Как узнать положение детали с точностью до 100 нанометров?

В современном производственном оборудовании важно не просто зафиксировать перемещение детали, а точно определить ее положение. Для этого используют оптические энкодеры — оптоэлектронные датчики, которые преобразуют механическое перемещение в цифровой сигнал.

При поддержке РНФ ученые МФТИ совместно c индустриальным партнером ООО НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ» создали технологию формирования высококонтрастных кодирующих микроструктур для линейных и угловых энкодеров. Такие структуры наносят на металлические носители — стальные ленты и кольца.

В основе технологии — уникальная лазерная обработка, при которой с помощью анаморфотного объектива излучение фокусируется в узкую линию размером 3 × 14 мкм. За 100-150 оборотов заготовки, или примерно за 5 минут, на стальной ленте формируется кодирующая структура длиной до 2,5 м.

✔️ Погрешность топологии изготовленной шкалы не превышает 0,5 мкм. При этом для обработки используют наносекундные лазерные импульсы вместо фемто- и пикосекундных, что позволяет упростить и удешевить эксплуатацию оборудования. По результатам работы получен патент на полезную модель и подана заявка на изобретение.

Как свет помогает определить положение детали? Как ученым удалось наносить микроструктуры на многометровую металлическую ленту и почему эта технология важна для создания отечественных прецизионных датчиков перемещения?

💬 На эти и другие вопросы в рубрике #микроэлектроникаРНФ отвечает Валентин Тыртышный — заведующий лабораторией прецизионной оптомеханики ИКТ МФТИ, грантополучатель РНФ.

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новости_Фонда #микроэлектроникаРНФ #ФорумМикроэлектроника