Жогорку тактыктагы өндүрүш дүйнөсүндө — чыдамдуулук 5 микрондон төмөн түшүп, беттик жасалгалар оптикалык сапатка жакындаган жерде — биз таянган шаймандар салттан тышкары өнүгүшү керек. Ондогон жылдар бою болот жана гранит метрологиялык стендде үстөмдүк кылып келген. Бирок жарым өткөргүч жабдуулар, аэрокосмостук оптика жана медициналык микро түзүлүштөр сыяктуу тармактар жылуулук дрейфи же микроскопиялык эскирүү да кабыл алынгыс каталарды алып келген чөйрөлөргө өтүп жаткандыктан, эталондук шаймандардын жаңы классы пайда болууда: металлдан же таштан эмес, өнүккөн техникалык керамикадан жасалгандар.
ZHHIMG компаниясында биз жөн гана сунуштоодон ары өттүкКерамикалык түз сызгычже керамикалык төрт бурчтуу сызгычтар. Биз түз четтин эмне болушу мүмкүн экенин кайрадан аныктап жатабыз — ультра туруктуу керамикалык материалдарды заманбап дизайн менен айкалыштыруу менен, анын ичинде биздин инновациялык Custom Ceramic абада калкып жүрүүчү сызгычыбыз менен, механикалык байланышты толугу менен жок кылып, ошол эле учурда нанометрдик деңгээлдеги кайталанууну камсыз кылган чечим менен.
Эмне үчүн керамика? Жооп молекулярдык деңгээлден башталат. Температура менен бир топ кеңейүүчү болоттон же туруктуулугуна карабастан, тешиктүү жана гетерогендүү бойдон калган граниттен айырмаланып, цирконий менен бекемделген глинозем (ZTA) жана кремний нитриди сыяктуу инженердик керамика нөлгө жакын тешиктүүлүккө, өзгөчө катуулукка (1400–1800 HV) жана 3–4 мкм/м·°C чейинки жылуулук кеңейүү коэффициенттерине ээ. Бул ZHHIMG компаниясынын керамикалык түз кыры кадимки шаймандарды бир нече микронго бурмалай турган температуранын өзгөрүшүндө өзүнүн геометриясын сактайт дегенди билдирет.
Бирок материалдын өзү эле жетишсиз. Биздин керамикалык сызгычтарды чындап айырмалап турган нерсе - аларды жасоонун тактыгы. ISO 5-класстагы таза бөлмөлөрдө алмазды майдалоо, субапертураны жылтыратуу жана лазердик интерферометриялык валидацияны колдонуу менен биз 500 ммден ашык 0,8 мкмден жакшыраак түздүккө чыдамдуулукка жетишебиз — бул жеткирүү учурунда гана эмес, NIST жана PTB стандарттарына ылайык келген толук калибрлөө отчетторунда да тастыкталган. Ар бирКерамикалык төрт бурчтуу сызгычэлектрондук автоколлимация аркылуу перпендикулярдуулук сыноосунан өтүп, бурчтардын 1 дога-секунда ичинде кармалышын камсыздайт (100 ммде ≈0,5 мкм четтөө).
Булар теориялык мүнөздөмөлөр эмес. Алар мындан ары компромисске бара албаган кардарлар үчүн операциялык реалдуулук. Алдыңкы EUV литография компоненттерин жеткирүүчүсү азыр биздин керамикалык түз сызгычты күзгү таянычтарынын алкактарын тегиздөө үчүн гана колдонот. "Болот сызгычтар узак экспозиция циклдеринде кыйшайып калган", - деди алардын башкы метрологу бизге. "Гранит бөлүкчөлөрдү кармап алды. Керамикалык версиясы? Ал 18 айдан бери туруктуу иштеп жатат — кайра калибрлөөнүн кажети жок".
Бирок, эң сонун геометрия да тийүүдөн бузулушу мүмкүн. Сызгычты беттин үстүнөн сүйрөсөңүз, микро чийиктердин, май пленкасынын интерференциясынын же ийкемдүү деформациянын пайда болуу коркунучу бар — айрыкча жумшак металлдарда же жылтыратылган оптикада. ZHHIMG компаниясынын инновациясы Custom Ceramic абада калкып жүрүүчү сызгычы менен дал ушул жерде алдыга секирик жасайт.
Бул жөн гана тешиктери бар керамикалык түз кыр эмес. Бул сызгычтын бүт узундугу боюнча бирдей, ламинардык аба агымын камсыз кылуу үчүн эсептөөчү суюктук динамикасын колдонуу менен иштелип чыккан толук инженердик аэростатикалык система. Таза, кургак аба (же сезгич чөйрөлөрдө азот) менен басым жасалганда, сызгыч даярдалган бөлүктүн үстүндө 5–10 микрон бийиктикте калкып жүрөт — бул кемчиликсиз тегиздөөнү сактоо менен бирге физикалык байланышты жок кылат. Натыйжа? Тегиздикти, түздүктү же кадамдын бийиктигин текшерүү үчүн чыныгы контактсыз өлчөө, кайталанышы ±0,2 мкмге чейин төмөндөйт.
Швейцариядагы бир кванттык эсептөө лабораториясы азыр өтө өткөргүч чип алып жүрүүчүлөрдү текшерүү үчүн 600 мм Custom Ceramic абада калкып жүрүүчү сызгычты колдонот. "Ар кандай тийүү - ал тургай жумшак стилус менен да - кубиттин иштешин өзгөрткөн чыңалууну пайда кылат", - деп түшүндүрдү алардын процесс боюнча инженери. "Абада калкып жүрүүчү керамикалык сызгыч бизге бөлүккө тийбестен керектүү шилтемени берет. Бул абдан маанилүү болуп калды".
Муну мүмкүн кылган нерсе - ZHHIMG компаниясынын материал таануу, так иштетүү жана метрология боюнча тажрыйбасынын уникалдуу интеграциясы. Көптөгөн жеткирүүчүлөр керамиканы структуралык компоненттер катары караса, биз аларды өлчөө артефакттары катары оптималдаштырабыз. Биздин керамикалык төрт бурчтуу сызгычтардын дизайнына сыныктардын алдын алуу үчүн кесилген четтер, текшерүү учурундагы жаркыроону азайтуу үчүн күңүрт капталган арткы беттер жана автоматташтырылган көрүү системалары үчүн кошумча фидуциалдык маркерлер кирет. Таза бөлмөлөр үчүн беттер бөлүкчөлөрдүн адгезиясын минималдаштыруу үчүн Ra < 0,02 мкм чейин жылтыратылат.
Ар бир колдонмо ар башка болгондуктан, биз бир өлчөмгө туура келет деп ишенбейбиз. Текшерүү учурунда жука пластиналарды кармап туруу үчүн орнотулган вакуумдук каналдары бар керамикалык түз чети керекпи? Биз аны курдук. Талап кылынаттөрт бурчтуу сызгычCMM зондунун учуна дал келтирилген тешиктер мененби? Бүттү. Интеграцияланган басым сенсорлору жана санариптик тегиздөөчү пикири бар атайын керамикалык аба калкып жүрүүчү сызгыч керекпи? Бул Tier-1 аэрокосмостук кардары менен бета-тестирлөөдөн өтүп жатат.
Андан кийин тармактын таанылуусу байкалды. 2025-жылдагы Global Advanced Metrology Review журналында ZHHIMG толук геометриялык валидация жана санариптик көзөмөлдөө мүмкүнчүлүгү менен сертификацияланган керамикалык эталондук куралдардын, анын ичинде калкып жүрүүчү варианттардын толук үй-бүлөсүн сунуштаган жалгыз компания катары көрсөтүлгөн. Бирок андан да маанилүүсү, кабыл алуу тездеп баратат: биздин керамикалык сызгычтар боюнча буйрутмаларыбыздын 60% дан ашыгы азыр мындай куралдарды мурда айырмачылыкты өлчөй электе "ашыкча" деп эсептеген тармактардан келет.
Нейрондук имплантаттарды чыгаруучу медициналык шаймандарды чыгаруучу стартап болоттон жасалган эмеректерди биздин керамикалык төрт бурчтуу сызгычка алмаштырып, биринчи өтүүдөгү өндүрүмдүүлүк 22% га жогорулаганын көрдү. "Эски төрт бурчтуу сызык титан корпустарында микро кемчиликтерди калтырган", - деди алардын сапатты көзөмөлдөө боюнча менеджери. "Биз муну алмаштырганга чейин байкаган да эмеспиз. Эми ар бир детал биринчи аракетте эле визуалдык жана өлчөмдүү текшерүүдөн өтөт".
Ошентип, метрологияңызды кийинки жаңыртууну баалап жатып, өзүңүздөн сураңыз: Менин азыркы түз багытым белгисиздикти күчөтүп жатабы же аны жок кылып жатабы?
Эгерде сиздин процессиңиз аныктоонун чегинде иштесе, анда жооп керамикада болушу мүмкүн — бул жаңылык катары эмес, зарылчылык катары. ZHHIMG компаниясында биз жөн гана керамикалык түз сызгыч, керамикалык төрт бурчтуу сызгыч же керамикалык түз сызгыч куралдарын чыгарбайбыз. Биз ар бир микронго ишенимдүүлүктү орнотобуз.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 31-декабры