分子測量機的宏微結合機構的原理分析與不確定度估計.pdf

1、繼80年代初掃描隧道顯微鏡(SEM)出現(xiàn)之后,人類又陸續(xù)發(fā)明了一系列測量分辨率可達原子量級的檢測技術與儀器,人們對微觀領域的探索不斷深入。尤其是微納技術不斷發(fā)展,帶動半導體行業(yè)、醫(yī)學、材料學、制造業(yè)等相關領域不斷進步。如今人們已經(jīng)不能滿足于單純的觀看到微觀世界,迫切的需要大范圍的測量到微觀世界以指導各項領域進一步發(fā)展。分子測量機正是基于上述應用背景而提出來的,分子測量機的測量范圍是50mm×50mm×100um,測量范圍內任意點對點的測

2、量不確定度是1nm,測量分辨率是0.1nm。
　　本文以分子測量機為背景,研究分子測量機核心機構中宏微結合機構的原理,對宏微結合機構進行結構設計,同時基于精度要求對X、Y維宏微結合機構中的微動臺進行優(yōu)化設計,利用有限元軟件對優(yōu)化后的結果進行分析驗證。之后建立基于六軸激光干涉儀系統(tǒng)的測量模型和誤差模型,以此指導宏微結合機構的誤差源分析。結合宏微結構的設計方案對各個誤差源的產(chǎn)生原理進行探究,推導不確定度分量的計算公式,利用現(xiàn)有高精度的