【技术实现步骤摘要】
本技术涉及减振，特别涉及一种主动式减振系统。
技术介绍
1、各种超高精度仪器的运营需要超高精度的减振(减震)环境。振动源一般来自于仪器同环境中空气的接触和仪器同环境的机械接触。空气接触可以通过声学隔离箱实现，机械接触可以通过将超高精度仪器将放置在一个有机械接触的减振系统上来实现。其机械接触可以是空间三维的机械接触，而大部分机械接触来自于仪器的底部，即振动从底部传向上面的仪器，即z方向的振动源。当然从底部传上来的振动可以是横向振动，即xy方向的振动。但多数情况，这种xy方向振动相对于z方向的振动比较弱。
2、一般情况，有两种减振技术方案来实现机械接触的减振系统：
3、1)被动式减振系统。典型的被动式减振是弹簧系统，如图1中由上至下依次为需要稳定的仪器91、弹簧92(被动减震器)，以及振动源93。箭头a为振动源93大于等于100hz的高频振幅示意，箭头a1表示大于等于100hz的高频振动中弹簧92的存在让需要稳定的仪器91振幅大幅减小；箭头b为振动源93小于等于20hz的低频振幅示意，箭头b1表示小于等于20hz的低频振动中即使弹簧92的存在需要稳定的仪器91振幅没有减小。也就是说，被动式减振系统一般由被减振物体(仪器)–弹簧–阻尼系统组成，主要使用线圈弹簧(coil spring)、隔振橡胶垫(elastomer pad)、空气弹簧(air spring)来降低地基传来的振动，或是隔离振动源使其振动反过来不至于专递到地基，隔振原理是弹簧，橡胶垫或空气弹簧将振动的能量吸收。该系统的优点为简单的结构即可获得最大
4、2)主动式减振系统。如图2中由上至下依次为需要稳定的仪器91、主动式减振器94，以及振动源93。箭头e为振动源93小于等于20hz的低频振幅示意，箭头e1表示小于等于20hz的低频振动中主动式减振器94的存在让需要稳定的仪器91振幅大幅减小；箭头f为振动源93大于等于100hz的高频振幅示意，箭头f1表示大于等于100hz的高频振动中即使主动式减振器94的存在需要稳定的仪器91振幅没有减小。也就是说，对于低频振动(一般情况为≤20hz)，被动式减振的效果骤然降低。此时需要主动式减振的介入。主动式减振系统是在被动式减振系统的基础上安装振动传感器和位移器，由振动传感器检测台面的振动，然后反馈到控制系统中，通过对台面施加与振动反方向的位移来抵消振动的位移。主动式减振系统不仅能够大幅改善被动式减振系统在低频段的减振效果，而且不会出现共振。如图2中所示，主动式减振器94置于需要稳定的仪器91(参考表面m1)和振动源93表面(参考表面m0)之间，或者置于需要稳定的仪器91(参考表面m1)和下方的被动式减振器(弹簧)之间，或者置于被动式减振器(弹簧)的下面和振动源93表面(参考表面m0)之间。主动式减振的原理是当振动源93向上(下)振动时，处于需要稳定的仪器91和振动源93之间的主动式减振器94会在纵向收缩(膨胀)，以至于需要稳定的仪器91底部的位置(参考表面m1)会因为振动源93表面(参考表面m0)向上但因为主动式减振器的收缩而下降，一个上升(下降)一个收缩(膨胀)导致仪器既不向上(下)也不向下(上)，保持了需要稳定的仪器91(参考表面m1)的不动，达到减振效果。
5、虽然，对于1至50赫兹的振动，其主动式减振效果应该非常好。但目前的主动式减振只能做到将振幅限制在100纳米以内。但对于将减振效果做到小于1纳米这样的振幅，目前没有合适的减振装置。其原因不是主动式减振原理上的问题，而是现有的测量振动位移的传感器不够精确所致。基于上述技术问题，技术人提出了本专利申请的技术方案。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种主动式减振系统，使得减振效果更好。
2、为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种主动式减振系统，包括：
3、下部装置，所述下部装置包括：底座、位于所述底座上方的基台，以及驱动所述基台相对于所述底座移动的下部位移器；所述基台背离所述底座的一侧具有第一参考面；
4、探针距离传感装置，所述探针距离传感装置的扫描探针位于所述第一参考面上方，用于探测所述第一参考面与该扫描探针之间的距离；
5、主控模块，所述主控模块与所述下部位移器和所述探针距离传感装置电性连接，所述主控模块根据所述扫描探针测所述第一参考面与该扫描探针之间的距离控制所述下部位移器驱动所述基台相对于所述底座移动。
6、本技术实施方式相对于现有技术而言，通过探针距离传感系统作为传感机制，来测量地面传来的振动至亚纳米数量级精度，然后可通过下部位于器改变第一参考面与探针距离传感系统的扫描探针之间的距离，即形成主动式减振的补偿机制，从而达到相互间需要减振的两个相对面之间距离得到亚纳米精度的相对距离的稳定。由此，将现有的几十和几百纳米精度的主动式减振系统大幅提高至亚纳米精度的主动式减振系统。
7、在一实施例中，所述主动式减振系统还包括：
8、上部装置，所述上部装置位于所述下部装置的上方，且所述探针距离传感装置固定探针的部分与所述上部装置相连，所述上部装置朝向所述下部装置的一侧具有第二参考面。
9、在一实施例中，所述上部装置包括：具有所述第二参考面的安装台，以及驱动所述安装台移动的上部位移器；
10、所述主控模块与所述上部位移器和所述探针距离传感装置电性连接，所述主控模块根据所述扫描探针所测的所述第一参考面与所述第二参考面之间的距离控制所述上部位移器驱动所述安装台相对于所述第一参考面移动。
11、在一实施例中，所述探针距离传感装置具有多个，所述下部位移器具有多个。
12、在一实施例中，所述主动式减振系统还包括：设置在所述基台上的样品台；
13、所述探针距离传感装置至少具有四个，且各所述探针距离传感装置的扫描探针分别位于所述基台的不同角端；所述样品台位于各所述探针距离传感装置的扫描探针围成的区域之间。
14、在一实施例中，所述上部装置用于连接扫描样品的扫描探针显微镜系统，所述扫描探针显微镜系统与所述上部装置相连。
15、在一实施例中，所述探针距离传感装置为探针原子力显微镜、探针静电力显微镜、探针隧道电子显微镜或探针导电接触模式传感器；
16、所述下部位移器包括压电驱动器或电磁驱动马达。
17、在一实施例中，当所述探针距离传感装置为探针导电接触模式传感器；
18、所述探针导电接触模式传感器的探针以预设频率振动，且所述探针接触到所述第一参考面形成导电；所述主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主动式减振系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主动式减振系统，其特征在于，所述主动式减振系统还包括：
3.根据权利要求2所述的主动式减振系统，其特征在于，所述上部装置包括：具有所述第二参考面的安装台，以及驱动所述安装台移动的上部位移器；
4.根据权利要求1所述的主动式减振系统，其特征在于，所述探针距离传感装置具有多个，所述下部位移器具有多个。
5.根据权利要求4所述的主动式减振系统，其特征在于，所述主动式减振系统还包括：设置在所述基台上的样品台；
6.根据权利要求2所述的主动式减振系统，其特征在于，所述上部装置用于连接扫描样品的扫描探针显微镜系统，所述扫描探针显微镜系统与所述上部装置相连。
7.根据权利要求1所述的主动式减振系统，其特征在于，所述探针距离传感装置为探针原子力显微镜、探针静电力显微镜、探针隧道电子显微镜或探针导电接触模式传感器；
8.根据权利要求7所述的主动式减振系统，其特征在于，当所述探针距离传感装置为探针导电接触模式传感器；
9.根据权利要求1所
10.一种主动式减振系统，其特征在于，包括：
11.一种主动式减振系统，其特征在于，包括：
12.一种主动式减振系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种主动式减振系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主动式减振系统，其特征在于，所述主动式减振系统还包括：
3.根据权利要求2所述的主动式减振系统，其特征在于，所述上部装置包括：具有所述第二参考面的安装台，以及驱动所述安装台移动的上部位移器；
4.根据权利要求1所述的主动式减振系统，其特征在于，所述探针距离传感装置具有多个，所述下部位移器具有多个。
5.根据权利要求4所述的主动式减振系统，其特征在于，所述主动式减振系统还包括：设置在所述基台上的样品台；
6.根据权利要求2所述的主动式减振系统，其特征在于，所述上部装置用于连接扫描样品的扫描探针显微镜系统，所述扫描探针显微镜系统与所述上部装置相连。
7.根据权利要求1所述的主动式减...
【专利技术属性】
技术研发人员：周向前，
申请(专利权)人：百及纳米科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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