Нарийвчлалтай аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл болон дэвшилтэт шинжлэх ухааны судалгааны хайгуулын салбарт маш сайн газар хөдлөлтийн гүйцэтгэлтэй боржин чулуун тавцан нь янз бүрийн өндөр нарийвчлалтай үйл ажиллагааг жигд хөгжүүлэх гол тоног төхөөрөмж болсон. Цохилтод тэсвэртэй хатуу үнэлгээний стандарт нь чичиргээнд маш мэдрэмтгий олон ажлын нөхцөлд найдвартай баталгаа өгдөг.
Нэгдүгээрт, боржин чулуун тавцангийн газар хөдлөлтөд тэсвэртэй байдлын түвшинг тодорхойлох үндэс суурь
Материалын шинж чанар: Боржин чулуун тавцан нь байгалийн боржин чулуугаар хийгдсэн бөгөөд сая сая жилийн геологийн процессын дараа дотоод талст бүтэц нь нягт зохион байгуулалттай, маш жигд байдаг. Энэхүү өвөрмөц бүтэц нь боржин чулуунд уян хатан модулийн өөрчлөлтийн маш бага хурдыг өгдөг бөгөөд металл зэрэг бусад нийтлэг материалуудтай харьцуулахад цочролд өртөх үед уян хатан деформацийг маш бага хүрээнд хянаж чаддаг. Эрх бүхий туршилтын байгууллагуудын тодорхойлолтоор бол стандарт чичиргээний туршилтын орчинд боржин чулуун уян деформаци нь ердийн металл материалынхаас ердөө 1/10-1/20 байдаг нь тавцангийн өндөр түвшний газар хөдлөлтийн гүйцэтгэлийн бат бөх материалын суурийг тавьдаг.
Бүтцийн зураг төсөл: Макро бүтцийн үүднээс авч үзвэл боржин чулуун тавцанг оновчтой геометрийн хэлбэр болон тулгуурын зохион байгуулалтаар бүтээсэн. Тавцангийн нийт урт-өргөн-өндрийн харьцааг нягт тооцоолж, хүндийн төвийг тогтвортой байлгаж, чичиргээнээс үүдэлтэй чичиргээний эрсдлийг бууруулдаг. Үүний зэрэгцээ тулгуур цэгүүдийн тархалтыг механикийн зарчмын дагуу шинжлэх ухааны үндэслэлтэй төлөвлөдөг бөгөөд энэ нь тавцан дээр байрлуулсан объектын жин болон гадны чичиргээнээс үүссэн цохилтын хүчийг жигд хуваарилах боломжтой. Жишээлбэл, том боржин чулуун тавцанд олон цэгийн тулгуур бүтцийг ашигладаг бөгөөд зэргэлдээ тулгуур цэгүүдийн хоорондох зайн алдааг ±0.05 мм дотор хянадаг бөгөөд энэ нь орон нутгийн стрессийн концентрацаас үр дүнтэй зайлсхийж, тавцангийн газар хөдлөлтийн чадварыг улам сайжруулдаг.
2. Цочролд тэсвэртэй түвшин бүрийн нарийвчилсан үзүүлэлтүүд болон хэрэглээний хувилбарууд
I түвшний цочролд тэсвэртэй стандарт (маш өндөр нарийвчлалтай шаардлагын хувилбарууд)
Чичиргээний шилжилтийн индекс: Симуляцилагдсан газар хөдлөлтийн долгионы чичиргээний давтамжийн хүрээнд (0.1Гц-100Гц) тавцангийн гадаргуу дээрх аль ч байрлалд чичиргээний шилжилтийн оргил утга 0.001 мм-ээс хэтрэхгүй байна. Эргэн тойрон дахь том машин механизмын ажиллагаанаас үүссэн бага давтамжийн чичиргээ (жишээлбэл, ойролцоогоор 1Гц-10Гц давтамжтай хүнд машин механизмын чичиргээ) атомын хүчний микроскоп гэх мэт тавцан дээр байрлуулсан өндөр нарийвчлалтай оптик хэмжих хэрэгслүүдэд хөндлөнгөөс оролцоход хэмжих датчик болон хэмжсэн дээжийн хоорондох харьцангуй шилжилтийн өөрчлөлтийг үл тоомсорлож, нано хэмжээс дэх хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлөхгүй байхыг баталгаажуулдаг.
Хэрэглээний хувилбар: Үүнийг голчлон хагас дамжуулагч чип үйлдвэрлэлийн литографийн процесст ашигладаг. Чип үйлдвэрлэхэд маш өндөр литографийн нарийвчлал шаардлагатай бөгөөд шугамын өргөн нь нанометрийн түвшинд хүрсэн. Литографийн процесст боржин чулуун тавцан нь литографийн машинд тогтвортой тулгуур өгөх, цехийн бусад тоног төхөөрөмжийн ажиллагааны улмаас үүссэн чичиргээг тусгаарлах, литографийн хэв маягийн нарийвчлалтай дамжуулалтыг хангах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр чип үйлдвэрлэлийн гарцыг ихээхэн сайжруулдаг. Салбарын статистик мэдээллээс харахад нэгдүгээр түвшний цочролд тэсвэртэй стандарт боржин чулуун тавцангийн шаардлагыг хангасан чип үйлдвэрлэлийн шугамыг ашигласнаар ердийн тавцан ашиглахтай харьцуулахад гарц 15%-20%-иар нэмэгдсэн байна.
2-р түвшний цочролын эсрэг стандарт (өндөр нарийвчлалтай хувилбар)
Чичиргээний шилжилтийн индекс: 0.1Гц-100Гц чичиргээний давтамжийн дор тавцангийн гадаргуугийн оргил чичиргээний шилжилтийг 0.005мм дотор хянадаг. Их сургуулиудын шинжлэх ухааны судалгааны лабораторид хийсэн микроскопийн бөөмс илрүүлэх туршилтууд, тухайлбал сканнердах туннелийн микроскоп (STM) туршилтуудын хувьд энэхүү түвшний цочролд тэсвэртэй гүйцэтгэл нь STM-ийн үзүүр болон дээжийн хоорондох харьцангуй байрлал нь лабораторийн эргэн тойронд хөдөлж буй ажилтнууд болон лабораторийн эргэн тойронд хөдөлж буй тоног төхөөрөмж зэрэг уламжлалт чичиргээний эх үүсвэрүүд байсан ч тогтвортой байхыг баталгаажуулж чадна. Ингэснээр микроскопийн бөөмсийн квант төлөвийн мэдээллийг үнэн зөв олж авдаг бөгөөд энэ нь судлаачдад туршилтын үнэн зөв өгөгдлийг олж авах баталгаа болдог.
Хэрэглээний хувилбар: Өндөр нарийвчлалтай электрон балансын үйлдвэрлэлийн дибаг хийх процесс гэх мэт өндөр зэрэглэлийн нарийвчлалтай багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Электрон баланс нь чичиргээнд маш мэдрэмтгий бөгөөд бага зэргийн чичиргээ ч хэмжилтийн үр дүнд хазайлт үүсгэж болзошгүй. Хоёрдугаар түвшний цочролд тэсвэртэй стандартыг хангасан боржин чулуун тавцан нь электрон балансыг тохируулах, ашиглалтад оруулах тогтвортой орчныг бүрдүүлж, балансын хэмжилтийн нарийвчлал микрограммын түвшинд хүрэхийг баталгаажуулж, эмийн болон үнэт эдлэлийн таних тэмдэг зэрэг өндөр жингийн хэмжилтийн нарийвчлалын салбарын эрэлтийг хангаж чадна.
Гурван түвшний цочролд тэсвэртэй стандарт (өндөр нарийвчлалтай хувилбар)
Чичиргээний шилжилтийн индекс: 0.1Гц-100Гц чичиргээний давтамжийн хүрээнд тавцангийн гадаргуугийн оргил чичиргээний шилжилт 0.01мм-ээс хэтрэхгүй. Үйлдвэрийн цехэд түгээмэл хэрэглэгддэг дунд оврын тоног төхөөрөмжийн ажиллагаанаас үүссэн чичиргээтэй тулгарах үед (чичиргээний давтамж нь ерөнхийдөө 10Гц-50Гц), координатын хэмжих хэрэгсэл гэх мэт боржин чулуун тавцан дээр байрлуулсан ердийн хэмжих хэрэгсэл нь хэмжилтийн нарийвчлалыг тогтвортой байлгаж, хэмжилтийн өгөгдлийн хазайлтыг маш бага хүрээнд хянаж чаддаг.
Хэрэглэх хувилбар: Автомашины сэлбэг хэрэгслийн үйлдвэрлэлд нарийвчлалтай хэмжилт хийхэд тохиромжтой. Автомашины хөдөлгүүрийн цилиндрийн блок, дамжуулах араа болон бусад эд ангиудын боловсруулалтын нарийвчлал нь автомашины гүйцэтгэл, найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг. Эдгээр эд ангиудыг хэмжихдээ гурван цохилтод тэсвэртэй боржин чулуун тавцан нь цехийн тоног төхөөрөмжийн ажиллаж буй чичиргээг үр дүнтэй тусгаарлаж, координатын хэмжих хэрэгсэл нь эд ангийн хэмжээ, хэлбэр, байрлалын хүлцэл болон бусад параметрүүдийг нарийвчлалтай хэмжих, авто сэлбэг хэрэгслийн чанарын хяналтыг хүчтэй дэмжих, авто сэлбэг хэрэгслийн үйлдвэрлэлийн нэвтрэлтийн түвшинг сайжруулах боломжтой.
Гуравдугаарт, газар хөдлөлтийн түвшин стандартад нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд чанарын хатуу шалгалт хийх
Боржин чулуун тавцан бүр газар хөдлөлтөд тэсвэртэй зэрэглэлийн стандартыг хангаж чадах эсэхийг баталгаажуулахын тулд бид хатуу чанд, төгс чанарын хяналтын системийг бий болгосон. Үйлдвэрлэлийн процесст боржин чулуун түүхий эд бүрийн дотоод бүтэц нь жигд, илэрхий согоггүй эсэхийг баталгаажуулахын тулд цогц физик шинж чанарын туршилтыг хийдэг. Тавцангийн боловсруулалт дууссаны дараа дэвшилтэт чичиргээний симуляцийн туршилтын төхөөрөмжийг ашиглан тавцанг туршихын тулд янз бүрийн нарийн төвөгтэй чичиргээний орчныг дуурайлган хийдэг. Өндөр нарийвчлалтай лазер шилжилтийн мэдрэгчээр дамжуулан чичиргээний процессын явцад тавцангийн гадаргуу дээрх цэг бүрийн шилжилтийн өөрчлөлтийг бодит цаг хугацаанд хянаж, өгөгдлийг мэргэжлийн өгөгдөл боловсруулах системд дамжуулж, дүн шинжилгээ хийдэг. Зөвхөн тавцангийн чичиргээний үзүүлэлтүүд нь цочролд тэсвэртэй зэрэглэлийн стандартуудтай бүрэн нийцсэн тохиолдолд л зах зээлд гаргахыг зөвшөөрдөг.
Дүгнэж хэлэхэд, шинжлэх ухааны цочролд тэсвэртэй зэрэглэлийн стандарт, маш сайн цочролд тэсвэртэй гүйцэтгэл, хатуу чанарын хяналттай боржин чулуун тавцан нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгааны ажилд өндөр нарийвчлалтай үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай тогтвортой дэмжлэг үзүүлэх зорилгоор сонгогдсон бөгөөд эцсийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг эрэлхийлэх явдал юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 28