துல்லிய மார்பிள் த்ரீ-ஆக்சிஸ் கேன்ட்ரி பிளாட்ஃபார்ம் அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் இன்ஜினியரிங்கில் புதிய அளவுகோலை அமைக்கிறது.

வேகமாக வளர்ந்து வரும் மேம்பட்ட உற்பத்தியில், துல்லியம் இறுதி எல்லையாக உள்ளது. இன்று, தொழில்துறை தரநிலைகளை மறுவரையறை செய்ய ஒரு புரட்சிகரமான கண்டுபிடிப்பு அமைக்கப்பட்டுள்ளது: துல்லிய பளிங்கு மூன்று-அச்சு கேன்ட்ரி தளம், இயற்கை கிரானைட்டின் உள்ளார்ந்த நிலைத்தன்மையை அதிநவீன இயந்திர வடிவமைப்புடன் இணைத்து, தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் முன்னர் அடைய முடியாததாகக் கருதப்பட்ட மைக்ரான்-நிலை துல்லியத்தை அடைய ஒரு அற்புத பொறியியலாகும்.

நிலைத்தன்மைக்குப் பின்னால் உள்ள அறிவியல்

இந்த தொழில்நுட்ப பாய்ச்சலின் மையத்தில் எதிர்பாராத பொருள் தேர்வு உள்ளது: இயற்கை கிரானைட். தளத்தின் 1565 x 1420 x 740 மிமீ துல்லிய-இயந்திர பளிங்கு அடித்தளம் வெறும் வடிவமைப்பு அழகியல் மட்டுமல்ல - உயர் துல்லிய அமைப்புகளில் நிலைத்தன்மையை பராமரிப்பதற்கான பழங்கால சவாலுக்கு இது ஒரு அறிவியல் தீர்வாகும். "கிரானைட்டின் மிகக் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம் (2.5 x 10^-6 /°C) மற்றும் விதிவிலக்கான தணிப்பு பண்புகள், பாரம்பரிய உலோக கட்டமைப்புகளை விட சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் இயந்திர அதிர்வுகளை எதிர்க்கும் ஒரு அடித்தளத்தை வழங்குகின்றன," என்று துல்லிய பொறியியல் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் முன்னணி இயந்திர பொறியாளர் டாக்டர் எமிலி சென் விளக்குகிறார்.

இந்த இயற்கையான நன்மை, தொழில்துறைகள் முழுவதும் கவனத்தை ஈர்க்கும் செயல்திறன் அளவீடுகளுக்கு நேரடியாக மொழிபெயர்க்கிறது. இந்த தளம் ±0.8 μm மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தன்மையை அடைகிறது - அதாவது புலப்படும் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட சிறிய விலகல்களுடன் எந்த நிலைக்கும் திரும்ப முடியும் - மற்றும் இழப்பீட்டிற்குப் பிறகு ±1.2 μm நிலைப்படுத்தல் துல்லியம், இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுக்கு ஒரு புதிய தரத்தை அமைக்கிறது.

இயக்கத்தில் பொறியியல் சிறப்பு

அதன் நிலையான அடித்தளத்திற்கு அப்பால், தளத்தின் மூன்று-அச்சு கேன்ட்ரி வடிவமைப்பு பல தனியுரிம கண்டுபிடிப்புகளை உள்ளடக்கியது. X-அச்சு இரட்டை-இயக்கி அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது அதிவேக இயக்கத்தின் போது முறுக்கு சிதைவை நீக்குகிறது, அதே நேரத்தில் X மற்றும் Y அச்சுகள் இரண்டும் கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து தளங்களில் ≤8 μm நேராக 750 மிமீ பயனுள்ள பயணத்தை வழங்குகின்றன. இந்த அளவிலான வடிவியல் துல்லியம் சிக்கலான 3D பாதைகள் கூட துணை-மைக்ரான் துல்லியத்தை பராமரிப்பதை உறுதி செய்கிறது.

இந்த அமைப்பின் இயக்கத் திறன்கள் வேகத்திற்கும் துல்லியத்திற்கும் இடையில் குறிப்பிடத்தக்க சமநிலையை ஏற்படுத்துகின்றன. அதன் அதிகபட்ச வேகம் 1 மிமீ/வி மிதமானதாகத் தோன்றினாலும், நுண்ணிய கட்டுப்பாடு மற்றும் மெதுவான ஸ்கேனிங் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது உகந்ததாக உள்ளது - இங்கு விரைவான இயக்கத்தை விட துல்லியம் முக்கியமானது. மாறாக, 2 ஜி முடுக்கம் திறன் பதிலளிக்கக்கூடிய தொடக்க-நிறுத்த செயல்திறனை உறுதி செய்கிறது, இது துல்லியமான ஆய்வு செயல்முறைகளில் செயல்திறனைப் பராமரிப்பதற்கு மிகவும் முக்கியமானது.

40 கிலோ சுமை திறன் மற்றும் 100 nm தெளிவுத்திறன் (0.0001 மிமீ) கொண்ட இந்த தளம், நுட்பமான நுண்-கையாளுதல் மற்றும் தொழில்துறை வலிமை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இடைவெளியைக் குறைக்கிறது - இது உற்பத்தித் துறைகளில் குறிப்பிடத்தக்க ஆர்வத்தை உருவாக்கும் பல்துறை திறன்.

முக்கியமான தொழில்களை மாற்றுதல்

இந்தத் துல்லியமான முன்னேற்றத்தின் தாக்கங்கள் பல உயர் தொழில்நுட்பத் துறைகளில் பரவியுள்ளன:

குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில், நானோமீட்டர் அளவிலான குறைபாடுகள் கூட சில்லுகளை பயனற்றதாக மாற்றும் இடத்தில், தளத்தின் நிலைத்தன்மை வேஃபர் ஆய்வு மற்றும் ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி சீரமைப்பு செயல்முறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தி வருகிறது. "ஆரம்பகால சோதனைகளில் குறைபாடு கண்டறிதல் விகிதங்கள் 37% மேம்படுவதை நாங்கள் காண்கிறோம்," என்று ஒரு முன்னணி குறைக்கடத்தி உபகரண உற்பத்தியாளரின் மூத்த செயல்முறை பொறியாளர் மைக்கேல் டோரஸ் தெரிவிக்கிறார். "பளிங்கு அடித்தளத்தின் அதிர்வு தணிப்பு, முன்னர் துணை-50 nm அம்சங்களை மறைத்த மைக்ரோ-தள்ளாட்டத்தை நீக்கியுள்ளது."

துல்லியமான ஆப்டிகல் உற்பத்தி மற்றொரு பயனாளியாகும். ஒரு காலத்தில் பல மணிநேர கடினமான கைமுறை சரிசெய்தல் தேவைப்பட்ட லென்ஸ் பாலிஷ் மற்றும் அசெம்பிளி செயல்முறைகளை இப்போது தளத்தின் துணை-மைக்ரான் நிலைப்படுத்தல் மூலம் தானியங்கிப்படுத்த முடியும், இது ஆப்டிகல் செயல்திறன் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதோடு உற்பத்தி நேரத்தையும் குறைக்கிறது.

உயிரி மருத்துவ ஆராய்ச்சியில், இந்த தளம் ஒற்றை செல் கையாளுதல் மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட நுண்ணிய இமேஜிங்கில் முன்னேற்றங்களை செயல்படுத்துகிறது. ஸ்டான்போர்டின் உயிரி மருத்துவ பொறியியல் துறையின் டாக்டர் சாரா ஜான்சன் குறிப்பிடுகையில், "நிலைத்தன்மை நீண்ட காலத்திற்கு செல்லுலார் கட்டமைப்புகளில் கவனம் செலுத்த அனுமதிக்கிறது, முன்னர் உபகரணங்கள் சறுக்கலால் மறைக்கப்பட்ட உயிரியல் செயல்முறைகளை வெளிப்படுத்தும் நேர-இடைவெளி படங்களைப் பிடிக்கிறது."

மற்ற முக்கிய பயன்பாடுகளில் உயர்-துல்லிய ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்கள் (CMMகள்), மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் பேக்கேஜிங் மற்றும் மேம்பட்ட அறிவியல் ஆராய்ச்சி கருவிகள் ஆகியவை அடங்கும் - இவை அனைத்தும் தளத்தின் துல்லியம், நிலைத்தன்மை மற்றும் சுமை திறன் ஆகியவற்றின் தனித்துவமான கலவையானது நீண்டகால தொழில்நுட்ப வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்யும் பகுதிகளாகும்.

மிகத் துல்லியமான உற்பத்தியின் எதிர்காலம்

உற்பத்தி மினியேட்டரைசேஷன் மற்றும் உயர் செயல்திறன் தரநிலைகளை நோக்கி அதன் இடைவிடாத உந்துதலைத் தொடர்வதால், அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் பொசிஷனிங் அமைப்புகளுக்கான தேவை மேலும் அதிகரிக்கும். துல்லிய மார்பிள் த்ரீ-ஆக்சிஸ் கேன்ட்ரி பிளாட்ஃபார்ம் என்பது ஒரு படிப்படியான முன்னேற்றத்தை மட்டுமல்ல, துல்லியத்தை எவ்வாறு அடைவது என்பதில் ஒரு அடிப்படை மாற்றத்தையும் குறிக்கிறது - சிக்கலான செயலில் உள்ள இழப்பீட்டு அமைப்புகளை மட்டுமே நம்புவதற்குப் பதிலாக மேம்பட்ட பொறியியலுடன் இயற்கை பொருள் பண்புகளைப் பயன்படுத்துதல்.

தொழில்துறை 4.0 இன் சவால்களை எதிர்கொள்ளும் உற்பத்தியாளர்களுக்கு, இந்த தளம் துல்லிய பொறியியலின் எதிர்காலத்தைப் பற்றிய ஒரு பார்வையை வழங்குகிறது. "ஆய்வக துல்லியம்" மற்றும் "தொழில்துறை உற்பத்தி" ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான கோடு தொடர்ந்து மங்கலாகி வரும் ஒரு எதிர்காலம் இது, அடுத்த தலைமுறை மின்னணுவியல் முதல் உயிர் காக்கும் மருத்துவ சாதனங்கள் வரை அனைத்தையும் வடிவமைக்கும் புதுமைகளை செயல்படுத்துகிறது.

ஒரு தொழில்துறை ஆய்வாளர் கூறியது போல்: “துல்லியமான உற்பத்தி உலகில், நிலைத்தன்மை என்பது வெறும் ஒரு அம்சம் மட்டுமல்ல - மற்ற அனைத்து முன்னேற்றங்களும் கட்டமைக்கப்படும் அடித்தளம் அது. இந்த தளம் பட்டியை மட்டும் உயர்த்தாது; அது அதை முழுவதுமாக மீண்டும் உருவாக்குகிறது.”