குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளில் உள்ள கிரானைட் தளங்களின் அளவிடப்பட்ட வெப்ப நிலைத்தன்மை.

​
குறைக்கடத்தி உற்பத்தித் துறையில், துல்லியமே பொருளின் தரம் மற்றும் செயல்திறனின் உயிர்நாடியாகும். உற்பத்தித் துல்லியத்தை உறுதி செய்வதற்கான ஒரு முக்கிய இணைப்பாக விளங்கும் குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகள், அதன் முக்கிய பாகங்களின் நிலைத்தன்மை மீது ஏறக்குறைய கடுமையான தேவைகளை விதிக்கின்றன. அவற்றுள், கிரானைட் தளம் அதன் சிறப்பான வெப்ப நிலைத்தன்மையுடன், குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளில் ஒரு இன்றியமையாத பங்கை வகிக்கிறது. இந்தக் கட்டுரை, உண்மையான சோதனைத் தரவுகளின் மூலம், குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளில் உள்ள கிரானைட் தளங்களின் வெப்ப நிலைத்தன்மை செயல்திறன் குறித்து ஒரு ஆழமான பகுப்பாய்வை மேற்கொள்ளும்.
குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் அளவீட்டுக் கருவிகளின் வெப்ப நிலைத்தன்மைக்கான கடுமையான தேவைகள்
குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்முறை மிகவும் சிக்கலானதும் துல்லியமானதும் ஆகும், மேலும் சில்லுவில் உள்ள மின்சுற்றுக் கோடுகளின் அகலம் நானோமீட்டர் அளவை எட்டியுள்ளது. இத்தகைய உயர்-துல்லியமான உற்பத்திச் செயல்முறையில், மிகச்சிறிய வெப்பநிலை மாற்றம்கூட உபகரணக் கூறுகளில் வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கத்தை ஏற்படுத்தி, அதன்மூலம் அளவீட்டுப் பிழைகளைத் தூண்டக்கூடும். உதாரணமாக, ஒளிக்கல்லச்சுச் செயல்முறையில், அளவீட்டு உபகரணத்தின் அளவீட்டுத் துல்லியம் 1 நானோமீட்டர் அளவுக்கு விலகினால், அது சில்லுவில் உள்ள மின்சுற்றுகளில் குறுக்குச் சுற்று அல்லது திறந்த சுற்று போன்ற கடுமையான சிக்கல்களை ஏற்படுத்தி, சில்லு நிராகரிக்கப்படுவதற்கு வழிவகுக்கும். தொழில்துறை தரவுப் புள்ளிவிவரங்களின்படி, வெப்பநிலையில் ஏற்படும் ஒவ்வொரு 1℃ ஏற்ற இறக்கத்திற்கும், பாரம்பரிய உலோகப் பொருள் அளவீட்டு உபகரணத் தளம் பல நானோமீட்டர் அளவிலான பரிமாண மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகக்கூடும். இருப்பினும், குறைக்கடத்தி உற்பத்திக்கு அளவீட்டுத் துல்லியம் ±0.1 நானோமீட்டருக்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், இது குறைக்கடத்தி உற்பத்தியின் தேவைகளை அளவீட்டு உபகரணம் பூர்த்தி செய்யுமா என்பதைத் தீர்மானிப்பதில் வெப்ப நிலைத்தன்மையை ஒரு முக்கிய காரணியாக ஆக்குகிறது.

கிரானைட் தளங்களின் வெப்ப நிலைத்தன்மையின் கோட்பாட்டு நன்மைகள்
கிரானைட், ஒரு வகையான இயற்கைக் கல்லாக, அடர்த்தியான உள் கனிமப் படிகமாக்கம், அடர்த்தியான மற்றும் சீரான அமைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளதுடன், வெப்ப நிலைத்தன்மை என்ற இயற்கையான நன்மையையும் பெற்றுள்ளது. வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்தைப் பொறுத்தவரை, கிரானைட்டின் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் மிகவும் குறைவாகும், இது பொதுவாக 4.5 முதல் 6.5×10⁻⁶/K வரை இருக்கும். இதற்கு மாறாக, அலுமினியக் கலவைகள் போன்ற பொதுவான உலோகப் பொருட்களின் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் 23.8×10⁻⁶/K வரை அதிகமாக உள்ளது, இது கிரானைட்டின் குணகத்தை விடப் பல மடங்கு அதிகம். இதன் பொருள், ஒரே வெப்பநிலை மாறுபாட்டு நிலைகளின் கீழ், கிரானைட் தளத்தின் பரிமாண மாற்றம் உலோகத் தளத்தின் பரிமாண மாற்றத்தை விட மிகவும் குறைவாக உள்ளது, இது குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளுக்கு மிகவும் நிலையான அளவீட்டு ஆதாரத்தை வழங்க முடியும்.
மேலும், கிரானைட்டின் படிக அமைப்பு, அதற்கு மிகச்சிறந்த வெப்பக் கடத்தல் சீரான தன்மையை அளிக்கிறது. உபகரணச் செயல்பாட்டின் போது வெப்பம் உருவாகும்போதோ அல்லது சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மாறும்போதோ, கிரானைட் தளம் அந்த வெப்பத்தை விரைவாகவும் சீராகவும் கடத்திச் செல்கிறது. இதனால், குறிப்பிட்ட இடத்தில் அதிக வெப்பமடைதல் அல்லது அதிக குளிர்ச்சியடைதல் போன்ற நிகழ்வுகள் தவிர்க்கப்படுகின்றன. இதன் மூலம், தளத்தின் ஒட்டுமொத்த வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை திறம்படப் பராமரிக்கப்பட்டு, அளவீட்டுத் துல்லியத்தின் ஸ்திரத்தன்மையும் மேலும் உறுதி செய்யப்படுகிறது.
வெப்ப நிலைத்தன்மை அளவீட்டின் செயல்முறை மற்றும் முறை
குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளில் உள்ள கிரானைட் தளத்தின் வெப்ப நிலைத்தன்மையை துல்லியமாக மதிப்பிடுவதற்காக, நாங்கள் ஒரு கண்டிப்பான அளவீட்டுத் திட்டத்தை வடிவமைத்துள்ளோம். அதிதுல்லியமாகச் செயலாக்கப்பட்ட கிரானைட் தளம் பொருத்தப்பட்ட, உயர்-துல்லியமான குறைக்கடத்தி வேஃபர் அளவீட்டுக் கருவி ஒன்று தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. சோதனைச் சூழலில், குறைக்கடத்தி உற்பத்திப் பட்டறையில் காணப்படும் பொதுவான வெப்பநிலை மாறுபாட்டு வரம்பு உருவகப்படுத்தப்பட்டது; அதாவது, படிப்படியாக 20℃-இலிருந்து 35℃-க்கு வெப்பப்படுத்தி, பின்னர் மீண்டும் 20℃-க்குக் குளிர்வித்தல். இந்த முழு செயல்முறையும் 8 மணி நேரம் நீடித்தது.
அளவிடும் கருவியின் கிரானைட் தளத்தின் மீது, உயர்-துல்லியமான தரநிலை சிலிக்கான் தகடுகள் வைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும், சிலிக்கான் தகடுகளுக்கும் தளத்திற்கும் இடையிலான சார்பு நிலை மாற்றங்களை நிகழ் நேரத்தில் கண்காணிக்க, நானோ அளவிலான துல்லியத்துடன் கூடிய இடப்பெயர்வு உணர்விகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், தளத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள வெப்பநிலை பரவலைக் கண்காணிக்க, பல உயர்-துல்லியமான வெப்பநிலை உணர்விகள் தளத்தின் வெவ்வேறு நிலைகளில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. சோதனையின் போது, ​​தரவுகளின் முழுமையையும் துல்லியத்தையும் உறுதி செய்வதற்காக, இடப்பெயர்வுத் தரவுகளும் வெப்பநிலைத் தரவுகளும் ஒவ்வொரு 15 நிமிடங்களுக்கும் பதிவு செய்யப்பட்டன.
அளவிடப்பட்ட தரவு மற்றும் முடிவு பகுப்பாய்வு
வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கும் தளத்தின் அளவு மாற்றங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்பு
சோதனைத் தரவுகளின்படி, வெப்பநிலை 20℃-லிருந்து 35℃-ஆக உயரும்போது, ​​கிரானைட் தளத்தின் நேரியல் அளவில் ஏற்படும் மாற்றம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. கணக்கீட்டின்படி, வெப்பமூட்டும் செயல்முறை முழுவதும், தளத்தின் அதிகபட்ச நேரியல் விரிவாக்கம் 0.3 நானோமீட்டர்கள் மட்டுமே ஆகும். இது, குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்முறைகளில் அளவீட்டுத் துல்லியத்திற்கான பிழை சகிப்பு வரம்பை விட மிகவும் குறைவாகும். குளிர்விக்கும் கட்டத்தில், தளத்தின் அளவு கிட்டத்தட்ட முழுமையாக அதன் ஆரம்ப நிலைக்குத் திரும்புகிறது, மேலும் அளவு மாற்றத்தில் ஏற்படும் தாமத நிகழ்வைப் புறக்கணிக்கலாம். குறிப்பிடத்தக்க வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களின் கீழும் மிகக் குறைந்த பரிமாண மாற்றங்களைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் இந்தப் பண்பு, கிரானைட் தளத்தின் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையை முழுமையாக உறுதிப்படுத்துகிறது.
மேடை மேற்பரப்பில் வெப்பநிலை சீரான தன்மை குறித்த பகுப்பாய்வு
வெப்பநிலை உணரியால் சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளின்படி, உபகரணத்தின் செயல்பாட்டின் போதும் வெப்பநிலை மாற்றத்தின் போதும், கிரானைட் தளத்தின் மேற்பரப்பில் வெப்பநிலை பரவல் மிகவும் சீராக உள்ளது. வெப்பநிலை மிகவும் தீவிரமாக மாறும் கட்டத்தில் கூட, தளத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு அளவீட்டுப் புள்ளிக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு எப்போதும் ±0.1℃ வரம்பிற்குள் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சீரான வெப்பநிலை பரவலானது, சீரற்ற வெப்ப அழுத்தத்தால் ஏற்படும் தளத்தின் உருக்குலைவைத் திறம்படத் தவிர்க்கிறது. மேலும், இது அளவீட்டுக் குறிப்பு மேற்பரப்பின் சமதளத்தன்மையையும் நிலைத்தன்மையையும் உறுதிசெய்து, குறைக்கடத்தி அளவியல் உபகரணங்களுக்கு நம்பகமான அளவீட்டுச் சூழலை வழங்குகிறது.
பாரம்பரிய பொருள் தளங்களுடன் ஒப்பிடும்போது
கிரானைட் தளத்தின் அளவிடப்பட்ட தரவுகள், அலுமினியக் கலப்புலோகத் தளத்தைப் பயன்படுத்தும் அதே வகை குறைக்கடத்தி அளவீட்டுக் கருவிகளின் தரவுகளுடன் ஒப்பிடப்பட்டன, மேலும் வேறுபாடுகள் குறிப்பிடத்தக்கவையாக இருந்தன. ஒரே வெப்பநிலை மாற்ற நிலைமைகளின் கீழ், அலுமினியக் கலப்புலோகத் தளத்தின் நேரியல் விரிவாக்கம் 2.5 நானோமீட்டர் வரை அதிகமாக உள்ளது, இது கிரானைட் தளத்தின் விரிவாக்கத்தை விட எட்டு மடங்குக்கும் அதிகமாகும். அதே சமயம், அலுமினியக் கலப்புலோகத் தளத்தின் மேற்பரப்பில் வெப்பநிலை பரவல் சீரற்றதாக உள்ளது, அதிகபட்ச வெப்பநிலை வேறுபாடு 0.8℃-ஐ எட்டுகிறது, இதன் விளைவாக தளத்தில் தெளிவான உருக்குலைவு ஏற்பட்டு, அளவீட்டுத் துல்லியத்தை கடுமையாகப் பாதிக்கிறது.
குறைக்கடத்தி அளவியல் உபகரணங்களின் துல்லியமான உலகில், கிரானைட் தளங்கள் அவற்றின் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையால், அளவீட்டுத் துல்லியத்தை உறுதி செய்வதில் முக்கிய அங்கமாக மாறியுள்ளன. அளவிடப்பட்ட தரவுகள், வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப கிரானைட் தளத்தின் சிறந்த செயல்திறனை வலுவாக நிரூபித்து, குறைக்கடத்தி உற்பத்தித் துறைக்கு நம்பகமான தொழில்நுட்ப ஆதரவை வழங்குகின்றன. குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்முறைகள் அதிகத் துல்லியத்தை நோக்கி முன்னேறும்போது, ​​கிரானைட் தளங்களின் வெப்ப நிலைத்தன்மை நன்மை மேலும் முக்கியத்துவம் பெற்று, இத்துறையில் தொழில்நுட்பப் புத்தாக்கத்தையும் வளர்ச்சியையும் தொடர்ந்து ஊக்குவிக்கும்.