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芯明天小體積低溫壓電納米定位臺及其量子應(yīng)用

更新時間: 2023-03-01

溫度的變化會對壓電納米定位臺的性能產(chǎn)生很大的影響靜電容量的參數(shù)值會隨著溫度的升高而增加,過高的溫度會降低性能以及使用壽命。同樣,壓電納米定位臺的靜電容量也會隨著溫度的降低而降低,從而它的位移參數(shù)也會相應(yīng)降低,出力也隨之降低。

但由于低溫環(huán)境下,壓電納米定位臺的驅(qū)動源PZT壓電陶瓷材料抵抗退極化的能力急劇增加,在超低溫環(huán)境下,可以雙極性驅(qū)動壓電納米定位臺,以獲得更大的位移。

芯明天壓電納米定位臺種類繁多,功能多樣化,本次基于P13系列進行介紹。

P13系列壓電納米定位臺是可選二維XY或三維XYZ運動的壓電平臺,臺體采用平行運動學(xué)機構(gòu)放大設(shè)計原理,內(nèi)置高性能壓電陶瓷,位移可達(dá)百微米以上。產(chǎn)品可用于光學(xué)顯微、生物科技、量子等領(lǐng)域。


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小體積,可選中心通孔設(shè)計

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P13系列壓電納米定位臺分為P13和P13A兩大類,前者為無中空設(shè)計,后者具有中心通孔設(shè)計,用戶可根據(jù)需要自由選擇。

該系列壓電納米定位臺的標(biāo)準(zhǔn)室溫版與低溫版都具有非常小的外形尺寸,開環(huán)版本體積可小至26×26×14.6mm^3,而閉環(huán)版本體積可小至33×33×16mm^3。

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真空版P13.XYZ40S壓電納米定位臺



P13A系列低溫版壓電納米定位臺是專為極低溫、強磁場環(huán)境而研發(fā)設(shè)計,采用低溫壓電驅(qū)動,外殼采用輕型材料,采用低溫雙絞線,以適應(yīng)低溫環(huán)境下的使用。

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低溫版P13A.XYZ80K壓電納米臺


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耐低溫、耐強磁場

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該系列低溫閉環(huán)版壓電納米定位臺耐低溫可達(dá)-40℃,甚至更低。而對于開環(huán)其他型號,耐溫將更低,可達(dá)4K溫度。在低溫下,芯明天壓電納米定位臺也表現(xiàn)出非常優(yōu)秀的運動與定位性能。

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P13.XY40K壓電納米定位臺


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低溫導(dǎo)線

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該系列低溫壓電納米定位臺所有組件均采用低溫兼容版本,以保證其在低溫下的性能,包括導(dǎo)線。

普通導(dǎo)線的電阻在低溫下會發(fā)生大幅度改變,并且普通導(dǎo)線的外皮絕緣材質(zhì)也不耐低溫環(huán)境。因此,該系列低溫壓電納米定位臺采用低溫兼容導(dǎo)線,可勝任低溫下電信號的傳輸。



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閉環(huán)快速階躍

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P13.XYZ40S閉環(huán)版本低溫臺的滿行程階躍時間可達(dá)30ms,也可根據(jù)用戶的應(yīng)用需求進行出廠前更改設(shè)置。

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頻率負(fù)載曲線

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P13系列低溫壓電納米定位臺具有XY二維及XYZ三維運動版本,它的空載諧振頻率較高,可以適用于動態(tài)應(yīng)用。

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參數(shù)舉例

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型號
P13A.XYZ80K低溫版
使用溫度
可達(dá)4K
運動方向
X、Y、Z
標(biāo)稱行程范圍@4K
25μm(0~150V)
開環(huán)分辨率@4K
0.3nm
空載諧振頻率
350Hz
靜電容量@4K
XY0.75μF、Z1.5μF
工作環(huán)境
低溫4K,強磁場30T,超高真空2E-11mbar
承載
100g
中心通孔
5×5mm^2




型號
P13A.XY90K低溫真空版
使用溫度
可達(dá)4K
運動方向
X、Y
標(biāo)稱行程范圍@4K
30μm(0~150V)
開環(huán)分辨率@4K
0.3nm
空載諧振頻率
450Hz
帶載150g諧頻
160Hz
靜電容量@4K
0.75μF/軸
工作環(huán)境
低溫4K,強磁場30T,超高真空2E-11mbar
承載
≤150g
重量
88g

中心通孔

10×10mm^2




型號

P13A.XY180K低溫版
使用溫度
可達(dá)4K
運動方向
X、Y
標(biāo)稱行程范圍@4K
80μm(0~150V)
開環(huán)分辨率@4K
1nm
靜電容量@4K
1.65μF/軸
工作環(huán)境
低溫4K,強磁場30T,超高真空2E-11mbar
承載
200g
中心通孔
15×15mm^2



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低溫壓電納米定位臺應(yīng)用

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芯明天低溫壓電納米定位臺具有非常廣泛的應(yīng)用


例如:

01 在基于金剛石NV色心量子傳感器對微觀尺度的磁場或電場物理量的測量,其中鏡頭移動或樣品移動,可由芯明天低溫壓電納米定位臺來完成。

02 而在量子信息及精密探測等實驗中,對金剛石NV色心的精確定位,也可由芯明天壓電納米定位臺來完成。

03 探測樣品在低溫、強磁場環(huán)境下的熒光以及一些其他量子特性,對量子點等量子材料進行精確掃描。

04 微納光學(xué)腔的耦合調(diào)節(jié)。

05 超導(dǎo)磁體內(nèi)真空低溫環(huán)境下的精確定位。

06 F-P微腔調(diào)節(jié),例如利用光學(xué)手段在低溫固體中尋找單個自旋。

07 完成低溫環(huán)境下穩(wěn)定的位移控制,從而實現(xiàn)穩(wěn)定的低溫量子體系,用于量子通信、量子計算、量子存儲器等。

08 光學(xué)諧振腔或光學(xué)干涉儀的相位鎖定等。



芯明天極l端環(huán)境使用的壓電納米定位臺已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,用戶覆蓋全球的大學(xué)及研究機構(gòu),若您對低溫等極l端環(huán)境下使用壓電納米定位臺有任何問題,歡迎您來電!

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