Innen presisjonsoptikk og metrologi er det å oppnå et stabilt og vibrasjonsfritt miljø grunnlaget for pålitelig måling. Blant alle støttesystemer som brukes i laboratorier og industrielle omgivelser, spiller den optiske luftflytende plattformen – også kjent som et optisk vibrasjonsisolasjonsbord – en avgjørende rolle i å sikre høy nøyaktighet for instrumenter som interferometre, lasersystemer og koordinatmålemaskiner (CMM-er).
Teknisk sammensetning av den optiske plattformen
En optisk plattform av høy kvalitet består av en fullstendig lukket stålstruktur med bikakestruktur, designet for eksepsjonell stivhet og termisk stabilitet. Topp- og bunnplatene, vanligvis 5 mm tykke, er bundet til en presisjonsmaskinert bikakekjerne laget av 0,25 mm stålplater, og danner en symmetrisk og isotropisk struktur. Denne designen minimerer termisk utvidelse og sammentrekning, og sikrer at plattformen opprettholder sin flathet selv med temperatursvingninger.
I motsetning til kjerner av aluminium eller kompositt, gir stålbikakestrukturen jevn stivhet gjennom hele dybden, uten å introdusere uønsket deformasjon. Sideveggene er også laget av stål, noe som effektivt eliminerer fuktighetsrelatert ustabilitet – et problem som ofte ses i plattformer laget av blandede materialer. Etter automatisk overflatebehandling og polering oppnår bordplaten en flathet på submikron, noe som gir en ideell overflate for optiske sammenstillinger og presisjonsinstrumenter.
Presisjonsmåling og samsvarstesting
Før den forlater fabrikken, gjennomgår hver optisk, luftflytende plattform en rekke vibrasjons- og samsvarstester. En pulshammer påfører kontrollert kraft på plattformoverflaten mens sensorer registrerer den resulterende vibrasjonsresponsen. Signalene analyseres for å produsere et frekvensresponsspektrum, som bidrar til å bestemme plattformens resonans- og isolasjonsytelse.
De viktigste målingene tas fra plattformens fire hjørner, ettersom disse punktene representerer verst tenkelige samsvarsscenario. Hvert produkt leveres med en dedikert samsvarskurve og ytelsesrapport, noe som sikrer full åpenhet om plattformens dynamiske egenskaper. Dette testnivået overgår tradisjonell bransjepraksis, og gir brukerne en detaljert forståelse av plattformens oppførsel under faktiske arbeidsforhold.
Vibrasjonsisoleringens rolle
Vibrasjonsisolering er kjernen i design av optiske plattformer. Vibrasjoner stammer fra to hovedkilder – eksterne og interne. Eksterne vibrasjoner kommer fra bakken, for eksempel fottrinn, maskiner i nærheten eller strukturell resonans, mens interne vibrasjoner oppstår fra luftstrøm, kjølesystemer og instrumentets egen drift.
En luftflytende optisk plattform isolerer begge typene. Luftfjæringsbena absorberer og demper ekstern vibrasjon som overføres gjennom gulvet, mens det luftlagrende dempende laget under bordplaten filtrerer intern mekanisk støy. Sammen skaper de et stille og stabilt fundament som sikrer nøyaktigheten av høypresisjonsmålinger og eksperimenter.
Forståelse av naturlig frekvens
Alle mekaniske systemer har en egenfrekvens – frekvensen det har en tendens til å vibrere med når det forstyrres. Denne parameteren er nært knyttet til systemets masse og stivhet. I optiske isolasjonssystemer er det kritisk å opprettholde en lav egenfrekvens (vanligvis under 2–3 Hz), da det lar bordet isolere miljøvibrasjoner effektivt i stedet for å forsterke dem. Balansen mellom masse, stivhet og demping bestemmer direkte systemets isolasjonseffektivitet og stabilitet.
Luftflytende plattformteknologi
Moderne luftflytende plattformer kan kategoriseres i XYZ lineære luftlagertrinn og roterende luftlagerplattformer. Kjernen i disse systemene er luftlagermekanismen, som gir nesten friksjonsfri bevegelse støttet av en tynn film av trykkluft. Avhengig av bruksområdet kan luftlagre være flate, lineære eller spindeltyper.
Sammenlignet med mekaniske lineære føringer tilbyr luftlagre bevegelsesnøyaktighet på mikronnivå, eksepsjonell repeterbarhet og null mekanisk slitasje. De er mye brukt i halvlederinspeksjon, fotonikk og nanoteknologi, der presisjon på submikronnivå og langsiktig stabilitet er avgjørende.
Vedlikehold og levetid
Det er enkelt, men viktig å vedlikeholde en optisk luftflytende plattform. Hold overflaten ren og fri for rusk, sjekk lufttilførselen regelmessig for fuktighet eller forurensning, og unngå kraftige støt på bordet. Når det vedlikeholdes riktig, kan et presisjonsoptisk bord fungere pålitelig i flere tiår uten at ytelsen forringes.
Publiseringstid: 11. november 2025