Дэлхийн шилдэг лабораториудад нано хэмжээст материалыг илрүүлэх, нарийн оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шалгалт тохируулга, хагас дамжуулагч чипийн бичил бүтцийн хэмжилт гэх мэтээс үл хамааран хэмжилтийн лавлагааны нарийвчлал, тогтвортой байдалд бараг хатуу шаардлага тавьдаг. Гайхамшигтай гүйцэтгэлтэй боржин чулуу нь олон лабораторийн анхны сонголт болсон. Уламжлалт цутгамал төмрийн лавлагаа гадаргуутай харьцуулахад түүний нарийвчлалын тогтвортой байдлыг 300% хүртэл сайжруулах боломжтой бөгөөд энэ нь шинжлэх ухааны гүн гүнзгий нотолгоо, практик баталгаажуулалтад үндэслэсэн болно. .
1. Материалын шинж чанар нь нарийвчлалын үндсийг тодорхойлдог
Цутгамал төмөр нь уламжлалт лавлагааны гадаргуугийн материалын хувьд тодорхой хатуулагтай боловч төрөлхийн согогтой байдаг. Түүний дулааны тэлэлтийн коэффициент нь ойролцоогоор 12×10⁻⁶/℃ байна. Лабораторийн нийтлэг температурын хэлбэлзлийн орчинд (агааржуулагчийг эхлүүлэх, зогсоох үед үүссэн температурын 5 ° C-ийн зөрүү гэх мэт) 1 метрийн урттай цутгамал төмрийн жишиг гадаргуу нь 60 μм хэмжээтэй өөрчлөлтийг авч болно. Үүнээс гадна цутгамал төмрийн дотор ширхэгтэй бал чулуун бүтэц байдаг. Урт хугацааны хэрэглээ нь стрессийн концентрацид өртөмтгий байдаг тул жишиг хавтгайн тэгш байдал аажмаар буурдаг. Энэ төрлийн дулааны хэв гажилт, бүтцийн өөрчлөлт нь хэмжилтийн өгөгдөлд системчилсэн хазайлт үүсгэж, туршилтын үр дүнгийн нарийвчлалд ноцтой нөлөөлнө. .
Үүний эсрэгээр, боржингийн шулууны дулааны тэлэлтийн коэффициент нь зөвхөн (4-8) ×10⁻⁶/℃ бөгөөд энэ нь цутгамал төмрийн гуравны нэгээс бага байна. Температурын ижил зөрүүтэй 5 хэмийн үед 1 метр урт боржин чулуун шугамын хэмжээ нь ердөө 20-40 μм байна. Боржин чулуу нь кварц, хээрийн жонш зэрэг ашигт малтмалын талстжилтаас үүсдэг. Энэ нь нягт, жигд бүтэцтэй бөгөөд дотоод стрессийн концентрацийн асуудалгүй. Олон тэрбум жилийн геологийн процессын дараа боржин чулуу нь байгалийн жамаар хөгширч, цаг хугацааны явцад цутгамал төмөр шиг хэлбэрээ алдахгүй, материалын мөн чанараас жишиг хавтгайн урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангадаг. .
Хоёрдугаарт, боловсруулах технологи нь хэт өндөр нарийвчлалд хүрдэг
Цутгамал төмрийн лавлагааны гадаргууг боловсруулах явцад материалын шинж чанарын хязгаарлалтаас шалтгаалан тэгш байдлын нарийвчлал нь ихэвчлэн ± 5-10 мкм хүрч чаддаг. Түүнээс гадна цутгамал төмрийн гадаргуу нь исэлдэлт, зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг тул байнгын засвар үйлчилгээ, нунтаглах шаардлагатай байдаг. Нунтаглах бүр нь лавлагааны гадаргуугийн анхны нарийвчлалд нөлөөлнө. .
Боржин чулуу нь өндөр нарийвчлалтай нунтаглах технологийг ашигладаг бөгөөд тоон удирдлагын дэвшилтэт технологитой хослуулсан. Хавтгай байдлыг ± 1-3 μм-ийн дотор хянах боломжтой бөгөөд зарим өндөр чанартай бүтээгдэхүүн нь ± 0.5μm хүртэл хүрч чаддаг. Гадаргуугийн хатуулаг нь Mohs масштабаар 6-7 хүрдэг бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь цутгамал төмрөөс 3-5 дахин их байдаг. Энэ нь амархан маажиж, элэгддэггүй. Удаан хугацааны турш ашигласны дараа ч гэсэн боржин чулуун хавтангийн гадаргуугийн нарийвчлал нь тогтвортой байж, тогтмол шалгалт тохируулга, засвар үйлчилгээ хийх шаардлагагүй болж, лабораторийн ашиглалтын зардал, цаг хугацааны зардлыг эрс багасгадаг. .
Iii. Байгаль орчинд дасан зохицох чадвар нь тогтвортой хэмжилтийг баталгаажуулдаг
Лабораторийн орчин нь нарийн төвөгтэй, өөрчлөгдөж байдаг. Чийгшил, чичиргээ, цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо зэрэг хүчин зүйлүүд бүгд хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлдөг. Цутгамал төмрийн лавлагаа гадаргуу нь чийглэг орчинд зэвэнд өртөмтгий байдаг тул гадаргуугийн барзгаржилт нэмэгдэж, хэмжилтийн датчикийн контактын нарийвчлалд нөлөөлдөг. Үүний зэрэгцээ цутгамал төмрийн соронзон нь нарийн электрон хэмжилтийн төхөөрөмжийн ажиллагаанд саад учруулж болзошгүй юм. .
Боржин чулуу нь металл бус материал, соронзон бус, цахилгаан дамжуулах чадваргүй, электрон төхөөрөмжид саад болохгүй. Түүний ус шингээх түвшин нь 0.1% -иас бага бөгөөд өндөр чийгшилтэй орчинд тогтвортой гүйцэтгэлтэй хэвээр байна. Үүнээс гадна боржингийн өвөрмөц чийгшүүлэх шинж чанар нь хүрээлэн буй орчны чичиргээг үр дүнтэй шингээж, гадны нөлөөллийг багасгадаг. Жишээлбэл, том оврын багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийн ойролцоох лабораторид боржин чулуу нь нэг секундын дотор чичиргээний энергийн 90 гаруй хувийг бууруулж чаддаг бол цутгамал төмрийн лавлагааны гадаргуу нь 3-5 секунд шаардлагатай. Энэ нь нарийн төвөгтэй орчинд ч хэмжилт хийхэд тогтвортой лавлагаа өгөх боржин чулуун шулуун ирмэгийг олгодог. .
Дөрөв. Бодит өгөгдөл нь гүйцэтгэлийн давуу талыг баталгаажуулдаг
Олон улсын нэр хүндтэй хагас дамжуулагч лаборатори нэг удаа ширмэн болон боржин чулууны жишиг гадаргуу дээр урт хугацааны харьцуулсан туршилт хийжээ: Өдөр бүр 8 цаг үргэлжилсэн 30 хоног үргэлжилсэн хэмжилтийн туршилтын явцад ширмэн жишиг гадаргууг ашигласан төхөөрөмжийн хэмжилтийн хуримтлагдсан алдаа ±45μм хүрсэн. Боржин чулуун шонг ашигласан тоног төхөөрөмжийн нийт алдаа нь ердөө ±15μm бөгөөд нарийвчлалын тогтвортой байдал нь 300% хүртэл дээшилдэг. Үүнтэй төстэй туршилтын үр дүнг материал судлал, оптикийн инженерчлэл зэрэг олон салбарын шилдэг лабораториудад дахин дахин баталгаажуулсан нь өндөр нарийвчлалтай хэмжилтэнд боржин чулуун шугамыг орлуулшгүй болохыг харуулж байна. .
Дүгнэж хэлэхэд, боржин чулуу нь материалын шинж чанар, боловсруулах технологи, байгаль орчинд дасан зохицох чадвар зэрэг гурав дахин давуу талтай гэдгээрээ цутгамал төмрийн жишиг гадаргууг иж бүрэн давж гарсан. Нарийвчлалын тогтвортой байдлыг 300% сайжруулсан нь лабораториудад хэмжилтийн найдвартай жишиг болж өгөөд зогсохгүй хамгийн сүүлийн үеийн шинжлэх ухааны судалгаа, нарийн үйлдвэрлэлийн технологийг хөгжүүлэх бат бөх суурийг тавьж байна. Энэ бол дэлхийн шилдэг лабораториуд боржин чулуун хавтанг сонгосон гол шалтгаан юм.
Шуудангийн цаг: 2025-05-19