Mnoho optických projektov trpí posunom optickej dráhy a zlou opakovateľnosťou, nie v dôsledku nedostatočnej presnosti rovinnosti samotnej základne, ale nesprávneho výberu, usporiadania a vyrovnávania podpier na izoláciu vibrácií. Žulové optické základne sa môžu pochváliť vynikajúcou materiálovou stabilitou, avšak podpery na izoláciu vibrácií pôsobia ako rozhranie mechanického nárazníka pre celý referenčný systém. Nesprávne rozloženie podpery alebo hrubé vyrovnanie môže spôsobiť torzné napätie a lokálne preťaženie otočného bodu, čo priamo poškodí pôvodnú presnosť rovinnosti základne a znefunkční optickú kalibráciu na-úrovni. S bohatými skúsenosťami s dodávkou polovodičových a laserových optických projektov vyvinula UNPARALLELED Group praktickú špecifikáciu na vyrovnávanie uvoľnenia napätia, izoláciu vibrácií a dlhodobú-stabilitu presnosti. Hlavné praktické body sú uvedené nižšie.
1. Pred-inštalácia Fulcrum Planning: Tri hlavné podpory, pomocné podpory iba pre jemnú podporu
Mnoho inžinierov má tendenciu usporiadať štyri alebo viac podpier rovnomerne, za predpokladu, že viac podpier sa rovná lepšej stabilite. Toto je bežná mylná predstava pri vyrovnávaní presných optických základov. Pevné ťažké žulové komponenty sú náchylné na vnútorné torzné napätie, keď sú súčasne utiahnuté viaceré podpery. Takéto napätie sa bude postupne uvoľňovať so zmenami okolitej teploty a vlhkosti, čo vedie k neustálemu posunu roviny stola.
Praktické riešenie využíva tri hlavné nosné body-vibračnej izolácie, ktoré tvoria stabilný mechanický trojuholník, ktorý znesie väčšinu zaťažení základne a optických modulov. Zvyšné pomocné podpery na izoláciu vibrácií slúžia len ako bezpečnostné spätné uzávery. Po inštalácii sa pomocné otočné body musia len zľahka dotýkať spodného povrchu bez predpätia nahor. Usporiadanie podpier na izoláciu vibrácií musí zodpovedať ťažisku základne. Ťažké komponenty, ako sú optické moduly a lasery, by mali byť umiestnené vo vnútri trojuholníkovej oblasti ohraničenej tromi hlavnými podperami, aby sa predišlo momentu prevrátenia spôsobenému excentrickým zaťažením. Pri dodávaní veľkých optických základov poskytuje UNPARALLELED referenčné výkresy pre usporiadanie osov, aby sa zabránilo dlhodobej{6}}deformácii napätia vyvolanej neprimeranými polohami osov.
Podpery na izoláciu vibrácií sa musia zvoliť podľa pracovných podmienok. Podložky na tlmenie vibrácií sú vhodné pre bežné laboratórne prostredie. Vzduchové-izolačné podpery vibrácií sa odporúčajú pre čisté priestory polovodičov a optické dráhy femtosekundového lasera na filtrovanie nízko-mikro{4}}vibrácií zo zeme. Pre scenáre vyžadujúce trvalé upevnenie a častú montáž a demontáž optického modulu sú uprednostňované vyrovnávacie nožičky s jemnými-dolaďovacími závitmi. Pred inštaláciou je potrebné očistiť prach a výčnelky na kontaktnej ploche podpier so zemou. Na odstránenie zlej rovinnosti terénu sa musia použiť podložky, aby sa predišlo-jednobodovému zaveseniu vyrovnávacích nožičiek.
2. Pred-inštalačná príprava: Zmiernenie stresu a environmentálne namočenie; Žiadne okamžité vyrovnanie
Vyrovnávanie sa nesmie začať hneď po zdvihnutí a umiestnení základne. Zdvíhanie a preprava prináša dočasné montážne napätie na žulové základne a teplotný rozdiel medzi základňou a prostredím na mieste tiež spôsobí deformáciu. Okamžité vyrovnanie vždy vedie k posunu nameraných hodnôt po nastavení.
Praktický pracovný postup: Po umiestnení základne na podpery na izoláciu vibrácií ju držte bez vonkajších obmedzení na dostatočný čas na namáčanie, aby sa vyrovnala teplota kameňa s teplotou okolia a uvoľnilo sa dočasné napätie spôsobené zdvíhaním. Počas namáčania sa vyhnite priamemu prúdeniu vzduchu z klimatizácie, ktorý by fúkal na základňu, aby ste predišli mikro-deformácii spôsobenej lokálnym teplotným gradientom. Pred vyrovnaním sa uistite, že sú všetky podpery na izoláciu vibrácií vo voľnom stave a že poistné matice sú úplne uvoľnené bez predbežného-krútiaceho momentu. Uprednostňujú sa kalibrované-vysoko presné elektronické úrovne, krížovo{6}}kontrolované indukčnými mikrometrami vo viacerých bodoch. Bežné vodováhy sa neodporúčajú na nano{8}}vyrovnávanie optického stolíka. Všetky inšpekčné prístroje dodávané spoločnosťou UNPARALLELED sa dodávajú s kalibračnými certifikátmi, ktoré zaisťujú sledovateľnosť{10} údajov meraní na mieste.
3. Postupné vyrovnávanie: Hrubé nastavenie → Namáčanie statického zaťaženia → Jemné nastavenie, Mikro iterácia, Bez veľkého posunu
Nivelácia prebieha v troch progresívnych fázach. Po každej menšej úprave je potrebná dostatočná čakacia doba. Toto odlišuje optickú niveláciu stupňov od uvádzania do prevádzky bežného mechanického zariadenia.
Hrubé nastavenie: Nastavte tri hlavné podpery tak, aby ste ovládali celkovú odchýlku úrovne v rozmedzí 0,1 mm/m. Pomocné podpery zostávajú v ľahkom kontakte bez zaťaženia. Po hrubom nastavení ho nechajte stáť a monitorujte hodnoty, aby ste sa uistili, že nedochádza k nepretržitému posunu.
Namáčanie pri zaťažení: Namontujte všetky optické moduly a zrkadlové rámy, aby ste simulovali skutočné pracovné zaťaženie. Prázdne-údaje o vyrovnávaní zaťaženia po načítaní zlyhajú, čo je krok, ktorý sa pri uvádzaní do prevádzky na-stránke často ignoruje. Po zaťažení ponechajte zostavu v pokoji, kým sa mikro-deformácia vyvolaná zaťažením nestabilizuje.
Presné jemné nastavenie: Zakaždým otočte jednu podpornú nohu v malých krokoch. Nastavenie jedného otočného bodu mení hodnoty X, Y a diagonálnych smerov, takže krížová kontrola je potrebná opakovane, namiesto ladenia jednej nohy na cieľovú hodnotu naraz. Po splnení všetkých špecifikácií úrovne utiahnite poistné matice podporných nožičiek a zároveň nepretržite monitorujte hodnoty hladiny. Nadmerný uťahovací moment potiahne základňu a zničí hotovú úroveň.
4. Opätovná kontrola vibrácií a odstraňovanie problémov: Vyrovnávanie sa nerovná kvalifikovanej izolácii vibrácií
Kvalifikované horizontálne vyrovnanie zaručuje iba geometrickú vyrovnanosť dosky stola, nie uspokojivú izoláciu vibrácií podpier. Testovanie vibrácií sa musí vykonať po vyrovnaní, aby sa vyhodnotila amplitúda vibrácií prenášaných zo zeme na dosku stola.
Osobitnú pozornosť treba venovať-nízkofrekvenčným vibráciám. Niz Snímače vibrácií sa umiestnia na dosku stola na zaznamenávanie údajov počas dennej výroby a tichých nočných období. Ak dôjde k rezonancii, upravte tuhosť podpier na izoláciu vibrácií alebo mierne posuňte polohu otáčania, aby ste sa vyhli rezonančnej frekvencii systému. Skontrolujte kontaktné plochy medzi podperami a základňou; kovové úlomky alebo tvrdé častice vytvoria lokálne tvrdé miesta, čo spôsobí koncentráciu napätia a zhorší dlhodobú-stabilitu štandardu.
5. Dlhodobé-tipy na monitorovanie a údržbu
Optický stolík nezostáva po vyrovnaní trvalo kalibrovaný. Zmeny okolitej teploty, usadzovanie zeme a starnutie komponentov izolujúcich vibrácie budú pomaly meniť stav hladiny. Zavedú sa pravidelné kontroly rovinnosti stola a indikátorov vibrácií. Zakaždým, keď sa ťažké optické moduly rozoberú alebo vymieňajú, zopakujte namáčanie a znova skontrolujte.
Nikdy nepáčte žulové podstavce páčidlami alebo ťažkými závažiami. Nútené páčenie spôsobuje trvalé vnútorné napätie základne a spôsobuje nevratnú stratu presnosti rovinnosti. Pri výmene komponentov na izoláciu vibrácií striedavo a postupne uvoľňujte otočné body namiesto odstránenia všetkých podpier naraz, aby ste zabránili prevráteniu základne. UNPARALLELED poskytuje-pokyny k inštalácii a údržbe na mieste počas odovzdania projektu, aby pomohla zákazníkom zostaviť protokoly údržby pre dlhodobú{4}}stabilitu benchmarku.