用于共聚焦显微镜物镜微调压电Z轴定位平台设计

作     者：王海军 路崧 刘正锋 李明雨 WANG Hai jun;LU Song;LIU Zheng feng;LI Ming yu

作者机构：中国飞机强度研究所陕西西安710000 大族激光科技股份有限公司广东深圳518057 哈尔滨工业大学广东深圳518057 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2020年第4期

页      码：85-89页

摘      要：针对共聚焦显微镜检测系统光学成像中物镜成像质量不稳定,要求定位精度高、安装空间小等问题,设计了一个基于倒圆角直梁型柔性铰链的压电Z轴物镜定位平台。采用带有应变片传感器的压电陶瓷作为动力驱动,单平行四杆机构为放大机构对压电陶瓷产生的位移进行高线性放大。通过计算出倒圆角直梁型柔性铰链的刚度,推导出物镜定位平台的输出位移以及系统容许设计最大刚度,利用ANSYS对物镜定位平台进行了静力学、模态分析验证。文中选用PZT压电陶瓷规格5 mm×5 mm×36 mm,利用压电控制器BP-303检测陶瓷实时位移以及提供0~150 V电压斜坡信号,物镜定位平台输出端位移由传感器测得,实际输出位移与理论计算结果、仿真分析结果分别相差2.02%、3.8%,定位台输出端最大输出位移为101.4μm,最小调节分辨率为0.33 nm,系统谐振频率为618.84 Hz,满足物镜的快速聚焦和定位需求。

主 题 词：光学成像 原子力显微镜 微定位平台 压电陶瓷 直梁型柔性铰链 数值分析 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

馆 藏 号：203922878...