產(chǎn)品描述
NanoScan-SP?系列提供了優(yōu)異的性能和快捷的整定時(shí)間,使用轉(zhuǎn)接板可以兼容部分?Prior?的樣品夾具,可以?shī)A持的樣品主要包括微量滴定管,培養(yǎng)皿,多孔板,玻片。電容位移傳感器提供了優(yōu)質(zhì)的分辨率。平臺(tái)內(nèi)置校準(zhǔn)數(shù)據(jù),控制器兼容性好。上千萬(wàn)次滿行程實(shí)驗(yàn)測(cè)試。對(duì)于不同應(yīng)用中的樣品差異,負(fù)載變化,尺寸大小以及性能需求,提供設(shè)置優(yōu)化,用戶可以簡(jiǎn)單選擇高質(zhì)量配置。
NanoScan SP600 是一款納米壓電樣品掃描器,為高精密顯微成像和表面分析設(shè)計(jì),適用于活細(xì)胞成像、3D?光學(xué)切片、高通量篩選等場(chǎng)景。
性能參數(shù)
行程范圍:閉環(huán)行程 600 μm,開環(huán)行程 730 μm。
分辨率與精度:分辨率 0.7 nm;線性度 0.2 % ,重復(fù)性 3 nm(Slow PID,100 μm 步長(zhǎng),1SD)。
負(fù)載能力:負(fù)載為 500 g,可根據(jù)要求提供高負(fù)載。
頻率與穩(wěn)定時(shí)間:當(dāng)負(fù)載為 200 g 時(shí),SP600 對(duì)應(yīng)的諧振頻率為 155 Hz,2 μm 步長(zhǎng)的 5 % 整定時(shí)間為 9 ms,100 μm 步長(zhǎng)的 0.5 %(500 nm)穩(wěn)定的時(shí)間為 24 ms。
產(chǎn)品特點(diǎn)
機(jī)械設(shè)計(jì):不銹鋼材質(zhì)構(gòu)建,剛度高,能快速響應(yīng);溫度穩(wěn)定性好,漂移低。無(wú)摩擦鉸鏈結(jié)構(gòu),提升剛度,減少離軸運(yùn)動(dòng),確保高重復(fù)性與快速響應(yīng)時(shí)間。
傳感器:電容式定位傳感器,實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)定位,具備高分辨率、高穩(wěn)定性和高重復(fù)性。
通用性:適用正置和倒置顯微鏡光路,樣品壓電掃描器的插頭內(nèi)置 EEPROM 芯片用于儲(chǔ)存校準(zhǔn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)即插即用,控制器可替換使用,減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。用戶能根據(jù)物鏡尺寸、重量和應(yīng)用要求,通過(guò)配套軟件配置參數(shù)。
NanoScan 控制器
低噪聲設(shè)計(jì):皮米級(jí)別的位置噪聲,保障系統(tǒng)穩(wěn)定,適用于精準(zhǔn)成像與聚焦。
信號(hào)處理:數(shù)字信號(hào)處理的分辨率為 24 bit,控制器刷新率為 50 kHZ。
傳感器:內(nèi)置電容傳感器,實(shí)現(xiàn)精密閉環(huán)控制。
軟啟停技術(shù):保護(hù)負(fù)載,延長(zhǎng)壓電陶瓷壽命。
驅(qū)動(dòng)性能:支持 20 bit 分辨率的動(dòng)態(tài)高功率輸出。
通訊方式:USB 接口、模擬輸入輸出(BNC 接口,0 — 10 V)、數(shù)字接口(25 針 D 型插座、9 針 D 型插座)。
控制算法
借助雙陷波濾波器,可減少一階與二階諧振頻率對(duì)動(dòng)態(tài)位置的影響;通過(guò)二次線性化算法優(yōu)化運(yùn)動(dòng)線性度,確保位置精度。壓電平臺(tái)在高帶寬(3 dB 帶寬)下運(yùn)行,其伺服頻率超過(guò)一階諧振頻率的 40 %。此外,加減速算法通過(guò)調(diào)控加速度優(yōu)化運(yùn)動(dòng)速度,降低過(guò)沖,從而實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的定位效果。
控制對(duì)比
開環(huán)控制:無(wú)反饋調(diào)節(jié),20 ms 后仍未穩(wěn)定,位置誤差大,僅適用于低精度場(chǎng)景。
快速 PID 控制:通過(guò)快速 PID 閉環(huán)控制,穩(wěn)定時(shí)間 >8 ms,過(guò)沖明顯,難以滿足高速高精度需求。
慢速PID 控制:通過(guò)反饋閉環(huán)提升穩(wěn)定性,穩(wěn)定時(shí)間 7 ms,無(wú)過(guò)沖。
Queensgate 算法:實(shí)現(xiàn) 5 ms 快速整定、微量過(guò)沖。
在實(shí)際測(cè)試中,單軸壓電平臺(tái)的位置噪聲為 50.1 pm RMS,這一噪聲水平小于氫原子半徑,適用于對(duì)精度和穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)景,如尖端科學(xué)研究、精密測(cè)量或高端制造等領(lǐng)域。
單軸壓電平臺(tái)完成 500 nm 階躍的整定時(shí)間小于 1 ms,反映其在動(dòng)態(tài)控制場(chǎng)景中的快速響應(yīng)能力和穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)壓電控制器:多數(shù)采用位置控制算法(灰色曲線),在高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中,無(wú)法維持準(zhǔn)確的速度控制,導(dǎo)致速度波動(dòng)或跟蹤誤差,影響動(dòng)態(tài)性能(如高速掃描的精度和效率)。
NanoScan 控制器:采用速度控制算法(紅色曲線),其刷新率為 50 kHz,能有效地跟蹤變化指令,可對(duì)預(yù)設(shè)的函數(shù)指令重復(fù)執(zhí)行和再現(xiàn),實(shí)現(xiàn)納米級(jí)定位精度的高速掃描。即使在無(wú)需高精度的場(chǎng)景,也能縮短整定時(shí)間,提升工作效率。
應(yīng)用領(lǐng)域
3D 圖像重建:通過(guò)快速 Z 軸掃描獲取多層 2D 圖像,合成高分辨率 3D 結(jié)構(gòu)(如細(xì)胞、組織切片)。
自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)(延時(shí)成像):在活細(xì)胞或動(dòng)態(tài)樣本的長(zhǎng)時(shí)間成像中,實(shí)時(shí)補(bǔ)償樣本漂移或焦距變化。
高通量篩選:高通量分析細(xì)胞形態(tài)、蛋白表達(dá)等參數(shù),篩選藥物或基因功能。
表面分析:納米級(jí)表面形貌測(cè)量(如粗糙度、缺陷檢測(cè)),材料表面的物理 / 化學(xué)特性表征。
半導(dǎo)體晶圓檢測(cè):半導(dǎo)體晶圓表面缺陷(如顆粒、劃痕)的高速檢測(cè),確保芯片制造良率。
活細(xì)胞成像:可以與活細(xì)胞培養(yǎng)箱(如 okolab 培養(yǎng)箱)聯(lián)合使用,完成活細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間拍攝觀察過(guò)程。
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