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怎么检测纳米位移台是否发生热漂移?

检测纳米位移台是否发生热漂移,关键在于通过连续观测平台位置随时间在恒定控制条件下的变化,判断是否存在因温度变化导致的微小位移偏移。下面是详细的检测方法和建议:
一、什么是热漂移?
热漂移是指纳米位移台因内部加热(如驱动器工作、自身电流发热)或外部环境温度变化,导致机械结构、传感器或材料热膨胀,从而引起平台实际位置随时间微慢变化的现象。
二、检测热漂移的方法
方法 1:固定命令位移,长时间记录位置
将平台移动到某个指定位置;
停止一切位移命令,让平台保持静止;
以一定时间间隔(如每秒或每分钟)连续读取反馈位置(来自内置传感器,如电容、干涉仪等);
绘制“位置 vs 时间”图;
如果在无外部干扰情况下,位置数据随时间稳定变化,说明存在热漂移。
方法 2:对比环境温度与平台位置变化
在实验室加入温湿度传感器;
同步记录环境温度变化和平台位置反馈;
若平台位移随温度轻微波动(如每升高 1°C 漂移数十 nm),可确认热漂移存在;
可进一步计算漂移系数(单位:nm/°C 或 μm/h)。
方法 3:显微镜成像法(如 SEM / AFM)
若平台用于扫描成像(如在扫描电镜或原子力显微镜中):
将平台固定在某一点,拍摄同一区域图像;
每隔一段时间重复成像;
观察图像是否存在整体漂移或边缘错位;
通过图像配准方法可量化漂移幅度(单位:像素或 nm)。
方法 4:干涉仪或外部激光测量系统
用激光干涉仪或光栅尺独立测量平台实际位置;
将平台固定,记录干涉信号变化;
高灵敏度(<1 nm)系统能直接捕捉热漂移量级。