정밀 광학 및 계측 분야에서 안정적이고 진동이 없는 환경을 조성하는 것은 신뢰할 수 있는 측정의 기본입니다. 실험실 및 산업 현장에서 사용되는 다양한 지지 시스템 중에서 광학 공기 부양 플랫폼(광학 진동 격리 테이블이라고도 함)은 간섭계, 레이저 시스템, 좌표 측정기(CMM)와 같은 계측기의 높은 정확도를 보장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
광학 플랫폼의 엔지니어링 구성
고품질 광학 플랫폼은 탁월한 강성과 열 안정성을 위해 설계된 완전 밀폐형 강철 허니콤 구조로 구성됩니다. 일반적으로 5mm 두께의 상판과 하판은 0.25mm 두께의 강판으로 정밀 가공된 허니콤 코어에 접합되어 대칭적이고 등방성인 구조를 형성합니다. 이러한 설계는 열팽창 및 수축을 최소화하여 온도 변화에도 플랫폼의 평탄도를 유지합니다.
알루미늄이나 복합 소재 코어와 달리, 강철 허니콤 구조는 불필요한 변형 없이 깊이 전체에 걸쳐 일관된 강성을 제공합니다. 측벽 또한 강철로 제작되어 혼합 소재로 만든 플랫폼에서 흔히 발생하는 습도 관련 불안정성 문제를 효과적으로 해결합니다. 자동화된 표면 마감 및 연마 공정을 거쳐 테이블 상판은 서브마이크론 수준의 평탄도를 달성하여 광학 어셈블리 및 정밀 기기에 이상적인 표면을 제공합니다.
정밀 측정 및 규정 준수 테스트
공장에서 출고되기 전, 모든 광학식 공중 부양 플랫폼은 일련의 진동 및 순응도 테스트를 거칩니다. 펄스 해머가 플랫폼 표면에 제어된 힘을 가하면 센서가 그에 따른 진동 응답을 기록합니다. 이 신호들을 분석하여 주파수 응답 스펙트럼을 생성하고, 이를 통해 플랫폼의 공진 및 진동 차단 성능을 파악합니다.
가장 중요한 측정은 플랫폼의 네 모서리에서 이루어지는데, 이는 해당 지점들이 최악의 규정 준수 시나리오를 나타내기 때문입니다. 각 제품에는 전용 규정 준수 곡선과 성능 보고서가 제공되어 플랫폼의 동적 특성을 완벽하게 투명하게 파악할 수 있습니다. 이러한 수준의 테스트는 기존 업계 관행을 뛰어넘어 사용자에게 실제 작업 환경에서 플랫폼의 동작 방식을 자세히 이해할 수 있도록 지원합니다.
진동 차단의 역할
진동 차단은 광학 플랫폼 설계의 핵심입니다. 진동은 크게 외부 진동과 내부 진동, 두 가지 원인에서 발생합니다. 외부 진동은 발소리, 주변 기계 장치, 구조물 공진 등 지면에서 발생하며, 내부 진동은 공기 흐름, 냉각 시스템, 그리고 장비 자체의 작동으로 인해 발생합니다.
공기 부양식 광학 플랫폼은 두 가지 유형의 진동을 모두 차단합니다. 공기 부양 다리는 바닥을 통해 전달되는 외부 진동을 흡수하고 감쇠시키며, 테이블 상판 아래의 공기 베어링 감쇠층은 내부 기계적 소음을 걸러냅니다. 이 두 가지 요소가 함께 작용하여 조용하고 안정적인 기반을 만들어 고정밀 측정 및 실험의 정확도를 보장합니다.
자연 진동수 이해하기
모든 기계 시스템에는 고유 진동수, 즉 외부 자극을 받았을 때 진동하는 경향이 있는 주파수가 있습니다. 이 매개변수는 시스템의 질량 및 강성과 밀접한 관련이 있습니다. 광학 진동 차단 시스템에서는 낮은 고유 진동수(일반적으로 2~3Hz 미만)를 유지하는 것이 매우 중요합니다. 낮은 고유 진동수를 유지하면 테이블이 주변 진동을 증폭시키지 않고 효과적으로 차단할 수 있기 때문입니다. 질량, 강성 및 감쇠 사이의 균형은 시스템의 진동 차단 효율과 안정성을 직접적으로 결정합니다.
공중 부양 플랫폼 기술
현대식 공기부상 플랫폼은 XYZ 선형 공기 베어링 스테이지와 회전식 공기 베어링 플랫폼으로 분류할 수 있습니다. 이러한 시스템의 핵심은 압축 공기의 얇은 막에 의해 거의 마찰 없는 움직임을 제공하는 공기 베어링 메커니즘입니다. 적용 분야에 따라 공기 베어링은 평면형, 선형형 또는 스핀들형일 수 있습니다.
기계식 선형 가이드와 비교했을 때, 공기 베어링은 마이크론 수준의 정밀한 동작, 탁월한 반복성, 그리고 기계적 마모가 전혀 없다는 장점을 제공합니다. 이러한 장점 덕분에 서브마이크론 정밀도와 장기적인 안정성이 필수적인 반도체 검사, 광학, 나노기술 분야에 널리 사용되고 있습니다.
유지 관리 및 수명 연장
광학 공기 부양 플랫폼 유지 관리는 간단하지만 필수적입니다. 표면을 깨끗하게 유지하고 이물질이 없도록 하며, 공기 공급 장치에 습기나 오염 물질이 있는지 주기적으로 점검하고, 테이블에 강한 충격이 가해지지 않도록 해야 합니다. 적절하게 유지 관리하면 정밀 광학 테이블은 성능 저하 없이 수십 년 동안 안정적으로 작동할 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 11월 11일