Trong các ứng dụng-kiểm tra quang học không từ tính như đo lường quang học tấm bán dẫn, tạo ảnh quang-từ tính, phép đo quang lượng tử và kiểm tra AOI của các thành phần từ tính cực nhỏ, nhiễu từ đóng vai trò như một nguồn lỗi vô hình thường bị bỏ qua. Ngay cả từ tính dư yếu hoặc tính thấm từ của vật liệu cơ bản cũng có thể làm thay đổi sự phân bố từ trường cục bộ gần đường dẫn quang, làm nhiễu loạn các phần tử quang-nhạy cảm từ tính, làm biến dạng cấu hình điểm, số đọc kiểm tra độ lệch và thậm chí làm vô hiệu các phép đo chính xác. Nhiều dự án chỉ tập trung vào độ phẳng và ổn định nhiệt trong giai đoạn đầu mà bỏ qua tính chất từ của đế. Nhiễu từ chỉ được phát hiện trong quá trình vận hành thiết bị, dẫn đến chi phí làm lại cực kỳ cao. Dựa trên kinh nghiệm sâu rộng hỗ trợ các dự án thiết bị quang học không có từ tính, UNPARALLELED Group so sánh ưu điểm và nhược điểm của các chất nền khác nhau và phân loại logic lựa chọn vật liệu cho môi trường quang học không có từ tính.
1. Tiêu chí lựa chọn cốt lõi cho các kịch bản không có từ tính: Hơn cả "Không-hấp dẫn với nam châm"
Nhiều kỹ sư chỉ đơn giản cho rằng vật liệu đủ điều kiện là không có từ tính nếu chúng không hút nam châm. Tuy nhiên, việc kiểm tra quang học không{2}}từ tính đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt hơn nhiều đối với các chất nền. Vật liệu phù hợp cho đế bệ quang học không có từ tính phải đáp ứng đồng thời bốn tiêu chí:
Độ thấm từ thấp và từ tính dư bằng 0: Bản chất không{0}}từ tính; không có từ tính xuất hiện trong quá trình gia công và mài; không tích lũy từ hóa trong quá trình sử dụng lâu dài.
Khả năng gia công có độ chính xác cực cao: Có khả năng gia công các bề mặt phẳng tham chiếu ở cấp độ micron và thậm chí ở cấp độ nano, có các khe và lỗ lắp được chế tạo để vừa với mô-đun quang học và cảm biến.
Ổn định môi trường: Biến dạng nhiệt thấp và khả năng chống leo; dao động kích thước tối thiểu dưới nhiệt độ và độ ẩm khác nhau để tránh biến dạng đường quang.
Khả năng tương thích với phòng sạch và lọc thấp: Cấu trúc vật liệu dày đặc, không bị bong ra các hạt, có khả năng chống lại môi trường hóa chất trong xưởng sạch, phù hợp với các trạm kiểm tra quang học-không có bụi.
Mặc dù thép không gỉ austenit thông thường thường được coi là kim loại không có từ tính, nhưng bề mặt của nó trải qua những thay đổi về mặt kim loại sau khi cắt CNC và mài nặng, tạo ra từ tính dư cục bộ yếu và khó loại bỏ. Do đó, phương pháp này không phù hợp để kiểm tra quang học-có độ nhạy từ nam châm-cao. Hợp kim nhôm không có từ tính-nhưng có hệ số giãn nở nhiệt cao. Biến dạng nhiệt do biến đổi nhiệt độ gây ra làm ảnh hưởng đến điểm chuẩn quang học, do đó, nó chỉ được áp dụng cho các ứng dụng có độ chính xác thấp.
2. So sánh các chất nền phổ biến cho các cấp độ kiểm tra quang học phi từ tính-khác nhau
2.1 Đá granite đen UNPARALLELED® (Được ưu tiên cho các kịch bản quang học không có từ tính-có độ nhạy cao)
Đá granit đen tự nhiên là tập hợp các khoáng chất không có đặc tính từ tính vốn có. Các lô không có từ tính-được sàng lọc đặc biệt hầu như không chứa khoáng chất sắt từ. Không xảy ra hiện tượng từ hóa trong quá trình gia công và mài thủ công, loại bỏ rủi ro từ tính dư liên quan đến quá trình gia công kim loại.
Ngoài hiệu suất không-từ tính tuyệt vời, đá granit mật độ-cao mang lại hệ số giãn nở nhiệt thấp và khả năng giảm chấn vượt trội để triệt tiêu rung động vi mô trên mặt đất-truyền đến các bề mặt kiểm tra quang học. Tính trơ về mặt hóa học của nó ngăn chặn quá trình oxy hóa và giải phóng tạp chất trong phòng sạch, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về hình ảnh quang học-bán dẫn và từ tính. Các đế tích hợp lớn có thể được sản xuất với các thanh dẫn hướng ổ trục không khí tích hợp và các bề mặt lắp tham chiếu mô-đun quang học. Điều quan trọng là phải chọn đá thô có tạp chất sắt từ cực thấp. Một số loại đá-giá rẻ có chứa khoáng chất chứa sắt-và có nguy cơ từ tính yếu. UNPARALLELED tiến hành sàng lọc từ tính trên kho đá thô để loại bỏ những viên đá trống không đủ tiêu chuẩn.
2.2 Gốm chính xác (Đế cho mô-đun quang không từ tính{1}}trung bình và nhỏ)
Gốm chính xác cũng không có-từ tính, dày đặc và không có lỗ chân lông-, có độ cứng cao và độ ổn định nhiệt vượt trội. Bề mặt của nó có thể được mài với độ chính xác cực cao, khiến nó trở nên lý tưởng cho các đầu dò kiểm tra quang học nhỏ và mô-đun đo quang từ{4}}thu nhỏ. Hạn chế nằm ở khó tạo phôi lớn và giá thành tương đối cao nên không áp dụng được cho các giai đoạn quang học dài hơn 2 mét.
2.3 Đúc khoáng sản (Khung thiết bị tải-lớn với độ chính xác vừa phải và yêu cầu không-từ tính)
Đúc khoáng chất được hình thành bằng cách xử lý nhựa và cốt liệu khoáng chất, có đặc tính tổng thể là không{0}}từ tính và khả năng giảm rung tuyệt vời. Các khoang bên trong phức tạp có thể được hình thành trực tiếp trong quá trình đúc để giảm bớt quá trình gia công tiếp theo. Giới hạn trên của độ phẳng ở cấp độ nano- của nó kém hơn đá granite. Nó phù hợp hơn với các khung thiết bị lớn yêu cầu điều khiển từ tính nhưng không phải là bề mặt tham chiếu cấp độ nano, thay vì các tiêu chuẩn quang học có độ chính xác cao-chẳng hạn như phép đo giao thoa quang từ-.
2.4 UHPC-Bê tông hiệu suất siêu cao (Khung lớn-chi phí thấp, Bề mặt không-tham chiếu)
UHPC không có từ tính và có thể được sử dụng cho khung thiết bị chịu tải-bên ngoài, tuy nhiên, nó không được khuyến khích làm mặt bàn tham chiếu quang học trực tiếp. Bề mặt của nó khó có thể được phủ lên độ phẳng nano và có xu hướng tạo ra bụi mịn, vì vậy nó chỉ được áp dụng cho các kết cấu chịu tải-ở xa đường quang.
3. Dễ dàng-bỏ-các chi tiết hỗ trợ ngoài việc lựa chọn tài liệu
Ngay cả với nền đế phù hợp, các bộ phận phù hợp được chọn không đúng cách vẫn có thể gây nhiễu từ. Toàn bộ hệ thống sân khấu quang học không từ tính-không có từ tính yêu cầu quản lý từ tính thống nhất: tất cả vít cố định, chốt định vị và giá đỡ cân bằng phải là ốc vít không từ tính-. Dụng cụ gia công và vật liệu mài mòn nên tránh các vật liệu sắt từ tiếp xúc với bề mặt làm việc của đế, để tránh mạt sắt bám vào các lỗ đá và hình thành các điểm từ tính cục bộ.
Sau khi gia công, bên cạnh việc kiểm tra độ phẳng và kích thước thông thường, UNPARALLELED còn bổ sung thêm các thử nghiệm lấy mẫu tính thấm từ. Quét từ trường đa điểm được thực hiện trên các bề mặt làm việc đã hoàn thiện để xác minh không có khu vực từ hóa cục bộ nào. Các sản phẩm hoàn thiện được làm sạch và lắp ráp trong một xưởng có nhiệt độ-, độ ẩm-không đổi và không có bụi-không đổi để ngăn chặn bụi sắt từ bám vào bề mặt đế.
4. Hướng dẫn lựa chọn vật liệu nhanh theo ứng dụng
Kiểm tra quang học- Magneto, quang học lượng tử, đo lường quang học tấm bán dẫn, AOI nhạy-magneto{2}}có độ nhạy cao: Đế đá granit đen được sàng lọc UNPARALLELED® là lựa chọn đầu tiên.
Đầu dò quang học có độ chính xác nhỏ, mô-đun đo từ tính thu nhỏ: Chất nền gốm chính xác.
Khung thiết bị tải-lớn, thiết bị kiểm tra không{1}}từ tính có yêu cầu về độ phẳng vừa phải: Đúc khoáng sản.
Khung thiết bị chịu tải-bên ngoài cách xa tham chiếu quang học: UHPC.