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測(cè)量大型物體的小運(yùn)動(dòng)是比較容易的,但是當(dāng)移動(dòng)部件的尺寸為納米級(jí)時(shí),難度就會(huì)加大。精準(zhǔn)測(cè)量微觀物體的微小位移的能力,可用于檢測(cè)微量的危險(xiǎn)生物或化學(xué)試劑,完善微型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng),精準(zhǔn)部署氣囊,以及檢測(cè)通過薄膜傳播的極弱聲波。
研究人員測(cè)量了一個(gè)黃金納米顆粒的亞原子級(jí)運(yùn)動(dòng)。他們?cè)谶@個(gè)黃金納米顆粒和一個(gè)金片之間設(shè)計(jì)了一個(gè)寬約15納米的小氣隙來進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)間隙非常小,因此激光無法貫穿其中。
然而,光能表面等離子體激元,即電子組的集體波狀運(yùn)動(dòng),被限制在沿著這個(gè)黃金表面和空氣之間的邊界行進(jìn)。
研究人員利用了光的波長,即光波的連續(xù)峰之間的距離。提高分辨力一直是光刻技術(shù)發(fā)展的主旋律,由瑞利公式R=K1λ/NA可知,縮短波長是提高分辨力的有效手段。只要選擇恰當(dāng)?shù)牟ㄩL,或者說頻率,激光就可以使特定頻率的等離子體激元沿著間隙來回振動(dòng)或起振,如同撥動(dòng)吉他弦產(chǎn)生的混響。同時(shí),當(dāng)納米顆粒移動(dòng)時(shí),它會(huì)改變間隙的寬度,并且還會(huì)像調(diào)諧吉他弦一樣,改變等離子體激發(fā)共振的頻率。
位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過程中的移動(dòng)有關(guān)的量,位移的測(cè)量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。善測(cè)(天津)科技有限公司位于天津市西青學(xué)府工業(yè)區(qū),于2015年7月份成立,公司注冊(cè)資本500萬,是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高(目前分辨率高的可達(dá)到納米級(jí))、抗干擾能力強(qiáng)、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)床加工、檢測(cè)儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。
納米級(jí)位移傳感器又稱為線性傳感器,它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,位移傳感器超聲波式位移傳感器,k和納米位移計(jì)。
電感式位移傳感器KD5100是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,接通電源后,在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí),金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量,使振蕩器輸出幅度線性衰減,然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測(cè)物體的目的。同理,通常都采用較大的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)測(cè)量并用作實(shí)際的傳感器。