


芯明天壓電納米定位臺:助力六方氮化硼單光子源研究
在量子科技飛速發(fā)展的今天,單光子源作為量子計算、量子通信、量子傳感的核心基石,其制備與性能優(yōu)化始終是科研領(lǐng)域的焦點。六方氮化硼憑借無表面懸掛鍵、室溫下可實現(xiàn)明亮單光子發(fā)射等獨特優(yōu)勢,成為制備固態(tài)單光子源的理想基質(zhì)。
想要在六方氮化硼中實現(xiàn)單光子源的高精度制備、穩(wěn)定篩選與性能調(diào)控,始終繞不開微觀尺度精準(zhǔn)操控這一核心需求。芯明天壓電納米定位臺正是這一研究過程中的關(guān)鍵設(shè)備,為實驗提供了穩(wěn)定、高精度的定位與掃描支持。
一、六方氮化硼研究的核心挑戰(zhàn):微觀尺度的精準(zhǔn)操控
六方氮化硼單光子源的核心在于材料內(nèi)部的原子級缺陷,這些缺陷的尺寸通常在納米量級,要對其進(jìn)行有效研究,首要前提是精準(zhǔn)定位并鎖定目標(biāo)缺陷。
在六方氮化硼單光子源的研究中,從樣品表征到性能測試,每一步都對精度和操控穩(wěn)定性提出了嚴(yán)苛要求:觀察六方氮化硼中缺陷的發(fā)光分布,還是逐點測試單光子源的光譜,都需要將激光精準(zhǔn)聚焦到納米級的缺陷區(qū)域。
另外在測試中,要實現(xiàn)對單個發(fā)光點的持續(xù)追蹤,確保光子信號采集的準(zhǔn)確性。即使是后續(xù)的穩(wěn)定單光子源篩選,也需要對前后狀態(tài)不一致的樣品進(jìn)行同一區(qū)域的對比表征,避免因定位偏差影響實驗結(jié)果。
這些需求,恰好是芯明天壓電納米定位臺的核心優(yōu)勢所在:憑借納米級的運動精度和優(yōu)異的穩(wěn)定性,它能為六方氮化硼單光子源研究提供微米級行程、納米級精度的操控解決方案。
 
六方氮化硼分子結(jié)構(gòu)示意圖
二、芯明天壓電納米定位臺的關(guān)鍵應(yīng)用場景
在六方氮化硼的單光子源制備與發(fā)光穩(wěn)定性研究的實驗流程中,芯明天壓電納米定位臺深度參與了樣品表征與性能測試的核心環(huán)節(jié),通過精準(zhǔn)操控為實驗數(shù)據(jù)的可靠性保駕護(hù)航。
1、熒光掃描成像
在六方氮化硼單光子源的制備過程中,研究人員需要通過熒光掃描共聚焦顯微鏡觀察缺陷的發(fā)光情況。其中,芯明天壓電納米定位臺承擔(dān)了精準(zhǔn)移動樣品的角色:
· 它可以帶動樣品在二維平面內(nèi)實現(xiàn)自動化掃描,掃描范圍完全覆蓋實驗所需的樣品區(qū)域;
· 納米級的運動精度確保了每一個掃描點的位置準(zhǔn)確性,避免因定位偏差導(dǎo)致發(fā)光點漏檢或誤判。
依靠壓電納米定位臺的高精度掃描,研究人員可以快速識別出哪些區(qū)域的六方氮化硼缺陷具備潛在的單光子發(fā)射特性,為后續(xù)實驗縮小范圍、精準(zhǔn)快速定位。

2、單點定位測試
當(dāng)由于劑量區(qū)別導(dǎo)致目標(biāo)結(jié)構(gòu)存在演變規(guī)律時,研究人員需要對單個目標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化測試,比如測量、驗證其特性等等。這一過程中,芯明天壓電納米定位臺的精準(zhǔn)定位能力至關(guān)重要:
· 它能將樣品上的目標(biāo)點位逐一精準(zhǔn)移動到顯微聚焦下方,確保準(zhǔn)確測量單個目標(biāo)的發(fā)光情況;
· 在長時間測試中,壓電納米定位臺的高穩(wěn)定性可有效抑制漂移,保證信號采集的連續(xù)性與可靠性;
· 配合程序還能實現(xiàn)與實驗所需的計數(shù)模塊進(jìn)行聯(lián)動,能夠自動化完成多個目標(biāo)的逐一測試,大幅提升實驗效率。
三、芯明天壓電納米定位臺的特性
量子研究對設(shè)備的要求遠(yuǎn)高于常規(guī)實驗,而芯明天壓電納米定位臺之所以能成為實驗的得力助手,源于其貼合需求的核心特質(zhì):
01高精度與高穩(wěn)定性:納米級的運動分辨率和低漂移特性,確保了微觀尺度下的精準(zhǔn)操控,避免因設(shè)備誤差影響實驗結(jié)果;
02自動化與聯(lián)動性:支持與顯微鏡、光譜儀等設(shè)備的聯(lián)動控制,可通過程序?qū)崿F(xiàn)自動化實驗流程,減少人為操作誤差;
03靈活適配性:可根據(jù)實驗需求定制掃描范圍與運動模式,無論是大面積掃描還是單點精準(zhǔn)定位,都能滿足多樣化的實驗場景。

芯明天P12.XY100S系列小體積壓電納米定位臺
P12.XY100S系列小體積壓電納米定位臺為壓電陶瓷驅(qū)動、2維并聯(lián)式平移定位臺,臺體中心圓形通孔孔徑可選25mm或35mm,滿足顯微等應(yīng)用。P12.XY100S壓電納米定位臺可以實現(xiàn)XY軸100μm的位移行程。一體式結(jié)構(gòu),多維運動無耦合、多種規(guī)格型號可選,以滿足不同應(yīng)用的需求。

技術(shù)參數(shù)
|              型號  |                          P12.XY100S  |         
|              運動自由度  |                          X,Y  |         
|              驅(qū)動控制  |                          2路驅(qū)動,2路傳感  |         
|              標(biāo)稱行程范圍(0~120V)  |                          80µm/軸  |         
|              Max.行程范圍(0~150V)  |                          100µm/軸  |         
|              傳感器類型  |                          SGS  |         
|              通孔尺寸  |                          Ø25mm  |         
|              分辨率  |                          3nm/1nm  |         
|              閉環(huán)線性度  |                          0.1%F.S.  |         
|              閉環(huán)重復(fù)定位精度  |                          0.05%F.S.  |         
|              俯仰/偏航/滾動  |                          <10µrad  |         
|              運動方向推/拉力  |                          25N/8N  |         
|              運動方向剛度  |                          X0.25N/µm,Y0.3N/µm  |         
|              空載諧振頻率  |                          X180Hz,Y230Hz  |         
|              空載階躍時間  |                          15ms/0.8ms  |         
|              閉環(huán)工作頻率(-3dB)  |                          50Hz(空載)  |         
|              承載能力  |                          0.7Kg  |         
|              靜電容量  |                          1.8μF/軸  |         
|              材質(zhì)  |                          鋼、鋁  |         
|              重量  |             200g | 
推薦控制器
E70.D2S-L多通道壓電控制器是基于標(biāo)準(zhǔn)E70壓電控制器進(jìn)行通信接口變換的兩通道壓電控制器,可通過串口、USB或網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)字通信,非常適用于驅(qū)動P12.XY100S系列壓電納米定位臺。E70.D2S-L控制器采用DC24V供電,帶寬達(dá)10kHz,可通過模擬或數(shù)字信號進(jìn)行閉環(huán)控制。

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