Гранит так аянтчалары, алардын жогорку катуулугу, төмөн кеңейүү коэффициенти, мыкты демпфингдик аткаруу жана табигый анти-магниттик касиеттери менен, тактык жана туруктуулук абдан талап кылынган жогорку өндүрүштүк жана илимий изилдөө тармактарында алмаштырылгыс колдонуу маанисине ээ. Төмөндө анын негизги колдонуу сценарийлери жана техникалык артыкчылыктары болуп саналат:
I. Ультра тактыктагы кайра иштетүүчү жабдуулар талаасы
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү үчүн жабдуулар
Колдонмо сценарийлери: Литографиялык машинанын иш бөлүгүнүн үстөлү, пластинкаларды кесүүчү машинанын базасы, таңгактоочу жабдууларды жайгаштыруу платформасы.
Техникалык баалуулугу:
Граниттин жылуулук кеңейүү коэффициенти гана (0,5-1,0) ×10⁻⁶/℃, литографиялык машинанын нано масштабдагы экспозициясы учурунда температуранын өзгөрүшүнө туруштук бере алат (жылуу катасы ± 0,1℃ чөйрөдө <0,1нм).
Ички микро-тешикче структурасы табигый демпфингди түзөт (демпфингдин катышы 0,05тен 0,1ге чейин), дирилдешти (амплитудасы < 2μm) кесүүчү машина менен жогорку ылдамдыкта кесүүдө жана пластинаны кесүүнүн четинин оройлугу Ra 1мкмден аз болушун камсыз кылат.
2. Так майдалоочу машиналар жана координаттар өлчөө машиналары (CMM)
Колдонмо учуру:
Үч координатты өлчөөчү машинанын базасы ± 0.5μm / м тегиздик менен, интегралдык гранит түзүлүшүн кабыл алат. Абада сүзүүчү гид рельс менен айкалышып, ал нано-деңгээлдеги кыймылдын тактыгына жетишет (кайра жайгаштыруу тактыгы ±0,1μm).
Оптикалык майдалоочу машинанын жумушчу үстөлү гранит жана күмүш болоттун курама түзүлүшүн кабыл алат. K9 айнегин майдалоодо, беттин толкундуулугу λ/20 (λ=632,8нм) азыраак болуп, лазер линзаларынын ультра жылмакай иштетүү талаптарына жооп берет.
Ii. Оптика жана фотоника тармагы
Астрономиялык телескоптор жана лазердик системалар
Типтүү колдонмолор:
Чоң радио телескоптун чагылтуу бетинин колдоо платформасы өз салмагында жеңил (тығыздыгы 2,7 г/см³) жана шамалдын титирөөсүнө туруктуу (10 деңгээлдеги шамалдын астында деформация < 50 мкм) болгон гранит бал түзүлүшүн кабыл алат.
Лазердик интерферометрдин оптикалык платформасында микро тешиктүү гранит колдонулат. Рефлектор вакуумдук адсорбция жолу менен бекитилет, 5нмден кем тегиздик катасы менен гравитациялык толкундарды аныктоо сыяктуу ультра так оптикалык эксперименттердин туруктуулугун камсыз кылат.
2. Тактык оптикалык компоненттерин иштетүү
Техникалык артыкчылыктары:
Гранит платформасынын магниттик өткөргүчтүгү жана электр өткөргүчтүгү нөлгө жакын, электромагниттик кийлигишүүнүн ион нурлары менен жылтыратуу (IBF) жана магнитореологиялык жылмалоо (MRF) сыяктуу так процесстерге таасиринен качат. Иштелген асфикалык линзанын беттик формасынын тактыгы PV мааниси λ/100 жетиши мүмкүн.
Iii. Аэрокосмикалык жана так текшерүү
Авиация компоненттерин текшерүү платформасы
Колдонуу сценарийлери: учактын канаттарын үч өлчөмдүү текшерүү, авиациялык алюминий эритмесинин структуралык компоненттеринин формасын жана позициясынын толеранттуулугун өлчөө.
Негизги аткаруу:
Гранит платформасынын бети электролиттик коррозия менен иштетилет (Ra 0.4-0.8μm оройлугу менен), жогорку тактыктагы триггер зонддору үчүн ылайыктуу жана бычак профилин аныктоо катасы 5μmден аз.
Ал авиациялык компоненттердин 200 кг ашык жүгүн көтөрө алат, жана узак мөөнөттүү пайдалануудан кийин тегиздик өзгөрүшү 2μm / м кем эмес, аэрокосмос тармагындагы 10-класстын тактык тейлөө талаптарына жооп берет.
2. Инерциялык навигациянын компоненттерин калибрлөө
Техникалык талаптар: Гироскоптор жана акселерометрлер сыяктуу инерциялык түзүлүштөрдү статикалык калибрлөө үчүн өтө туруктуу маалымдама платформасы талап кылынат.
Чечим: Гранит платформасы титирөөнүн ылдамдануусу < 1×10⁻⁴г болгон чөйрөдө < 0,01°/саат инерциялык компоненттердин нөл-офсеттик туруктуулугунун жогорку тактыкта калибрлөөсүнө жетишүү үчүн жигердүү титирөө изоляциялоо системасы (табигый жыштык < 1Гц) менен айкалышкан.
Iv. Нанотехнология жана биомедицина
Скандоочу микроскоп (SPM) платформасы
Негизги милдети: Атомдук күч микроскопиясы (AFM) жана сканерлөөчү туннелдик микроскопия (STM) үчүн негиз катары, ал айлана-чөйрөнүн термелүүсүнөн жана термикалык дрейфтен обочолонушу керек.
Натыйжалуулуктун көрсөткүчтөрү:
Гранит платформасы, пневматикалык титирөө изоляциялоо буттары менен бирге, тышкы титирөөнүн (1-100Гц) берүү ылдамдыгын 5% дан азга чейин төмөндөтүп, атмосфералык чөйрөдө AFMдин атомдук деңгээлдеги сүрөттөлүшүнө жетишүүгө мүмкүндүк берет (токтом <0.1nm).
Температуранын сезгичтиги 0,05μm/℃ден аз, бул туруктуу температурада (37℃±0,1℃) биологиялык үлгүлөрдү нано масштабдуу байкоо талаптарына жооп берет.
2. Биохипти таңгактоочу жабдуулар
Колдонмо учуру: ДНК секвенирлөө микросхемалары үчүн жогорку тактыктагы тегиздөө платформасы граниттин абада калкып жүрүүчү рельстерин кабыл алат, жайгашуу тактыгы ± 0,5μm, микрофлюиддик канал менен аныктоо электродунун ортосундагы микрондук байланышты камсыз кылат.
V. Өнүгүп келе жаткан Колдонмо сценарийлери
Кванттык эсептөө техникасынын базасы
Техникалык кыйынчылыктар: Qubit манипуляциясы өтө төмөн температураларды (mK деңгээли) жана өтө туруктуу механикалык чөйрөнү талап кылат.
Чечим: Граниттин өтө төмөн жылуулук кеңейүү касиети (кеңейүү ылдамдыгы -200℃ден бөлмө температурасына чейин < 1ppm) ультра төмөн температурадагы супер өткөргүч магниттердин жыйрылышынын мүнөздөмөлөрүнө дал келип, кванттык чиптерди таңгактоодо тегиздөөнүн тактыгын камсыздай алат.
2. Электрондук нур литографиясы (EBL) системасы
Негизги аткаруу: Гранит платформасынын изоляциялык касиети (каршылыгы > 10¹³Ω · м) электрон нурларынын чачырашына жол бербейт. Электростатикалык шпиндель диски менен айкалышып, нано масштабдуу сызык туурасы (<10нм) менен жогорку тактыктагы литография үлгүсүн жазууга жетишет.
Жыйынтык
Гранит тактык платформаларын колдонуу салттуу тактык техникасынан нанотехнология, кванттык физика жана биомедицина сыяктуу алдыңкы тармактарга чейин жайылды. Анын негизги атаандаштыкка жөндөмдүүлүгү материалдык касиеттери менен инженердик талаптардын терең айкалышында жатат. Келечекте, композиттик бекемдөө технологияларын (мисалы, графен-гранит нанокомпозиттери) жана акылдуу сезүү технологияларын интеграциялоо менен гранит платформалары атомдук деңгээлдеги тактык, толук температура диапазонунун туруктуулугу жана көп функциялуу интеграция багыттары боюнча өтүп, кийинки муундун негизги компоненттери болуп калат.
Посттун убактысы: 28-май-2025