Өндөр хатуулаг, бага тэлэлтийн коэффициент, чийгшүүлэх чадвар сайтай, байгалийн эсрэг соронзон шинж чанар бүхий боржин чулуун нарийн платформууд нь нарийвчлал, тогтвортой байдал өндөр эрэлт хэрэгцээтэй өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгааны салбарт орлуулшгүй ач холбогдолтой юм. Дараах нь түүний хэрэглээний үндсэн хувилбарууд болон техникийн давуу талууд юм.
I. Хэт нарийвчлалтай боловсруулах тоног төхөөрөмжийн талбар
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж
Хэрэглээний хувилбарууд: Литографийн машины ажлын ширээ, вафель зүсэх машины суурь, баглаа боодлын тоног төхөөрөмжийн байрлал тогтоох платформ.
Техникийн үнэ цэнэ:
Боржингийн дулааны тэлэлтийн коэффициент нь зөвхөн (0.5-1.0) ×10⁻⁶/℃ бөгөөд энэ нь литографийн машинд нано хэмжээст өртөх үед температурын хэлбэлзлийг тэсвэрлэх чадвартай (±0.1℃ орчинд нүүлгэн шилжүүлэх алдаа < 0.1нм).
Дотор бичил нүх сүвний бүтэц нь байгалийн чийгшүүлэгч (0.05-аас 0.1 чийгшүүлэх харьцаа) үүсгэж, шоо зүсэх машинаар өндөр хурдтай зүсэх үед чичиргээг (далайц < 2μm) дарж, зүсэх ирмэгийн тэгш бус байдал Ra 1μm-ээс бага байхыг баталгаажуулдаг.
2. Нарийн нунтаглах машин ба координат хэмжих машин (НУМ)
Өргөдөл гаргах тохиолдол:
Гурван координат хэмжих машины суурь нь ± 0.5μm/m тэгшхэн боржин чулуун бүтэцтэй. Агаарт хөвөх чиглүүлэгч төмөр замтай хослуулан нано түвшний хөдөлгөөний нарийвчлалд хүрдэг (давталтын байрлал тогтоох нарийвчлал ±0.1μm).
Оптик нунтаглах машины ажлын ширээ нь боржин чулуу, мөнгөн гангийн нийлмэл бүтцийг ашигладаг. K9 шилийг нунтаглах үед гадаргуугийн долгион нь λ/20 (λ=632.8нм)-ээс бага бөгөөд лазер линзний хэт гөлгөр боловсруулалтын шаардлагыг хангадаг.
II. Оптик ба фотоникийн салбар
Одон орны дуран ба лазер систем
Ердийн хэрэглээ:
Том радио телескопын тусгалын гадаргуугийн тулгуур тавцан нь өөрөө жинтэй (нягтрал 2.7 г/см³), салхины чичиргээний хүчтэй эсэргүүцэлтэй (10 түвшний салхины дор хэв гажилт < 50 μм) боржингийн зөгийн сархинагаас бүрдсэн бүтэцтэй.
Лазер интерферометрийн оптик платформ нь бичил сүвэрхэг боржин чулууг ашигладаг. Цацруулагч нь вакуум шингээх замаар бэхлэгдсэн бөгөөд 5 нм-ээс бага тэгш байдлын алдаатай бөгөөд таталцлын долгион илрүүлэх зэрэг хэт нарийвчлалтай оптик туршилтуудын тогтвортой байдлыг хангадаг.
2. Нарийвчлалтай оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн боловсруулалт
Техникийн давуу талууд:
Боржингийн платформын соронзон нэвчилт ба цахилгаан дамжуулах чанар нь тэгтэй ойролцоо бөгөөд ион цацраг өнгөлөх (IBF) болон соронзон геологийн өнгөлгөө (MRF) зэрэг нарийн процесст цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллөөс зайлсхийдэг. Боловсруулсан асфик линзийн гадаргуугийн хэлбэрийн нарийвчлалын PV утга нь λ/100 хүрч болно.
Iii. Агаарын сансрын болон нарийн шалгалт
Нисэхийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хяналтын платформ
Хэрэглээний хувилбарууд: Нисэх онгоцны ирийг гурван хэмжээст шалгах, нисэхийн хөнгөн цагаан хайлшны бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэлбэр, байрлалын хүлцлийг хэмжих.
Гол гүйцэтгэл:
Боржингийн тавцангийн гадаргууг электролитийн зэврэлтээр боловсруулж, нарийн хэв маягийг (Ra 0.4-0.8μm барзгартай) үүсгэдэг бөгөөд өндөр нарийвчлалтай гох датчикуудад тохиромжтой, ирний профилийг илрүүлэх алдаа нь 5μm-ээс бага байна.
Энэ нь 200 кг-аас дээш нисэхийн эд ангиудын ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд урт хугацааны ашиглалтын дараа тэгш байдлын өөрчлөлт нь 2μm/m-ээс бага бөгөөд энэ нь сансрын салбарын 10-р зэргийн засвар үйлчилгээний нарийн шаардлагыг хангадаг.
2. Инерцийн навигацийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шалгалт тохируулга
Техникийн шаардлага: Гироскоп, акселерометр зэрэг инерцийн төхөөрөмжүүдийн статик тохируулга хийхэд хэт тогтвортой лавлах платформ шаардлагатай.
Шийдэл: Боржин чулуун тавцан нь идэвхтэй чичиргээ тусгаарлах системтэй (байгалийн давтамж < 1Гц) хослуулсан бөгөөд чичиргээний хурдатгал < 1×10⁻⁴g орчинд инерцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн 0.01°/цаг-аас бага офсет тогтворжилтыг өндөр нарийвчлалтай тохируулдаг.
Iv. Нанотехнологи ба биоанагаах ухаан
Сканнерийн микроскоп (SPM) платформ
Үндсэн функц: Атомын хүчний микроскоп (AFM) болон сканнерийн туннелийн микроскопийн (STM) суурь болохын хувьд түүнийг хүрээлэн буй орчны чичиргээ болон дулааны шилжилтээс тусгаарлах шаардлагатай.
Гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд:
Боржин чулуун платформ нь пневматик чичиргээ тусгаарлах хөлтэй хослуулан гадаад чичиргээний дамжуулалтын хурдыг (1-100 Гц) 5% -иас бага болгож, агаар мандлын орчинд AFM-ийн атомын түвшний дүрслэлийг бий болгодог (нарийвчлал < 0.1 нм).
Температурын мэдрэмж нь 0.05μm/℃-ээс бага бөгөөд энэ нь биологийн дээжийг тогтмол температурт (37℃±0.1℃) нано хэмжүүрээр ажиглахад тавигдах шаардлагыг хангадаг.
2. Бичип савлах төхөөрөмж
Хэрэглээний тохиолдол: ДНХ-ийн дараалал тогтоох чипүүдэд зориулсан өндөр нарийвчлалтай тэгшлэх платформ нь ±0.5μm-ийн байршлын нарийвчлал бүхий боржин чулуун агаарт хөвөх чиглүүлэгч төмөр замыг ашигладаг бөгөөд энэ нь микрофлюидик суваг ба илрүүлэгч электродын хооронд микрон дэд холболтыг баталгаажуулдаг.
V. Шинээр гарч ирж буй хэрэглээний хувилбарууд
Квантын тооцооллын төхөөрөмжийн суурь
Техникийн сорилтууд: Кубитийг удирдахад маш бага температур (mK түвшин) болон хэт тогтвортой механик орчин шаардлагатай.
Шийдэл: Боржингийн маш бага дулааны тэлэлтийн шинж чанар (тэлэлтийн хурд -200 хэмээс тасалгааны температур хүртэл 1ppm-ээс бага) нь хэт бага температурт хэт дамжуулагч соронзны агшилтын шинж чанартай таарч, квант чипсийг савлах явцад тэгшилгээний нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.
2. Electron Beam Lithography (EBL) систем
Гол гүйцэтгэл: Боржингийн платформын тусгаарлагч шинж чанар (эсэргүүцэл > 10¹³Ω · м) нь электрон цацрагийн тархалтаас сэргийлдэг. Энэ нь цахилгаан статик булны хөтөчтэй хослуулан нано хэмжээст шугамын өргөнтэй (<10нм) өндөр нарийвчлалтай литографийн хэв маягийг бичдэг.
Дүгнэлт
Боржингийн нарийвчлалтай платформыг ашиглах нь уламжлалт нарийн машин механизмаас нанотехнологи, квантын физик, биоанагаах ухаан зэрэг дэвшилтэт салбарууд хүртэл өргөжсөн. Түүний өрсөлдөх чадвар нь материалын шинж чанар, инженерийн шаардлагуудын гүн гүнзгий уялдаа холбоонд оршдог. Ирээдүйд нийлмэл арматурын технологи (графен-боржин нанокомпозит гэх мэт) болон ухаалаг мэдрэгч технологийг нэгтгэснээр боржин чулуун платформууд атомын түвшний нарийвчлал, бүрэн температурын хүрээний тогтвортой байдал, олон функцтэй интеграцчлалын чиглэлд нэвтэрч, дараагийн үеийн үйлдвэрлэлийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох болно.
Шуудангийн цаг: 2025-05-28