RICERCA FISICA MICRO e NANOMETRICA - POSIZIONATORI E AUTOMAZIONE

Nella micro produzione o nella ricerca scientifica la precisione è tutto.

Inoltre in un ambiente sperimentale caratterizzato da condizioni critiche e valori infinitesimali, è ovvio che nulla può essere “fatto a mano”.

Per questo, in laboratorio qualsiasi operazione di traslazione, rotazione, spostamento o gestione dei campioni e regolazione delle strumentazioni, occorre servirsi di strumenti di micro-posizionamento di altissima precisione.

Micro-posizionatore asse XY

MICRO POSIZIONATORI PER LA RICERCA SPERIMENTALE E LA MICRO PRODUZIONE

Ogni laboratorio legato alla ricerca fisica micro e nanometrica così come all’industria della micro e nano produzione, fa largo uso dei microposizionatori per la gestione dei campioni.

I Microposizionatori sono realizzati usando encoder rotativi o lineari per il rilevamento della posizione del carrello. Gli encoder lineari , realizzati con elettronica complessa e di estrema qualità, offrono il massimo in termini di controllo delle prestazioni.

Si tratta di sistemi di motion control, ovvero in grado di compiere spostamenti controllati elettronicamente con una precisione su scala  nanometrica oppure micrometrica.

Nano e micro posizionatori automazione nano e micrometrica per laboratori industriali e di fisica sperimentale

ROTARY STAGE e TRANSLATION STAGE

I principali movimenti richiesti a un posizionatore sono di due tipi: lineare o rotazionale.

Il primo consiste nello spostamento lineare, traslazione di un oggetto o di uno strumento, ad esempio avvicinarsi o allontanarsi, per la messa a fuoco.

Per queste necessità si utilizzano posizionatori lineari o Translation stages.

Nel secondo caso la movimentazione non è lungo un asse, ma una rotazione di precisione attorno ad esso. Questi dispositivi sono detti Rotary o Rotation Stage, o assi rotatori. Anche qui per certe applicazioni è fondamentale la precisione, che può essere richiesta fino al millesimo di grado.

Infine una caratteristica importantissima è il wobble, ossia l’oscillazione dell’asse di rotazione: uno stage che ha un’accuratezza del millesimo di grado ma che oscilla come una trottola è praticamente inutile.

MICRO REGOLAZIONE OTTICA PER TELESCOPI

Sembrerà quasi ovvio, ma un esperimento deve anche poter essere visto e seguito, oltre che realizzato.

Il difficile compito di ingrandire migliaia di volte il fenomeno da analizzare è affidato a microscopi ottici ed i campioni hanno bisogno di essere movimentati con precisione ed a volte in modo automatico.

Le tavole Steinmeyer della serie KDT sono state progettate proprio per quest’applicazione.

MICRO E NANO POSIZIONATORI

A seconda della scala di precisione richiesta esistono sia posizionatori per traslazione micrometrica, sia per traslazione nanometrica.

I Nano posizionatori hanno un principio di funzionamento simile ai Micro posizionatori, ma per operare a un livello estremo di precisione, si utilizzano encoder lineari in grado di effettuare spostamenti dell’ordine del milionesimo di millimetro.

NANO e MICRO POSIZIONATORI PER IL VUOTO

Molti processi sperimentali o industriali devono essere svolti in atmosfera di Vuoto o Ultra Alto Vuoto.

In questo caso i sistemi di movimentazione non solo devono garantire il controllo e la precisione nella movimentazione, ma devono farlo resistendo alle condizioni critiche e preservandone i parametri.

ALLINEAMENTO LASER e MICRO REGOLAZIONE

Spesso nei laboratori che si occupano di applicazioni che prevedono l’uso di laser, sono richieste movimentazioni di altissima precisione e con una velocità costante nel tempo.

Le linee di ritardo sono il classico esempio dove queste specifiche sono richieste. Anche per la collimazione e la focalizzazione dei fasci laser, spesso sono richieste movimentazioni con alta precisione.

PRODUTTORI DI SISTEMI PER VUOTO E ULTRA ALTO VUOTO UHV

FLAMAR rappresenta per l’Italia numerose ditte riconosciute a livello mondiale.

UHV Design, ditta inglese che produce sistemi di movimentazione manuale o motorizzata in UHV, e sistemi per il riscaldamento o il raffreddamento dei campioni.

HTC, ditta di Taiwan con standard qualitativi europei, che produce componentistica per vuoto ed ultra alto vuoto, come flange, bellows, raccordi, guarnizioni e valvole

Steinmayer, ditta tedesca che produce sistemi di movimentazione motorizzata per applicazioni in atmosfera ambiente o in vuoto

nanoFaktur, ditta tedesca che produce stack ed attuatori piezo anche per applicazioni in vuoto

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