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2025-01-24 09:33:15納米級位移臺: 納米級位移臺是一種高精度定位設備，能夠在納米尺度上實現精確移動。它通常由精密機械結構、驅動系統、控制系統及傳感器等組成，具有分辨率高、重復定位精度高、穩(wěn)定性好等特點。納米級位移臺廣泛應用于科學研究、半導體制造、精密加工、光學調整等領域，是實現高精度定位和微小位移的關鍵設備。通過精密控制，它能夠完成納米級別的精確定位和移動，滿足各種高精度實驗和制造需求。

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納米級位移臺問答

2022-04-26 11:11:57想要實現納米級移動？讓TA來助你一臂之力: 顯微操縱器，具有精密的傳動和機械結構，可完成人手不能從事的精細運動的操作。主要應用于膜片鉗實驗、顯微注射類實驗及機械定位等場景。根據顯微操縱器控制移動的方式，一般分為手動、電動顯微操縱器。手動模式由于精度多為微米級別，且難以穩(wěn)定控制移動速度，因此使用場景比較受限。相比之下，電動模式穩(wěn)定性高，精度可以控制幾十到幾百納米范圍內，而且對環(huán)境要求相對比較低。為什么電動模式可以實現穩(wěn)定性高、精度高？因為電動模式中多使用步進電機驅動。步進電機是一種直接將電脈沖轉化為機械運動的機電裝置，通過控制施加在電機線圈上的電脈沖順序、頻率和數量，可以實現對步進電機的轉向、速度和旋轉角度的控制。在不借助帶位置感應的閉環(huán)反饋控制系統的情況下，使用步進電機與其配套的驅動器共同組成的控制簡便、低成本的開環(huán)控制系統，可以實現精確的位置和速度控制?，F在常用的步進電機主要分為三類，包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HS），其特點各不相同。1）永磁式步進電機：一般為兩相，轉矩和體積較小，永磁式步進電機的轉子用永磁材料制成，轉子的極數與定子的極數相同。特點是動態(tài)性能好、輸出力矩大，但這種電機精度差，步矩角大，一般為7.5度或15度；2）反應式步進電機：一般為三相，可實現大轉矩輸出，定子上有繞組、轉子由軟磁材料組成。結構簡單、成本低、步距角小，一般為1.5度、但動態(tài)性能差、噪聲、振動都很大，可靠性難保證。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩；3）混合式步進電機：指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。其定子上有多相繞組、轉子上采用永磁材料，轉子和定子上均有多個小齒以提高步矩精度。其特點是輸出力矩大、動態(tài)性能好，步距角小，但結構復雜、成本相對較高。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。下圖生動的演示了兩相步進電機的工作原理：其轉子有50齒，而定子只有48齒，分為8個主極。如果將這8個主極分為4對，我們會發(fā)現其中1對定子與轉子的齒牙是完全對齊的，一對定子與轉子的齒牙是錯牙的，另外兩組的定子與轉子的齒牙則是半對齊的。當給定子一個脈沖信號時，定子磁場發(fā)生變化，轉子就會輕微移動以便與定子齒位對齊，在全驅動情況下，每次移動都是一個凹齒或者凸齒的一半，這個角度就是1.8度。如果是半步驅動的話，角度會進一步減小，也就是0.9度。MM-500電動顯微操縱器MM-500電動顯微操縱器，采用兩相混合式步進電機，搭配軟件操作。通過精巧的設計，可實現納米級移動精度，而且可承載更大的負載。例如可承載R-480玻璃微電極注射泵（約160g）或KDS Legato 130微量注射泵（約500g），再搭配MP-500微電極拉制儀形成納升級與微升級顯微注射解決方案，完成對斑馬魚、線蟲等胚胎、幼體的超精細顯微注射。識別下方二維碼，免費申請試用！

2023-01-08 12:35:25中科院物理所：納米級應變直寫技術，加速二維材料應變工程技術發(fā)展 |前沿用戶報道: 研究背景及成果應變工程是指通過拉伸或壓縮等應變技術來調控材料性能或優(yōu)化相關器件性能。近些年來，隨著二維材料的興起，基于它的應變工程研究變得火熱起來。但現有的二維材料應變技術（如拉伸襯底、產生氣泡等），重復性及靈活性差，因此如何實現微區(qū)可控復雜應變成為應變工程發(fā)展的重要方向之一。在此背景下，中科院物理所納米實驗室N10組提出了一種非接觸式應變直寫技術。該技術可以在二維材料中準確寫入納米到微米尺度設計圖案的應變。這項全新應變技術，具備高度的靈活性以及半導體工藝兼容性，有望進一步推進二維材料在納米機電系統、高性能傳感和非傳統光伏到量子信息科學等廣泛領域的潛在應用。相關成果"Strain lithography for two-dimensional materials by electron irradiation."已在Applied Physics Letters 上發(fā)表。實驗思路及結果驗證光刻膠材料 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）在電子束的輻照作用下會發(fā)生降解（如圖1所示），導致體積發(fā)生變化。光刻膠自身體積的變化，會進一步使附著在其表面的二維材料以及其它薄膜材料發(fā)生形變（如圖2所示）?；谶@個原理，中科院物理所研究團隊便考慮利用電子束直寫設備的高精度圖形直寫能力，通過調控電子束劑量，創(chuàng)造納米級應變分布的可控應變結構制備。圖1 光刻膠（PMMA）的電子輻照降解圖2 電子束誘導二維材料應變實驗發(fā)現，通過控制電子束輻照劑量，中科院物理所研究人員可以有效控制二維材料的應變程度（如圖3所示）。拉曼光譜技術以及光致熒光（PL）光譜技術是研究半導體應變的重要工具，圖4展示了“墨西哥帽狀”復雜應變的PL光譜空間峰位分布圖， HORIBA LabRAM HR Evolution Nano 納米拉曼光譜儀的強大空間數據采集及后處理能力，進一步揭示了該方法復雜應變的制備能力，即同時制備包含拉伸應變（紅移）以及壓縮應變（藍移）結構的能力。圖3 應變調控圖4 復雜應變空間分布儀器使用評價“該工作使用 HORIBA 的 LabRAM HR Evolution Nano 納米拉曼光譜儀，可探測納米級應變分布，使用便捷；處理空間分布數據的功能非常強大?！睂嶒炇遗鋫涞腖abRAM HR Evolution Nano納米拉曼光譜儀如果您對上述產品感興趣，歡迎掃描二維碼留言，我們的工程師將會及時為您答疑解惑。課題組介紹中科院物理所納米實驗室N10組，主要研究方向有：納米材料與納米結構的可控制備、新奇物理特性及器件應用研究；自旋、能谷量子態(tài)物性研究及其在量子信息/量子計算的應用;超快磁光激光光譜學；低維/納米材料物性和器件研究等。

2021-02-23 16:02:57蔡司電子顯微鏡納米級顆粒度分析解決方案: 　蔡司光學顯微鏡圖像對零配件和生產過程進行清潔度檢測時，需要確保機械組件在無摩擦狀態(tài)下工作。必須避免因裂紋引起的泄漏，減少噴嘴和過濾器堵塞以及防止泵和閥門發(fā)生故障?！　〗档途S護成本和縮短機器設備停機時間。　　電子顯微鏡圖像全自動納米級顆粒度分析軟件 —— 蔡司 SmartPI　　利用電子顯微鏡分析濾膜上多達 200,000 個顆粒，并可選擇地了解材料的化學組份信息 – SmartPI 讓這一切的全自動化運行得以實現。　　光學顯微鏡和電子顯微鏡的疊加圖像(包含 EDX 分析)蔡司關聯顆粒度分析能夠在光學和電子顯微鏡下快速測量與分析多達 200 個關鍵顆粒并表征它們 — 快速。這套用于顆粒度 EDS 分析的 Correlative Particle Analyzer 系統符合 ISO 16232 和 VDA19 標準。

2020-10-21 10:36:45Attocube公司低溫納米位移臺在NV-色心前沿進展: 近年來，金剛石NV色心（Nitrogen-vacancy defect centers）在科研界受到越來越多的科學家的重視。NV色心獨特且穩(wěn)定的光學特性使其擁有極其廣泛的應用前景。尤其在大力興起的量子信息領域，NV色心可以作為單光子源用于量子計算。而且NV色心作為具有量子敏感度的傳感器，還可應用于納米級分辨率的磁場、電場、溫度和壓力的探測。在生物學領域，NV色心更是很好的生物標識物，具有光學性能穩(wěn)定，細胞毒性低的優(yōu)點。德國attocube systems AG公司針對NV色心應用領域開發(fā)了多款低溫納米精度位移器及掃描器，為低溫下的NV色心準確位移、旋轉及掃描提供了很大的便利。以下我們總結了低溫環(huán)境中(4K)NV色心研究的典型實驗方案。1. 基于NV 色心的量子網絡節(jié)點和寄存器設計量子網絡節(jié)點的實現是未來量子網絡乃至量子互聯網的基本要求。這樣的量子寄存器在不干擾底層量子狀態(tài)的情況下負責接收或發(fā)射信息。近期，美國哈瓦德大學（Cambridge，MA，USA）的Marko Loncar和Mikhail Lukin小組提出了基于金剛石納米腔中硅空位色心的基本量子網絡節(jié)點。課題組在稀釋制冷機中采用德國attocube的極低溫納米位移器ANPxyz101和atocube的低溫復色差物鏡搭建的極低溫mK共聚焦顯微鏡，對金剛石晶格中的光學活性點缺陷進行了表征。此外，作者還通過將系統耦合到入射光光子以及附近具有100 ms退相干時間的核自旋來演示作為量子寄存器節(jié)點的工作原理。使量子中繼器邁出了堅實的一步。更多詳情請點擊: C.T. Nguyen et al, Phys. Rev. B 100, 165428 (2019)圖一、基于德國attocube公司的極低溫納米精度位移臺和低溫消色差物鏡搭建的共聚焦顯微鏡圖二、系統原理圖2. NV 色心在加壓凝聚態(tài)系統中的量子傳感壓力引起的影響包括平面內部性質變化與量子力學相轉變。由于高壓儀器內會產生巨大的壓力梯度，例如金剛石腔，致使常用的光譜測量技術受到限制。為了解決這一難題，巴黎第十一大學，香港中文大學和加州伯克利大學的科研團隊共同研發(fā)了一個新奇的納米尺度傳感器，研究者把量子自旋缺陷集成到金剛石壓腔中來探測極端壓力和溫度下的微小信號，空間分辨率不受到衍射極限限制。為此，加州伯克利大學團隊使用與光學平臺高度集成的閉循環(huán)德國attocube公司的attoDRY800低溫恒溫器來進行試驗，attoDRY800中集成了attocube公司的極低溫納米精度位移臺，以此來實現快速并且準確控制金剛石壓強的移動以及測量實驗。更多詳情請點擊:S. Hsieh et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1349-1354 (2019) M. Lesik, et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1359-1362 (2019)K. Yau Yip et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1355-1359 (2019)圖一、實驗示意圖及測量結果3. NV 色心的自旋與光子的增強耦合研究可靠的量子信息系統需要不同的量子系統結合它們各自的高特性來實現。光子作為局域量子比特之間的媒介提供了尤為靈活和普遍的可能性。因此，對固體量子比特與光子的有效耦合是量子計算的基本要求。氮空位ZX具有較長的自旋相干時間，其自旋可以通過光學初始化、操縱和檢測。然而，只有大約3%的光子發(fā)射被躍遷到了零聲子線中。這很大的限制了單光子的區(qū)分效率和自旋與光子的相干相互作用信噪比。德國薩蘭大學（Saarbrücken, Germany）的Christoph Becher小組設計和制造了一個可調諧二維光子晶體腔（圖1A），并報道了一個數量級的增強發(fā)射率（圖1B）。通過激光誘導，實現了M0腔模式與NVZX零聲子線共振的調諧。原位光學測量可控制實時的調諧過程。其制作優(yōu)化和調諧結果是光學自旋讀出結果是其信噪比的三倍。Christoph教授提出的制造工藝和實驗裝置，可以獲得更高的信噪比。為未來的量子信息提供了更多的可能和客觀的前景，在此測量實驗中使用的德國attocube公司制造的低溫納米位移器ANPxyz101，能夠在極低溫環(huán)境下，實現5 mm*5 mm*5 mm的行程，而且能夠實現200 nm分辨率，1 μm精度的閉環(huán)反饋。更多詳情請點擊:T. Jung, et al; "Spin Measurements of NV Centers Coupled to a Photonic Crystal Cavity", arXiv:1907.07602 (2019)圖一、A 實驗制備的可調諧的二維光子晶體腔體；B 在637.4 nm處M0腔模式和NV-ZPL的相互作用4. 總體NV色心信號收集實驗將磁性樣品覆蓋在表面具有較多NV色心的塊體金剛石襯底上。這個NV色心表面層通常由離子注入或在金剛石表面合成富氮表面層來實現。通常采用532 nm的激光激發(fā)NV色心到激發(fā)態(tài)，并在630-800 nm波長范圍收集熒光信號。同時利用微波信號激發(fā)和探測NV色心的自旋態(tài)（ESR）。熒光信號由二維的CCD探測陣列收集成像并與樣品相對應。與單個NV色心的研究不同，該實驗方案采用大工作距離獲得大視野范圍的成像，從而實現大面積信號的采集。該實驗方案中對于塊體金剛石襯底及磁性樣品的準確位移采用的是attocube公司的ANP341系列納米精度位移臺，該位移臺可以在4K低溫強磁場環(huán)境中實現20 mm超大行程的位移，位移步長小至20 nm@4K，垂直方向的載重達2 Kg，低溫下采用電阻式傳感器，可以實現200 nm的分辨率，1 μm的重復精度。圖一、 CCD與顯微鏡成像系統圖二、低溫強磁環(huán)境兼容納米精度位移臺 ANP3415. 單個NV色心研究：樣品表面的納米金剛石納米金剛石的單個NV色心探測可以通過共聚焦顯微技術來實現。該實驗裝置包括attocube的三維低溫納米位移臺，Z方向可以準確調整樣品到焦平面，XY可以對樣品表面進行掃描。采用532 nm激光激發(fā)，對630 nm-800 nm范圍的熒光信號進行采集。采用可調的微波信號對NV色心的自旋態(tài)進行激發(fā)，通過熒光信號的峰值位移來確定其自旋態(tài)。整個實驗在4K低溫恒溫器中進行。為了研究感興趣的區(qū)域，通常將金剛石粉末（20-30 nm）均勻的撒在樣品表面，然后使用attocube三維納米位移臺來掃描樣品并且對特定NV色心進行測量，并且可以通過單個NV色心觀測較大溫度范圍內的樣品性質。圖一、掃描共聚焦顯微鏡示意圖 Tokura課題組成功的運用此技術研究了FeGe樣品中的磁渦旋結構。更多細節(jié)請參考：Using NV-Center Optically Detected Magnetic Resonance (ODMR) as a Probe for Local Magnetic Dynamics in Transition Metals6. 掃描探針量子探測器(例如：掃描磁力顯微鏡) 將一個NV色心固定在掃描探針顯微鏡的探針末端。可以通過在針尖上“粘貼”納米金剛石，或采用納米壓印與O2刻蝕技術將塊體金剛石加工成再用N-14注入來實現NV色心，現在甚至已經有商業(yè)化的針尖。采用共聚焦顯微鏡將激發(fā)光聚焦在掃描探針的NV色心上。實驗中樣品的準確掃描是通過attocube公司的低溫納米精度位移臺進行。這樣便可實現對樣品表面的納米級精度大范圍成像測量。該技術理論上可以對多種與NV色心熒光相關的特性進行高精度顯微學測量。圖一、掃描探針顯微鏡示意圖 Jayich課題組 (UCSB)運用這一技術在BaFe2(As0.7P0.3)2 超導材料的轉變溫度附近（30K）成功觀測到了旋渦。這一技術在研究材料低溫下的新奇性質方面前景廣闊。更多細節(jié)請參考：Scanned probe imaging of nanoscale magnetism at cryogenic temperatures with a single-spin quantum sensor.7. 基于NV色心顯微鏡對疇壁跳變的納米級成像與控制磁力線中的疇壁可能對未來的自旋電子器件是有用的，因此其納米尺度的表征是邁向實用化的重要一步。正如法國科學家Vincent Jaques在《科學》雜志上所展示的那樣，基于AFM/CFM的NVZX顯微鏡可以對1 nm厚的鐵磁納米線中的疇壁進行成像，以及單個疇壁釘扎位置之間的跳躍。同時，研究還表明，由于高的局部激光功率，疇壁可以通過局部加熱誘導跳躍而沿導線移動。對實驗結果起關鍵作用的是德國attocube公司的低溫納米位移臺，其能夠實現低溫下納米精度的樣品位移、傾角、旋轉和掃描等功能。更多詳情請點擊:Tetienne et al ., Science 344, 1366(2014)圖一、實驗裝置示意圖

2018-11-24 16:19:17如圖的位移臺，要進行ANSYS模態(tài)分析，如何施加約束: 如圖的位移臺，材料Al，彈性模量72GPa，密度2700，我從Z上面中間施加向下的力，或者從Z右邊中間施加向左的力，可以使臺子發(fā)生Y和X方向的位移。如果我想分析臺子在Y方向的固有頻率，... 如圖的位移臺，材料Al，彈性模量72GPa，密度2700，我從Z上面中間施加向下的力，或者從Z右邊中間施加向左的力，可以使臺子發(fā)生Y和X方向的位移。如果我想分析臺子在Y方向的固有頻率，如何施加約束？（整個圖形Z外邊的line已固定死）如圖中我把紅線限制只能讓其在Y方向活動，黃線固定死，出來的結果還是很小，只有幾Hz，而文獻中同樣的結構是幾百Hz。我不知道是哪里出了錯誤，求高人指點。展開