圧電ナノポジショニング製品に対する低温真空環境の影響

低温真空環境は圧電製品に影響を与えるのか?圧電セラミックスは低温に耐えられますか?そこで今日は、圧電セラミックスに対する低温の影響について議論します。

まず、圧電セラミックスは低温で使用でき、CoreMorrowは−273°Cの低温で使用できる圧電セラミックスを提供できることは間違いない。しかし、温度が室温より低いと、圧電セラミックスの圧電効果が低下し、圧電材料が発生できる出力と変位も大幅に低下することを理解する必要があります。低温<260 Kでは損失はK当たり約0.4%であり、液体窒素環境では圧電セラミックスの変位は室温での変位の約10%であった。

温度低下に伴う圧電セラミックスの変位曲線を下図に示します。異なる圧電材料では、曲線が変化します。

室温環境と比較して、低温環境における異なる電圧に対応する変位は相対的に減少する。

一般的に使用されている圧電セラミックスは半双極圧電セラミックスであり、つまり圧電セラミックスが受けることができる負圧は最大正電圧の約20%であるが、低温環境のため圧電セラミックスの脱分極に対する抵抗力が急激に増加しているため、超低温環境では、圧電セラミックスは、より大きな変位を得るために二重極によって駆動することができる。例えば、77 Kの低温では、圧電セラミックスの歪能力は室温の約20%まで低下するが、双極性により室温単極性の約40%の変位を得ることができる。

また、低温条件下では、圧電セラミックスの周波数定数d 33、結合係数、誘電率、容量などのパラメータが変化する。いくつかのカーブが表示されます。カーブは、マテリアルによって異なります。

温度による周波数定数の変化

 

温度によるd 33の相対変化

 

温度による結合係数の相対変化

 

温度による誘電率の相対変化

 

CoreMorrow低温真空互換圧電運動製品の推奨

低温真空両立圧電セラミックヒープ

低圧積層共焼プロセスの圧電セラミックスは優れた性能と長い使用寿命を有し、科学実験と工業応用に適している。積層圧電セラミックスには、正方形と環状の2種類の形状があり、さまざまなサイズと変位が異なる用途のニーズを満たすことができます。特殊な絶縁材料は、劣悪な条件下で動的性能を出力することを確保する。コンパクトで洗練されており、統合が容易です。

CoreMorrowの圧電積層セラミックスは、複数の樹脂外層タイプを有する。標準製品は通常、緑色または灰色の樹脂である。低温真空用途には、黒色または灰色の樹脂ベースの圧電積層セラミックスを選択しなければならない。

低温真空互換パッケージ圧電セラミックアクチュエータ

低圧円筒形圧電セラミックスアクチュエータは、低圧圧電セラミックススタックを内部にカプセル化することによって設計され、外部は円筒形ステンレス鋼ハウジングによって保護され、そして圧電セラミックススタックは機械ハウジングによってプリロードされ、それはより高い内部機械プリロード力を持ち、高負荷と高動態応用に応用できる。圧電セラミックススタックによる変位と出力を出力することができ、一定の引張力に耐えることができます。

CoreMorrowの低温真空互換圧電セラミックアクチュエータは低温真空処理されており、低温真空互換材料を用いて低温真空応用に適している。それは直接駆動構造、出力が大きく、精度が高く、信頼性が高いという特徴を持っている。

低温真空互換圧電ナノポジショニングテーブル

低温超高圧互換圧電ナノポジショニングプラットフォームは一般的に増幅駆動構造を採用し、変位範囲が広く、多次元運動を発生でき、運動軸は6次元に達することができる。上図はCoreMorrow P 60.X 250圧電ナノポジショニングテーブルで、ストロークは250μmに達することができ、全閉ループ閉ループ形式を採用し、ポジショニング精度がより高く、耐振設計、耐振性能が強い。

低温真空互換三次元圧電対物レンズロケータ

圧電対物レンズロケータは、マイクロナノスケールの高精度高速走査運動またはフォーカス応用のために対物レンズを駆動するために使用される。上図はCoreMorrowの低温圧電対物レンズロケータです。100μm/軸までストロークする3次元XYZ運動を生成でき、低温真空応用に適している。

低温真空強磁性互換中空圧電ナノポジショニングテーブル

上図はCoreMorrow P13Aシリーズの圧電ナノポジショニングプラットフォームを示しており、このプラットフォームは極低温と強磁場環境のために開発され、設計されている。低温圧電駆動を採用し、ケーシングは軽量な材料で作られています。P13AはXY二次元スキャン運動ができ、体積は小さく精緻で、サイズは33×33×14.6 mmで、中心に10×10mmの貫通孔がある。すべてのコンポーネントは低温強磁性互換バージョンを使用して、低温強磁性条件下での性能を確保します。変位は30μまで可能m@150V4 K温度では、分解能は0.5 nmに達することができます。

真空互換圧電スクリュー

CoreMorrowが提供する圧電ねじは真空互換バージョンを持ち、真空応用に適しており、ストロークは26 mmに達し、回転分解能は50μrad未満、直線最小ステップ長は20 nmである。

真空互換3D圧電スクリュー運動プラットフォーム

同様に、CoreMorrowは圧電スクリュー駆動と統合された運動プラットフォームを提供することができ、真空互換性があり、最小変位増分は<30 nm、分解能は0.5μm、負荷能力は50 Nに達する。

低温真空互換圧電偏向ミラー

2次元θxθy偏向圧電偏向ミラーは、低温真空と互換性があり、中心に光孔があり、偏向角度は±3°である。

低温真空互換3 D圧電モータープラットフォーム

XYZ三次元線形圧電モータープラットフォームは、低温真空と互換性があり、ストロークは3.5 mm/軸、超小型寸法、ナノ精度に達することができる。