高真空和超高真空定位系统

  • 真空类别从10-3到10-10 hPa
  • 仔细选择组件和材料
  • 内部开发的驱动,例如,压电陶瓷促动器和电压陶瓷电机,或合适的电机
  • 考虑放气行为的细致设计
  • 小心处理,充足前提:配有材料、部件和最终产品的验定,同时结合其他困难环境:非磁性、低温、极紫外 (EUV)
  • 长期的经验

PI的真空平台分类

为了确定所需的真空类别,有必要尽量了解应用。例如,晶体或光学涂层不仅在压力范围上具有不同要求,而且在允许在真空室中的残余材料方面也有不同要求。. 通常,碳氢化物的分压是决定性的。它们是润滑剂和塑料的一部分,在抽真空室时释放,并且会污染表面。在紫外范围内的激光应用特别明智,因为因为碳氢化物在光学系统中分离和沉淀。

适用于超高真空的进一步产品修改:

  • 超高真空高达10-11 hPa
  • 无油润滑设计
  • 适用于温度在-269至40°的低温环境下的操作
  • 适用于磁场、抗辐射操作(粒子、X射线辐射、远紫外辐射)

高真空 (HV) 1 × 10-3 hPa to 1 × 10-6 hPa   超高真空 (UHV) 1 × 10-7 hPa to 1 × 10-9 hPa   Units 1 hPa = 1 mbar


真空环境的驱动类型

在驱动器之后,选择适合的材料和额外的部件对于定位系统的真空兼容性至关重要。压电陶瓷平台采用技术非常适合真空使用的原则: 压电陶瓷促动器电容定位传感器柔性铰链接头导向。 此外,不需要任何润滑油和油脂。

所有PI纳米级定位系统中的PICMA®压电陶瓷促动器均未使用聚合物制造,气体排放可能性很低。可承受高达150 °C的烘烤温度。PICMA®压电陶瓷促动器特别适合于超强磁场中的使用。压电陶瓷定位系统可使用不含铁磁材料制造。 压电陶瓷促动器可深入低温环境。PICMA®促动器的特殊模型可在-271°C环境下使用,但行程会显著减小。

不考虑驱动原理,所有>> 压电电机均可在真空环境下使用。压电电机也可在磁场中使用,因为它们不会生成磁场,也不会受磁场影响。压电电机是适宜的驱动选择,特别是在要求行程在毫米的范围内抗辐射的情况下。

电机平台使用特殊的两相步进电机,可靠操作高达10-9 hPa。可烘烤限位开关和合适的测量系统使之成为最佳选择。在一般情况下,真空平台比室内应用的产品提供较低的速度和更短的使用寿命。


材料和设计

真空兼容材料的要求包括:

  • 没有粒子发射
  • 不出气
  • 抗烘烤和高温

首选材料
不锈钢、铝、钛、
铜、FKM (例如氟橡胶)、
陶瓷、蓝宝石、
PTFE(例如Teflon)、PEEK、
聚酰亚胺(例如Kapton)、
微晶玻璃(例如玻璃陶瓷)

真空定位平台使用的材料是铝合金、不锈钢或钛。表面处理适用于真空类,例如,较高真空等级的表面没有涂层,而是电抛光。 对于高真空和超高真空的使用,使用了特殊真空润滑油。根据需求,润滑油可以在订货时指定。真空绝缘电缆使用PTFE或FEP(聚四氟乙烯),或根据需求使用聚酰亚胺(Kapton)或PEEK。尽量减少塑料和粘合剂的使用。

用于高度敏感环境的细致设计

专为真空操作开发的平台必须满足一系列的标准。真空室只提供有限的空间,因此需要紧凑的设计。 气穴,即受压,必须避免,因为它们可能会严重延迟,甚至无法满足稳定的真空。. 选择适合的部件,特别是驱动系统,十分重要。特别是,在操作过程中考虑到热量的产生是非常重要的,因为热在真空下很难消散。因此,了解计划工作周期有助于选择。它允许提前对所选单个部件进行放气行为测试。

装配和测试设备

真空台在无尘室内安装。所有部件在超声波中清洁。它们通过一种无颗粒的防静电包装运输。通过质谱仪进行放气测试,评估可用的剩余气体成分。

  • 无尘室制造
  • 超声波清洁
  • 真空室高达10-10 hPa
  • 使用质谱仪测量,并根据要求提供测量协议

应用

真空环境可在许多敏感的高技术领域找到,例如:

  • 半导体技术
  • 高能束线设备
  • 航空航天
  • 材料研究
  • 研究

询问工程师

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产品

PI为一系列定位平台提供超高真空版本作为目录产品。几乎所有平台均可修改,并用于不同类别的真空。超出这些限制的设计和制造可根据需求提供。同时也可提供多轴完整解决方案。真空密封装置不包括在供货范围内,如果需要,可以单独订购。除非另有约定或仅作为单独产品的描述,可承受温度最高为80 °C。

控制器、放大器和其他电控设备

一般来说,控制电子不适合在真空室中操作。必须在真空室外部安装。

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目录:PI压电陶瓷纳米定位2014/2015

CAT130
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白皮书:真空环境中的运动控制和精密定位

WP4005
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