负刚度隔振为洁净室应用提供了更好的性能

几十年来,气动工作台一直是用于研究和制造的减少洁净室振动的主要工具,这些研究和制造都使用了关键的微工程设备。2020欧洲杯下注官网

以与工业激光器或光学系统中的纳米应用中的纳米应用中的开创性技术在相同的方式,生物研究和微电子制造中,提高精度的要求在振动隔离方面变得更加重要。

气动空气工作台不满足客户的要求,以及更现代的负刚度隔振技术。

自20多年来,它已经在工业、政府和学术界的各个领域,包括一些最动态和困难的环境,如洁净室的数千个应用中显示了自己的优势。

振动源

许多因素都能引起振动。所有的结构都能传递噪声。在建筑物内部,通风和供暖系统、电梯、风扇和水泵只是产生振动的部分机械特征。

设备的影响有多强大取决于洁净室设备2020欧洲杯下注官网从这些振动源的位置有多远,并且设备位于结构内,例如,在三楼或地下室。

该设备可2020欧洲杯下注官网以通过从附近的建筑,从飞机上,相邻道路交通巨响,连风和不同的天气条件是建筑物外部,但可以创建构造运动振动的影响。

敏感设备将受到2赫兹2020欧洲杯下注官网(Hz)至20000赫兹范围内的振动影响。这些外部和内部的影响很大程度上导致低频振动。

这些振动通过结构传递,在洁净室中使用的精密设备中产生强大的干扰。2020欧洲杯下注官网

洁净室中的振动隔离设备2020欧洲杯下注官网

需要对灰尘、空气微生物、气溶胶粒子和化学蒸汽等环境污染物敏感的领域广泛使用洁净室,例如半导体制造、生物技术、生命科学等。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球

洁净室提供限制性环境,其可管理程度的污染程度,该污染程度由特定粒度的每个立方米的颗粒数指定。欧洲杯猜球平台

外部进入洁净室的空气被过滤以除去灰尘,通过高效颗粒空气(HEPA)和/或超低颗粒空气(ULPA)过滤器不断地再循环空气,以排除内部产生的污染物。

洁净室内2020欧洲杯下注官网使用的设备必须制造出最少的空气污染。

这包括振动隔离设备,可从基本面包板,橡胶块和金属弹簧变化,以高效的有2020欧洲杯下注官网效电子系统,空气系统和负刚度系统 - 这是使用更先进的材料和技术设计的,以实现更高的精密振动隔离。欧洲杯足球竞彩

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隔振台和工作台

为了达到与屏蔽振动的元件相同的污染和洁净室要求,这些都是必需的。

完全封闭的隔离模块和排气排气系统也可用于确保工作站符合洁净室标准。

隔离桌的每个表面都应该可以清洁和制造,以便可以轻松擦拭以保持清洁度。

对于压缩电源和空气管,隔离膜应符合建立的除气,非挥发性残留物和总质量损失规范,以确保分子污染保持在绝对最小值。

洁净室应用的负刚度振动隔离与气动隔离表

自20世纪60年代以自20世纪60年代以来采用空气表,并在洁净室内拥有最大的安装底座。

随着仪器灵敏度的提高,特别是在亚原子水平,需要更精确的隔振技术来处理低频振动,尽管使用空气工作台,低频振动仍对结果产生负面影响。

20多年前由负K科技公司发布,negative-stiffness隔振是专门为隔离这些低频扰动而设计的。

以下是负刚度隔离器和空气表之间应在洁净室应用的振动隔离时进行评估的负面僵硬隔离器和空气表之间的关键比较:

垂直和水平隔离

空中工作台可以实现隔离,但大多在垂直矢量上,具有限制的水平隔离。

水平向量经常被忽视,因为水平建筑振动不像明显,但它们仍然传递到洁净室仪器。负刚度隔离器在水平和垂直方向上保持高度的隔离。

低赫兹振动的振动传递率

振动传递率是相对于输入振动而言,通过隔振器传递的振动的评估。每个隔离器在其谐振频率放大后将开始隔离。

空气系统不会减少振动,而是会放大1.5到3赫兹的普通范围内的振动,因为空气表共振的固有频率。

低循环中断将直接接触仪器。空气表并不与在非常低的共振频率下完全所需的程度上隔离。

负刚度隔离器在0.5Hz处共振,并且在一些水平和垂直的较低频率下在一些情况下共鸣。在这种频率下,实际上没有能量存在。

在0.5 Hz频率下发现显著振动是非常罕见的。频率超过0.7 Hz的振动会随着频率的增加而迅速衰减。

当调整到0.5Hz时,负刚度隔离器在2 Hz上达到93%的隔离效率;5 Hz的99%;10 Hz的99.7%。

一些低高度负刚度隔振器提供1.5 Hz水平和0.5 Hz垂直的固有频率。负刚度隔振器具有灵活性,可在不需要较低谐振频率时定制较高的谐振频率。

应当注意,对于具有0.5Hz自然频率的隔离系统,隔离从0.7Hz开始,随着振动频率的增加而变得更有效。自然频率最常用于描述系统性能。

简单机械

气动隔离表在供应气态氮气或压缩空气中起作用。

当使用在洁净室环境(10000级及以下)时,需要将排气和供应气体排出受控区域,以确保气体不会污染洁净室环境。

位于洁净室外部的空气压缩机也是低频机械振动的一个来源。

负刚度隔离器基于完全机械概念,不需要电或空气。没有使用电动机,泵或腔室,并且没有必要维护,因为没有什么可以磨损。它们完全在被动机械模式下运行。

垂直运动隔离是由一个刚性弹簧提供的,该弹簧与负刚度机构相结合,支持重量负载。垂直净刚度很低,但不影响弹簧的静承载能力。

与垂直运动隔振器串联的梁柱提供水平运动隔振。梁柱具有弹簧和负刚度机构的作用。

结果是一个紧凑的被动隔振器能够实现非常低的水平和垂直固有频率,和非常高的内部结构频率。

如果洁净室中的敏感设备可以2020欧洲杯下注官网从振动中隔离而无需使用压缩空气或电力,那么它是一个更容易安装的系统,更简单地设置,更可靠地在长期内维护和运行。

位置灵活性

由于空气桌体积大、体积大,使其更难以适应严格的实验室和洁净室的生产空间要求。

相比之下,负刚度系统更紧凑,占用的空间更小。仪表可以在设施内安装或运输,而无需考虑空气软管和电力的通断。当需要更多的工作空间时,还可提供大型负刚度工作站。

由于在隔离方面非常高效,负刚度隔振系统可以提供灵敏的仪器,例如扫描电子显微镜、光学轮廓仪、激光干涉仪和扫描探针显微镜,能够安装在需要组织洁净室的任何地方,不管是在地下室还是在大楼的六楼。对于气动隔离系统,极端振动敏感的环境不适合放置。

随着振动障碍环境在洁净室的位置上变得越来越普遍,与过去半个世纪使用的空气台相比,需要一种更有效的隔振解决方案。负刚度隔振就是满足这一要求的一种方法。

致谢

制作的材料最初是由吉姆麦克马欧洲杯足球竞彩洪从负K。

低频载荷的低频隔振器

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图2
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