Аса дәл қозғалысты басқару саласында ауамен жүзетін ультра дәл қозғалыс модулінің өнімділігі оның негізінің сипаттамаларына өте тәуелді. Граниттен жасалған дәлдік негізі және керамикалық негіз екі жоғары профильді таңдау ретінде әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар, тұрақтылық, дәлдік, беріктік және басқа да негізгі өлшемдерде айқын айырмашылықтар бар.
Тұрақтылық: табиғи ықшамдылық және жасанды дәлдік
Ұзақ геологиялық уақыттан кейін пайда болған граниттің ішкі құрылымы тығыз және біркелкі, ал кварц пен дала шпаты сияқты минералдар бір-бірімен тығыз байланысты. Шеберханадағы үлкен жабдықтардың жұмысынан туындаған діріл сияқты сыртқы кедергілерге тап болған кезде, гранит негізі күрделі кристалды құрылымымен тиімді түрде бөгеп, әлсірете алады, бұл ауа қалқымасына берілетін аса дәл қозғалыс модулінің діріл амплитудасын 80%-дан астамға төмендетіп, модульдің жоғары дәлдіктегі өңдеу немесе анықтау процесінде тегіс қозғалуын қамтамасыз ету үшін тұрақты жұмыс негізін қамтамасыз етеді.
Керамикалық негіз озық синтетикалық процесс арқылы жасалған және оның ішкі құрылымдық біркелкілігі де тамаша. Кейбір жоғары өнімді керамикалық материалдардың микроқұрылымы мінсіз дерлік, бұл дірілге тиімді демпферлік әсер ете алады. Дірілге өте сезімтал кейбір оптикалық тексеру жабдықтарында керамикалық негіз ауа қалқымасының ультра дәлдіктегі қозғалыс модулінің жоғары дәлдіктегі қозғалысын қамтамасыз ету үшін діріл кедергісін өте аз диапазонда басуы мүмкін, бірақ үлкен көлемді және жоғары қарқынды дірілге жауап ретінде оның жалпы тұрақтылығы гранит негізіне қарағанда сәл төмен.
Дәлдікті сақтау: төмен кеңеюдің табиғи артықшылығы және жоғары температуралық тұрақтылықтың жасанды кереметі
Гранит жылулық кеңею коэффициентінің өте төмендігімен, әдетте 5-7 × 10⁻⁶/℃ деңгейінде белгілі. Температура ауытқуы жағдайында гранит дәлдік негізінің өлшемі өте аз өзгереді. Мысалы, астрономия саласында телескоп линзасын дәл баптауға арналған ультра дәлдіктегі қозғалыс модулі гранит негізімен жұптастырылған, тіпті күн мен түннің температура айырмашылығы айтарлықтай болатын ортада да, ол линзаның орналасу дәлдігінің микроннан төмен деңгейде сақталуын қамтамасыз ете алады, бұл астрономдарға алыс аспан денелерінің нәзік өзгерістерін түсіруге көмектеседі.
Керамикалық материалдар жоғары температура тұрақтылығы мен төмен кеңею сипаттамаларында да жақсы жұмыс істейді, ал кейбір арнайы керамиканың жылу кеңею коэффициенті тіпті нөлге жақын болуы мүмкін. Жоғары температура немесе температураның тез өзгеруі жағдайында керамикалық негіз ауа қалқымасының аса дәл қозғалыс модулінің қозғалыс дәлдігіне әсер етпеу үшін тұрақты өлшемді сақтай алады. Жартылай өткізгіш чип өндірісінің литография процесінде литография жабдығы жоғары дәлдіктегі ортада жұмыс істеуді жалғастыруы керек, ал керамикалық негіз жабдық тудыратын жоғары температуралы ортада модульдің орналасу дәлдігін сақтай алады, бұл чип өндірісінің наноөлшемді дәлдікке қойылатын қатаң талаптарына сәйкес келеді.
Беріктігі: Табиғи кендердің және коррозияға төзімді синтетикалық материалдардың жоғары қаттылығы
Граниттің қаттылығы жоғары, Моос қаттылығы 6-7-ге жетуі мүмкін, тозуға төзімділігі жақсы. Материалтану зертханасында жиі қолданылатын ауа қалтқысының ультра дәлдіктегі қозғалыс модулі, оның гранит негізі ауа қалтқысының сырғытпасының ұзақ мерзімді үйкелісіне тиімді түрде төтеп бере алады, қарапайым материалдық базамен салыстырғанда модульдің техникалық қызмет көрсету циклін 50%-дан астамға ұзарта алады, бұл жабдықты техникалық қызмет көрсету құнын айтарлықтай төмендетеді, ғылыми-зерттеу жұмыстарының үздіксіздігін қамтамасыз етеді.
Керамикалық материалдар тек жоғары қаттылыққа ғана емес, сонымен қатар тамаша коррозияға төзімділікке де ие. Химиялық коррозия қаупі бар кейбір өнеркәсіптік орталарда, мысалы, химиялық өнімді сынау жабдықтарындағы ауа қалқымасының ультра дәлдіктегі қозғалыс модулінде, керамикалық негіз коррозиялық газдардың немесе сұйықтықтардың эрозиясына төтеп бере алады, бетінің тұтастығын және механикалық қасиеттерін ұзақ уақыт сақтай алады және оның беріктігі белгілі бір қатал ортадағы гранит негізден жақсырақ.
Өндіріс құны және өңдеу қиындықтары: табиғи тасты өндіру және өңдеу қиындықтары және жасанды синтездің техникалық шегі
Гранит шикізатын өндіру және тасымалдау процесі күрделі, ал өңдеу өте жоғары жабдықтар мен технологияларды қажет етеді. Оның жоғары қаттылығы мен сынғыштығына байланысты кесу, тегістеу, жылтырату және басқа да процестер кезінде жиектердің құлауы және жарықтар сияқты мәселелер туындауы мүмкін, ал қалдықтардың пайда болу жылдамдығы салыстырмалы түрде жоғары, бұл өндіріс шығындарының жоғары болуына әкеледі.
Керамикалық негіздерді өндіру шикізатты дайындаудан бастап, қалыптаудан бастап күйдіруге дейінгі озық синтез және дәл өңдеу технологиясына негізделген, әрбір қадам дәл бақылауды қажет етеді. Жоғары өнімді керамикалық негіздерді әзірлеу мен өндіруге алғашқы инвестициялар өте үлкен және техникалық шегі жоғары, бірақ ол кең көлемді өндіріске қол жеткізгеннен кейін, шығындар тиімді бақыланады деп күтілуде және ол жоғары деңгейлі қолданбаларда тиімді әлеуетке ие.
Жалпы алғанда, гранитті дәлдік негіздері жалпы тұрақтылық пен дәстүрлі беріктік жағынан жақсы жұмыс істейді, ал керамикалық негіздері экстремалды температуралық ортаға бейімделу және коррозияға төзімділік тұрғысынан бірегей артықшылықтарға ие. Негізді таңдау нақты қолдану сценарийіне, қоршаған орта жағдайларына және ауа қалқымалы ультра-дәлдік қозғалыс модулінің шығын бюджетіне негізделуі керек.
Жарияланған уақыты: 08.04.2025