Гранитті дәлдік платформалары жоғары қаттылығымен, төмен кеңею коэффициентімен, тамаша демпферлік өнімділігімен және табиғи антимагниттік қасиеттерімен, дәлдік пен тұрақтылық жоғары талап етілетін жоғары деңгейлі өндірістік және ғылыми зерттеу салаларында алмастырылмайтын қолданбалы құндылыққа ие. Төменде оның негізгі қолдану сценарийлері мен техникалық артықшылықтары берілген:
I. Өте дәлдіктегі өңдеу жабдығы саласы
Жартылай өткізгіштерді өндіруге арналған жабдықтар
Қолдану сценарийлері: литографиялық машинаның дайындамалары үстелі, вафельді кесу машинасының негізі, орау жабдығын орналастыру платформасы.
Техникалық құндылығы:
Граниттің термиялық кеңею коэффициенті тек (0,5-1,0) ×10⁻⁶/℃ болып табылады, ол литографиялық машинаның наносөлшемді экспозициясы кезінде температура ауытқуына төтеп бере алады (±0,1℃ ортада орын ауыстыру қателігі < 0,1 нм).
Ішкі микро-кеуекті құрылым табиғи демпферлік (демпферлік қатынасы 0,05-тен 0,1-ге дейін) құрайды, кесу машинасымен жоғары жылдамдықпен кесу кезінде дірілді (амплитудасы < 2 мкм) басады және пластинаны кесудің Ra жиектерінің кедір-бұдырлығының 1 мкм-ден аз болуын қамтамасыз етеді.
2. Дәл тегістеу машиналары және координаттарды өлшеу машиналары (CMM)
Қолдану жағдайы:
Үш координатты өлшеуіш машинаның негізі тегістігі ± 0,5 мкм/м болатын интегралды гранит құрылымын қабылдайды. Ауада қалқымалы бағыттаушы рельспен біріктірілген ол нано-деңгейдегі қозғалыс дәлдігіне қол жеткізеді (қайталаудың орналасу дәлдігі ±0,1μm).
Оптикалық тегістеу машинасының жұмыс үстелі гранит пен күміс болаттан жасалған композициялық құрылымды қабылдайды. K9 әйнегін ұнтақтау кезінде бетінің толқындылығы λ/20 (λ=632,8нм) шамасынан аз, лазерлік линзалардың ультра тегіс өңдеу талаптарына жауап береді.
II. Оптика және фотоника саласы
Астрономиялық телескоптар және лазерлік жүйелер
Типтік қолданбалар:
Үлкен радиотелескоптың шағылыстыру бетінің тірек платформасы өз салмағы бойынша жеңіл (тығыздығы 2,7 г/см³) және желдің діріліне төзімділігі жоғары (10 деңгейлі жел астында деформация < 50 мкм) гранитті ұялы құрылымды қабылдайды.
Лазерлік интерферометрдің оптикалық платформасында микро-кеуекті гранит қолданылады. Рефлектор гравитациялық толқынды анықтау сияқты ультра дәлдіктегі оптикалық эксперименттердің тұрақтылығын қамтамасыз ететін 5 нм-ден аз тегістік қателігімен вакуумды адсорбция арқылы бекітіледі.
2. Оптикалық компоненттерді дәл өңдеу
Техникалық артықшылықтар:
Гранит платформасының магниттік өткізгіштігі мен электр өткізгіштігі нөлге жақын, электромагниттік кедергілердің иондық сәулемен жылтырату (IBF) және магнитореологиялық жылтырату (MRF) сияқты дәлдік процестеріне әсерін болдырмайды. Өңделген асфикалық линзаның бет пішінінің дәлдігі PV мәні λ/100 жетуі мүмкін.
III. Аэроғарыш және дәлдік инспекциясы
Авиациялық құрамдастарды тексеру платформасы
Қолдану сценарийлері: Әуе кемелерінің қалақтарын үш өлшемді тексеру, авиациялық алюминий қорытпасының құрылымдық құрамдас бөліктерінің пішіні мен позициясының төзімділігін өлшеу.
Негізгі өнімділік:
Гранит платформасының беті жоғары дәлдіктегі триггер зондтары үшін қолайлы, жұқа үлгілерді (Ra 0,4-0,8 мкм кедір-бұдыр) қалыптастыру үшін электролиттік коррозиямен өңделеді және пышақ профилін анықтау қателігі 5 мкм-ден аз.
Ол 200 кг-нан астам авиациялық құрамдастардың жүктемесіне төтеп бере алады және ұзақ мерзімді пайдаланудан кейінгі тегістіктің өзгеруі аэроғарыш өнеркәсібіндегі 10-сыныптың дәлдікке техникалық қызмет көрсету талаптарына сәйкес келетін 2 мкм/м-ден аз.
2. Инерциялық навигация компоненттерін калибрлеу
Техникалық талаптар: Гироскоптар және акселерометрлер сияқты инерциялық құрылғыларды статикалық калибрлеу ультра тұрақты анықтамалық платформаны қажет етеді.
Шешуі: Гранит платформасы діріл үдеуінің < 1×10⁻⁴г болатын ортада инерциялық компоненттердің < 0,01°/сағ нөлдік ауытқу тұрақтылығын жоғары дәлдікпен калибрлеуге қол жеткізе отырып, белсенді дірілді оқшаулау жүйесімен (табиғи жиілік < 1Гц) біріктірілген.
Iv. Нанотехнология және биомедицина
Сканерлеуші зондтық микроскоп (SPM) платформасы
Негізгі функция: Атомдық күштік микроскопия (AFM) және сканерлеуші туннельдік микроскопия (STM) үшін негіз ретінде оны қоршаған орта дірілінен және термиялық дрейфтен оқшаулау қажет.
Тиімділік көрсеткіштері:
Гранит платформасы пневматикалық дірілді оқшаулау аяқтарымен үйлесімде сыртқы тербелістердің (1-100 Гц) берілу жылдамдығын 5% -дан азға дейін төмендетеді, атмосфералық ортада AFM атомдық деңгейдегі кескініне қол жеткізе алады (разряд < 0,1 нм).
Температура сезімталдығы 0,05 мкм/℃ төмен, бұл тұрақты температура (37℃±0,1℃) ортада биологиялық үлгілерді наноөлшемді бақылау талаптарына сәйкес келеді.
2. Биохипты орау жабдықтары
Қолдану жағдайы: ДНҚ секвенирлеу чиптеріне арналған жоғары дәлдіктегі туралау платформасы ±0,5 мкм орналасу дәлдігімен гранитті ауада қалқымалы бағыттаушы рельстерді қабылдайды, бұл микрофлюидтік арна мен анықтау электроды арасындағы микрон асты байланыстыруды қамтамасыз етеді.
V. Қолданбаның пайда болатын сценарийлері
Кванттық есептеу техникасының базасы
Техникалық қиындықтар: Qubit манипуляциясы өте төмен температураларды (мК деңгейі) және өте тұрақты механикалық ортаны қажет етеді.
Шешім: Граниттің өте төмен термиялық кеңею қасиеті (кеңейу жылдамдығы -200℃-ден бөлме температурасына дейін < 1ppm) ультра төмен температуралы асқын өткізгіш магниттердің жиырылу сипаттамаларына сәйкес келуі мүмкін, бұл кванттық чиптерді орау кезінде туралау дәлдігін қамтамасыз етеді.
2. Электрондық сәулелік литография (EBL) жүйесі
Негізгі өнімділік: Гранит платформасының оқшаулау қасиеті (кедергі > 10¹³Ω · м) электронды сәуленің шашырауын болдырмайды. Электростатикалық шпиндель жетегімен біріктірілген ол наноөлшемді сызық ені (< 10нм) бар жоғары дәлдіктегі литография үлгісін жазуға қол жеткізеді.
Түйіндеме
Граниттік дәлдік платформаларын қолдану дәстүрлі дәлдік машиналарынан нанотехнология, кванттық физика және биомедицина сияқты алдыңғы қатарлы салаларға дейін созылды. Оның негізгі бәсекеге қабілеттілігі материал қасиеттері мен инженерлік талаптардың терең байланысында жатыр. Болашақта композициялық арматура технологияларын (мысалы, графен-гранит нанокомпозиттері) және интеллектуалды зондтау технологияларын біріктіру арқылы гранит платформалары атомдық деңгейдегі дәлдік, толық температура диапазонының тұрақтылығы және көп функционалды интеграция бағыттарын бұзып, келесі негізгі құрамдастардың негізгі буынына айналады.
Хабарлама уақыты: 28 мамыр 2025 ж