MIPOS R 120 – Positionierung für den Objektivrevolver

Für eine Anlage zur Erzeugung hochenergetischer UKL-Pulse sind lithografisch strukturierte Gitter zur spektralen Zerlegung bzw. Zusammenführung des Lasers im einstelligen Nanometer-Bereich zu positionieren. Dabei sind Justierfreiheitsgrade bis 70 nm bzw. 80 µrad notwendig. Die zu justierende Masse kann bis zu 20 kg betragen. Hierzu ist eine Ansteuerung von 5 Achsen, 2 translatorische und 3 rotatorische, notwendig, die überdies die Möglichkeit bietet, das Halten der Position sensorisch zu überwachen. Der erreichte Justierzustand muss langzeitstabil, mit Unsicherheiten im Nanometer-Bereich, fixierbar sein. Weiterhin ist ein modularer Aufbau der Anlage erforderlich.

Ein Laboraufbau, mit einem Hexapod-System zur Positionierung, konnte diese Spezifikationen nicht erfüllen. Hexapod-Justiersysteme erlauben eine sehr bequeme mehrdimensionale Justage, erfüllen aber nicht die hohen Anforderungen an die Langzeitstabilität im Nanometer-Bereich. Deshalb wurde eine Lösung mit Hexpod vom Kunden ausgeschlossen.

Ergebnis

• sehr stabiler Aufbau mit temperaturangepasstem Substrat zum Gitter

• Grobpositionierung auf ±5 µm, die Grobpositionierung ist bereits langzeitstabil

• Feinpositionierung mit intern vorgespannten Piezo-Aktoren

• punktuelle Zug- und Druckkräfte gewährleisten, dass keine Spannungen, Verspannungen auf die Gitterstruktur einwirken

• die Piezo-Aktoren werden durchschnittlich mit 25% ihres maximalen Hubes betrieben (maximal 50%)

• Erhöhung der Lebensdauer

• ausreichende Nachregelreserve verfügbar

• Verwendung einheitlicher Antriebe und der zugehörigen Steuerelektronik

• Voraussetzungen für eine kostengünstige Skalierbarkeit.