidad a 50 nm)
- Hasta 5N + fuerza dinámica
- Condiciones ambientales
Aplicaciones Típicas
- Posicionamiento de la muestra en microscopia óptica de super resolución.
- Posicionamiento de ópticas y componentes ópticos.
- Investigación / manipulación de la matriz celular
Posicionadores ultrasónicos piezoeléctricos
Etapas lineales ultrasónicas de alta velocidad.
Con la introducción de la tecnología de accionamiento ultrasónico (UDT) de attocube, estamos empujando la nanoposición piezoeléctrica un paso más allá, agregando nano etapas ultrasónicas a nuestra diversa cartera de posicionamiento piezoeléctrico. La tecnología avanzada permite un movimiento inaudible combinado con alta velocidad y precisión nanométrica. Estas características hacen que los nano variadores ultrasónicos de attocube sean especialmente adecuados para aplicaciones sensibles al ruido en el campo de la óptica, la fotónica y la microscopía en condiciones ambientales. Los clientes OEM pueden elegir entre:
- Huella 60×50 mm hasta 60×120 mm.
- Rango de recorrido 25 mm hasta 80 mm.
- Máx. Velocidad de desplazamiento 50 mm / s (repetibilidad a 50 nm)
- Típicamente 1 N fuerza dinámica
- Carga hasta 5 kg
Aplicaciones Típicas
- Nanoposición en ambientes críticos para el ruido como laboratorio o control de calidad.
- Posicionamiento de alta velocidad para ajustes críticos de tiempo y sondeo
