為什麼光學氣浮平台對於超精密測量至關重要？

在精密光學和計量領域，實現穩定無振動的環境是可靠測量的基礎。在實驗室和工業環境中使用的所有支撐系統中，光學氣浮平台（也稱為光學隔振台）在確保干涉儀、雷射系統和座標測量機（CMM）等儀器的高精度方面發揮著至關重要的作用。

光學平台的工程組成

高品質光學平台採用全封閉式全鋼蜂巢結構，設計兼顧卓越的剛性和熱穩定性。上下兩塊鋼板厚度通常為5毫米，黏合在0.25毫米厚鋼板精密加工而成的蜂巢芯上，形成對稱且各向同性的結構。這種設計最大限度地減少了熱脹冷縮，確保平台即使在溫度波動的情況下也能保持平整。

與鋁或複合材料芯材不同，鋼蜂窩結構在其整個深度範圍內保持了一致的剛度，且不會產生不必要的變形。側壁也採用鋼材製成，有效消除了濕度引起的穩定性問題——這是混合材料平台常見的難題。經過自動化表面精加工和拋光後，工作檯面達到亞微米級平整度，為光學組件和精密儀器提供了理想的安裝表面。

精密測量和合規性測試

每台光學氣浮平台在出廠前都要經過一系列振動和柔度測試。脈衝錘對平台表面施加可控力，同時感測器記錄由此產生的振動響應。透過分析這些訊號，可以產生頻率響應譜，從而確定平台的共振和隔振性能。

最關鍵的測量數據取自平台的四個角點，因為這些點代表了最壞情況下的合規性。每款產品都配有專屬的合規性曲線和性能報告，確保平台動態特性的完全透明。這種測試水平超越了傳統的行業慣例，使用戶能夠深入了解平台在實際工作條件下的運作情況。

隔振的作用

隔振是光學平台設計的核心。振動主要來自兩個方面—外部振動和內部振動。外部振動來自地面，例如腳步聲、附近機械的運作或結構共振；而內部振動則來自氣流、冷卻系統以及儀器本身的運作。

氣浮式光學平台可有效隔離這兩種類型的振動。其氣浮支架能夠吸收並衰減通過地面傳遞的外部振動，而桌面下方的氣浮阻尼層則可過濾內部機械噪音。二者共同打造了一個安靜穩定的平台，確保高精度測量和實驗的準確性。

理解自然頻率

每個機械系統都有一個固有頻率－即係統受到擾動時傾向於振動的頻率。這個參數與系統的品質和剛度密切相關。在光學隔振系統中，保持較低的固有頻率（通常低於2-3 Hz）至關重要，因為這能讓工作台有效地隔離環境振動，而不是放大振動。質量、剛度和阻尼之間的平衡直接決定了系統的隔振效率和穩定性。

氣浮平台技術

現代氣浮平台可分為XYZ直線氣浮平台及旋轉氣浮平台。這些系統的核心是氣浮機構，它利用一層薄薄的壓縮空氣膜提供近乎無摩擦的運動。根據應用的不同，氣浮軸承可分為平面式、直線式和主軸式。

與機械直線導軌相比，氣浮軸承具有微米級的運動精度、卓越的重複性以及零機械磨損。它們廣泛應用於半導體檢測、光子學和奈米技術等領域，這些領域對亞微米級精度和長期穩定性要求極高。

維護和壽命

維護光學氣浮平台雖然簡單，但至關重要。保持平台表面清潔無雜物，定期檢查氣源是否有潮濕或污染，並避免平台受到重擊。維護得當的精密光學平台可以可靠運作數十年，性能始終如一。