光學(xué)平臺(tái)，又稱光學(xué)面包板、光學(xué)桌或?qū)嶒?yàn)平臺(tái)，提供一個(gè)水平且穩(wěn)定的工作表面，為了確保科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，光學(xué)平臺(tái)通常會(huì)采用隔振措施，以避免外界干擾。光學(xué)平臺(tái)在制造時(shí)強(qiáng)調(diào)極高的平整度，臺(tái)面經(jīng)過精密加工，臺(tái)面支撐在四個(gè)相互連接的氣囊上，以保證其保持水平，臺(tái)面上均勻排列著成正方形的螺紋孔，配合相應(yīng)的螺絲，可以牢固固定光學(xué)元器件。這樣，光學(xué)設(shè)備搭建完成后，系統(tǒng)幾乎不會(huì)因外部擾動(dòng)而發(fā)生變化；即便對(duì)臺(tái)面施加壓力，氣囊也能使其自動(dòng)恢復(fù)到水平狀態(tài)。

類型

光學(xué)平臺(tái)根據(jù)功能可以分為固定型和可調(diào)型，同時(shí)也可以分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。

應(yīng)用

光學(xué)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電子、精密機(jī)械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無損檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也是其他機(jī)械行業(yè)中精密試驗(yàn)儀器和設(shè)備防振的重要組成部分。標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)平臺(tái)的基本組成部分主要有：頂板、底板、側(cè)面精加工貼面、側(cè)板、蜂窩芯、密封杯。

構(gòu)造

優(yōu)質(zhì)的工作平臺(tái)和面包板應(yīng)采用全鋼結(jié)構(gòu)，頂部和底部使用5毫米厚的鋼板，中央部分則是厚度為0.25毫米的精密焊接鋼制蜂窩芯，蜂窩芯是通過精確的模壓工具制造，焊接的平墊片確保了其幾何間距的穩(wěn)定性，該蜂窩芯結(jié)構(gòu)從頂部延伸至底部，沒有過渡層，使光學(xué)平臺(tái)的穩(wěn)固性更強(qiáng)，同時(shí)提升了熱穩(wěn)定性。

熱穩(wěn)定

熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵在于鋼結(jié)構(gòu)在各個(gè)方向上都具備對(duì)稱且均勻的特性，鋼部件在熱交換過程中膨脹和收縮的特性相似，因此能夠在溫度變化時(shí)保持良好的平整性，鋼制蜂窩核心結(jié)構(gòu)從頂板延伸到底板，中間沒有使用塑料或鋁材的泄漏管理結(jié)構(gòu)，這樣既保持了光學(xué)平臺(tái)的整體剛度，又避免了引入更高的熱膨脹系數(shù)，我們選擇鋼質(zhì)側(cè)板而非木質(zhì)側(cè)板，以消除因濕度變化引起的環(huán)境不穩(wěn)定因素。

自動(dòng)化

自動(dòng)化加工系統(tǒng)光學(xué)平臺(tái)和面包板的獨(dú)特之處在于引入了自動(dòng)軌道機(jī)械進(jìn)行啞光表面加工，這使得其表面比舊款產(chǎn)品更加光滑和平整，經(jīng)過改良的表面拋光處理后，這些光學(xué)平臺(tái)在1平方米（約11平方英尺）的范圍內(nèi)，表面平整度可以達(dá)到±0.1毫米（±0.004英寸），為安裝部件提供了無需磨具加工的接觸面。

大半徑角

光學(xué)平臺(tái)和面包板的設(shè)計(jì)可以采用大半徑的圓角，以減少實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的尖銳邊緣，提高安全性。

支撐架

光學(xué)平臺(tái)由剛性且無隔振的支撐結(jié)構(gòu)、被動(dòng)隔振支撐結(jié)構(gòu)以及主動(dòng)自動(dòng)調(diào)平支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

配件

光學(xué)平臺(tái)的其他配件有貨架、安裝支架、桌下擱板、振動(dòng)隔離裝置、支持可安裝支桿的附件、可調(diào)光學(xué)爬升架的安裝座、地震抑制裝置、光學(xué)面包板罩、遮光材料和磁性薄片等。

意義

當(dāng)前科學(xué)界的實(shí)驗(yàn)要求更為精確的計(jì)算和測(cè)量，因此，有效隔離外部環(huán)境和干擾的設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，同時(shí)，能夠穩(wěn)固各種光學(xué)元器件和顯微鏡成像設(shè)備的光學(xué)平臺(tái)已成為科研實(shí)驗(yàn)中不可或缺的工具，光學(xué)平臺(tái)的主要目標(biāo)在于消除其上任意多個(gè)部件之間的相對(duì)位移。

阻尼

光學(xué)平臺(tái)或面包板的一個(gè)重要特性是其共振頻率，共振頻率與振幅之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此應(yīng)盡量提高共振頻率，以降低振動(dòng)強(qiáng)度，這些光學(xué)平臺(tái)和面包板在特定頻率范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，為了提升性能，需要針對(duì)不同尺寸的光學(xué)平臺(tái)和面包板進(jìn)行阻尼效果的優(yōu)化，光學(xué)平臺(tái)的阻尼需要進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試，以優(yōu)化其厚度與面積之間的比例，標(biāo)準(zhǔn)的大面積平臺(tái)（邊長至少10英尺或3米）的厚度為12.2英寸（310毫米），以提高其穩(wěn)定性，對(duì)于小面積的光學(xué)平臺(tái)，其厚度可為8.3英寸（210毫米）或12.2英寸（310毫米），且可根據(jù)需求定制更大的尺寸。

柔量

在光學(xué)平臺(tái)中，常用的振動(dòng)響應(yīng)傳遞函數(shù)是柔量，對(duì)于恒定（靜態(tài)）力，柔量表示線性或角度偏移與施加的外力之間的比率，而在動(dòng)態(tài)力（振動(dòng)）影響下，柔量則指激勵(lì)振幅（無論是角度還是線性）與振動(dòng)力振幅之間的比率，光學(xué)平臺(tái)的撓度可以通過其表面部件位置的變化體現(xiàn)出來，因此，根據(jù)定義，柔量值越低，光學(xué)平臺(tái)就越接近其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)即最小化撓度，柔量還與頻率有關(guān)，其測(cè)量單位是單位力下的位移（米/牛頓）。

測(cè)量方法

在光學(xué)平臺(tái)或面包板的表面施加已知外力，使用脈沖錘進(jìn)行，同時(shí)在表面貼上傳感器以測(cè)量產(chǎn)生的振動(dòng)，探測(cè)器發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過分析儀讀取，并用于生成頻率響應(yīng)譜（柔量曲線），在光學(xué)平臺(tái)的研發(fā)過程中，記錄了平臺(tái)表面多個(gè)點(diǎn)的柔量曲線，通常發(fā)現(xiàn)四個(gè)角的柔量值最高，因此，上海佰斯特發(fā)布的柔量曲線和數(shù)據(jù)都是基于在平臺(tái)四個(gè)角的平傳感器測(cè)得的結(jié)果，這也意味著這些數(shù)據(jù)展示了最不理想的狀態(tài)。

單測(cè)數(shù)據(jù)

所有產(chǎn)品都需要經(jīng)過獨(dú)立測(cè)試，并附帶獨(dú)立的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)告和柔量曲線，這種方法能夠提供比使用單一尺寸的柔量曲線表示所有產(chǎn)品特性更為詳盡的數(shù)據(jù)，柔量曲線和數(shù)據(jù)是通過在光學(xué)平臺(tái)四個(gè)角上使用傳感器進(jìn)行測(cè)量的，因此能夠反映出最不理想的測(cè)試結(jié)果。

上海佰斯特電子工程有限公司：http://www.pousto.com.cn

文章出處：http://www.pousto.com.cn/xinwen/guangxuepingtai-zh/guangxuepingtaidazaowanmeike/