双单臂压电驱动微调样品台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双单臂压电驱动微调样品台。该样品台由外框架和二根单臂组成。单臂与外框架通过固定支点相联，二根单臂之间通过柔性铰链分别与样品台相联。每根单臂为一成直角形的弹性金属框架，直角顶点处置有柔性铰链。弹性金属框架上粘有供驱动用的压电陶瓷片。本实用新型专利技术设计的样品台外形小，位移量较大。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单臂压电驱动微调样品台，属物理测试
已有技术中，1986年P.Muralt等提出一种单框架式压电驱动扫描装置，但其总位移量很小，只有±7～8微米。这种装置的原理如图1所示。图1中m，n代表固定于底座的固定支架，T为样品台，而11及12为框架，框架为金属材料，具有一定弹性。在框架内外两面粘有压电陶瓷材料制成的薄片。在这些压电陶瓷片上施加电压时陶瓷片发生弯曲变形，从而驱动弹性框架，使样品台产生x，y两维运动，但因框架驱动后的弹性变形量有限，故样品台的位移范围很小。本技术的目的是设计一种新型微调样品台，使在框架尺寸减小的条件下仍能保证样品台具有较大的位移量。本技术的内容是一种双单臂压电驱动微调样品台，样品台由外框架和二根单臂组成。单臂与外框架通过固定支点相联，二根单臂之间通过柔性铰链分别与样品台相联。每根单臂为一成直角形的弹性金属框架，直角顶点处置有柔性铰链。弹性金属框架上粘结有供驱动用的压电陶瓷片。 附图说明图1是已有技术结构示意图。图2是已有技术x，y方向的位移示意图。图3是本技术结构示意图。图4是陶瓷片粘结示意图。图5是本技术x方向位移示意图。图6是本技术y方向位移示意图。以下结合附图详细介绍本技术的内容。图3中，a，b代表两个固定支点，而c为固定用的外框架。T为被驱动的样品台。在被驱动的弹性框架1，2，3，4上粘结有供驱动用的压电陶瓷片P，如图4所示。1，2，3，4为被驱动变形的弹性金属框架。压电陶瓷片的粘结面处的被银导电层应与金属框架形成优良的电接触，这样可以利用金属框架作为向压电陶瓷片施加驱动电压时的一个电极。压电陶瓷片的另一面的镀银导电层则根据驱动样品台运动方向的需要而分别并联成两路，在这两路电极分别施加驱动电压，以产生x，y两个方向的移动。e，d分别为组成二单臂的弹性金属框架1，2之间和3，4之间的柔性铰链，f，g分别为二单臂与样品台T相联接用的柔性铰链。弹性框架1和3被压电陶瓷片驱动产生的变形必需对样品台产生同方向的驱动。为此，必需使1，3框架上粘结的压电陶瓷片极性相反，使在同一驱动电源作用下发生方向一致的驱动。粘结极性如图3中所示。由于框架1，3分别在a，b点受到约束，当施加驱动电压时，这一对框架以a，b为支点产生相同方向的位移，因而带动样品台T产生相同方向的移动。由于采用单臂梁形式结构，因此变形量大，形成样品台较大的位移量。根据相同原理，框架2，4分别在d及e点受到约束，当施加另一路驱动电压时则分别以d，e为支点产生另一方向的位移。由于框架1，3与2，4及样品台T之间分别用柔性铰链d，e，f，g铰链，当1，3或2，4框架独立驱动时，x及y两方向的位移互不影响。图5所示为框架2，4变形时，样品台T由位置0移至0’形成x方向移动。图6所示为框架1，3变形时，样品台T由位置0移至0”形成y方向移动。当框架1，2，3，4同时驱动，则样品台产生在x、y平面内任意位置的移动，实现本技术的设计目标。权利要求1.一种双单臂压电驱动微调样品台，其特征在于样品台由外框架和二根单臂组成；单臂与外框架通过固定支点相联；二根单臂之间通过柔性铰链分别与样品台相联；每根单臂为一成直角形的弹性金属框架，直角顶点处置有柔性铰链；弹性金属框架上粘结有供驱动用的压电陶瓷片。专利摘要本技术涉及一种双单臂压电驱动微调样品台。该样品台由外框架和二根单臂组成。单臂与外框架通过固定支点相联，二根单臂之间通过柔性铰链分别与样品台相联。每根单臂为一成直角形的弹性金属框架，直角顶点处置有柔性铰链。弹性金属框架上粘有供驱动用的压电陶瓷片。本技术设计的样品台外形小，位移量较大。文档编号G01N1/00GK2206455SQ9421126公开日1995年8月30日 申请日期1994年5月20日 优先权日1994年5月20日专利技术者田嘉禾, 王世亮, 戴松涛, 金雷 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双单臂压电驱动微调样品台，其特征在于样品台由外框架和二根单臂组成；单臂与外框架通过固定支点相联；二根单臂之间通过柔性铰链分别与样品台相联；每根单臂为一成直角形的弹性金属框架，直角顶点处置有柔性铰链；弹性金属框架上粘结有供驱动用的压电陶瓷片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田嘉禾，王世亮，戴松涛，金雷，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]