පිකෝසෙකන්ඩ් මට්ටමේ ලේසර් සලකුණු යන්ත්‍ර ක්ෂේත්‍රයේ, උපකරණවල ක්‍රියාකාරිත්වය ඇගයීම සඳහා නිරවද්‍යතාවය මූලික දර්ශකය වේ. ලේසර් පද්ධතිය සහ නිරවද්‍යතා සංරචක සඳහා ප්‍රධාන වාහකයක් ලෙස පාදම, එහි ද්‍රව්‍ය සැකසුම් නිරවද්‍යතාවයේ ස්ථායිතාවයට සෘජුවම බලපායි. ප්‍රධාන ධාරාවේ මූලික ද්‍රව්‍ය දෙකක් ලෙස ග්‍රැනයිට් සහ වාත්තු යකඩ, පිකෝසෙකන්ඩ් මට්ටමේ අතිශය සියුම් සැකසුම් අතරතුර නිරවද්‍යතා දුර්වලතා ලක්ෂණවල සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇත. උපකරණ වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා විද්‍යාත්මක පදනමක් සැපයීම සඳහා මෙම ලිපිය දෙකෙහි කාර්ය සාධන වාසි සහ අවාසි ගැඹුරින් විශ්ලේෂණය කරනු ඇත.
ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග නිරවද්‍යතාවයේ පදනම තීරණය කරයි.
ග්‍රැනයිට් යනු මූලික වශයෙන් වසර මිලියන සිය ගණනක් පුරා භූ විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් හරහා නිර්මාණය වූ ආග්නේය පාෂාණයකි. එහි අභ්‍යන්තර ස්ඵටික ව්‍යුහය ඝන සහ ඒකාකාරී වන අතර, ඉන්ඩියම් වානේ වැනි නිරවද්‍ය මිශ්‍ර ලෝහවලට සමාන රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය 0.5-8 × 10⁻⁶/℃ තරම් අඩුය. මෙම ලක්ෂණය පරිසර උෂ්ණත්වය උච්චාවචනය වන විට එහි මාන වෙනස් වීම පාහේ නොසැලකිය හැකි කරයි, තාප ප්‍රසාරණය සහ හැකිලීම නිසා ඇතිවන දෘශ්‍ය මාර්ග ඕෆ්සෙට් සහ යාන්ත්‍රික දෝෂ ඵලදායී ලෙස වළක්වයි. ඊට අමතරව, ග්‍රැනයිට් වල ඝනත්වය 2.6-2.8g /cm³ තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර, එය ස්වභාවිකවම විශිෂ්ට කම්පන අවශෝෂණ ධාරිතාවක් ඇත. එය ලේසර් සැකසීමේදී ජනනය වන ඉහළ සංඛ්‍යාත කම්පන වේගයෙන් අඩු කළ හැකි අතර, දෘශ්‍ය පද්ධතියේ සහ චලනය වන කොටස්වල ස්ථායිතාව සහතික කරයි.
වාත්තු යකඩ පාද බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවායේ විශිෂ්ට වාත්තු කාර්ය සාධනය සහ පිරිවැය වාසි නිසාය. අළු වාත්තු යකඩවල සාමාන්‍ය ෆ්ලේක් ග්‍රැෆයිට් ව්‍යුහය එයට නිශ්චිත තෙතමනය කිරීමේ කාර්ය සාධනයක් ලබා දෙන අතර එමඟින් කම්පන ශක්තියෙන් 30% සිට 50% දක්වා ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය කර ගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, වාත්තු යකඩවල තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය ආසන්න වශයෙන් 10-12 × 10⁻⁶/℃ වන අතර එය ග්‍රැනයිට් මෙන් 2-3 ගුණයකි. දිගුකාලීන අඛණ්ඩ සැකසුම් මගින් ජනනය වන තාපය සමුච්චය වීම යටතේ, මාන විරූපණය සිදුවීමට ඉඩ ඇත. මේ අතර, වාත්තු යකඩ තුළ වාත්තු ආතතිය පවතී. භාවිත ක්‍රියාවලියේදී ආතතිය මුදා හරින විට, එය පාදයේ සමතලාභාවය සහ ලම්බකතාවයේ ආපසු හැරවිය නොහැකි වෙනස්කම් ඇති කළ හැකිය.
පිකෝ තත්පර මට්ටමේ සැකසුම් වල නිරවද්‍යතා දුර්වල කිරීමේ යාන්ත්‍රණය
අතිශය කෙටි ස්පන්දන ලක්ෂණ සහිත පිකොසෙකන්ඩ් ලේසර් සැකසුම්, උප-මයික්‍රෝන මට්ටමින් හෝ නැනෝමීටර මට්ටමින් පවා සියුම් සැකසුම් ලබා ගත හැකි නමුත්, උපකරණවල ස්ථායිතාව සඳහා එය දැඩි අවශ්‍යතා ද ඉදිරිපත් කරයි. ග්‍රැනයිට් පදනම, එහි ස්ථායී අභ්‍යන්තර ව්‍යුහය සමඟ, අධි-සංඛ්‍යාත ලේසර් බලපෑම යටතේ උප-මයික්‍රෝන මට්ටමේ කම්පන ප්‍රතිචාරය පාලනය කළ හැකි අතර, ලේසර් නාභිගත කිරීමේ ස්ථානගත කිරීමේ නිරවද්‍යතාවය ඵලදායී ලෙස පවත්වා ගනී. මනින ලද දත්තවලින් පෙනී යන්නේ ග්‍රැනයිට් පදනමක් සහිත ලේසර් සලකුණු යන්ත්‍රය පැය 8 ක අඛණ්ඩ පිකොසෙකන්ඩ් සැකසීමෙන් පසුව ±0.5μm ඇතුළත රේඛා පළල අපගමනය පවත්වා ගෙන යන බවයි.
වාත්තු යකඩ පාදය පිකොසෙකන්ඩ් ලේසර් හි අධි-සංඛ්‍යාත කම්පනයට නිරාවරණය වූ විට, අඛණ්ඩ බලපෑම හේතුවෙන් අභ්‍යන්තර ධාන්‍ය ව්‍යුහය ක්ෂුද්‍ර වෙහෙසට පත් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පාදයේ දෘඩතාව අඩු වේ. යම් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ව්‍යවසායක අධීක්ෂණ දත්ත පෙන්නුම් කරන්නේ මාස හයක ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් පසු, වාත්තු යකඩ පාද සහිත උපකරණවල සැකසුම් නිරවද්‍යතා දුර්වල වීමේ අනුපාතය 12% දක්වා ළඟා වන බවයි, එය ප්‍රධාන වශයෙන් රේඛා දාරවල රළුබව වැඩි වීමක් සහ ස්ථානගත කිරීමේ දෝෂ ප්‍රසාරණය වීමක් ලෙස ප්‍රකාශ වේ. මේ අතර, වාත්තු යකඩ පාරිසරික ආර්ද්‍රතාවයට සාපේක්ෂව සංවේදී වේ. දිගුකාලීන භාවිතය මලකඩ වලට ගොදුරු වන අතර, නිරවද්‍යතාවය පිරිහීම තවදුරටත් වේගවත් කරයි.
ප්‍රායෝගික යෙදුම්වල කාර්ය සාධන වෙනස්කම් සත්‍යාපනය කිරීම
3C ඉලෙක්ට්‍රොනික නිරවද්‍යතා සංරචක සැකසුම් ක්ෂේත්‍රයේ, ප්‍රසිද්ධ ව්‍යවසායයක් ද්‍රව්‍ය පදනම් වර්ග දෙකක උපකරණ ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ සංසන්දනාත්මක පරීක්ෂණයක් සිදු කළේය. අත්හදා බැලීමේදී, එකම වින්‍යාසය සහිත පිකොසෙකන්ඩ් ලේසර් සලකුණු යන්ත්‍ර දෙකක් පිළිවෙලින් ග්‍රැනයිට් සහ වාත්තු යකඩ පාදවලින් සමන්විත වූ අතර එමඟින් 0.1mm පළලක් සහිත ජංගම දුරකථන තිරවල වීදුරුව කපා සලකුණු කරන ලදී. පැය 200 ක අඛණ්ඩ සැකසුම් කිරීමෙන් පසු, ග්‍රැනයිට් පාදක උපකරණවල සැකසුම් නිරවද්‍යතාවයේ රඳවා ගැනීමේ අනුපාතය 98.7% ක් වූ අතර, වාත්තු යකඩ පාදක උපකරණවල එය 86.3% ක් පමණි. දෙවැන්න විසින් සකසන ලද වීදුරුවේ දාරවල පැහැදිලි කියත් දත් දෝෂ දක්නට ලැබුණි.
අභ්‍යවකාශ සංරචක නිෂ්පාදනය කිරීමේදී, යම් පර්යේෂණ ආයතනයක දිගුකාලීන අධීක්ෂණ දත්ත වෙනස්කම් වඩාත් බුද්ධිමත්ව පිළිබිඹු කරයි: ග්‍රැනයිට් පදනමක් සහිත ලේසර් සලකුණු යන්ත්‍රයට වසර පහක සේවා කාලය තුළ 3μm ට අඩු සමුච්චිත නිරවද්‍යතා දුර්වලතාවයක් ඇත; කෙසේ වෙතත්, වසර තුනකට පසු, පාදමේ විරූපණය නිසා ඇති වූ වාත්තු යකඩ පාදක උපකරණවල සැකසුම් දෝෂය ±10μm ක්‍රියාවලි ප්‍රමිතිය ඉක්මවා ඇති අතර, සමස්ත යන්ත්‍ර නිරවද්‍යතා ක්‍රමාංකනය සිදු කළ යුතුය.
තීරණ වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා යෝජනා
ව්‍යවසායන් ඔවුන්ගේ මූලික ඉල්ලීම් ලෙස ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් සහ දිගු චක්‍ර ස්ථායී සැකසුම් ලබා ගන්නේ නම්, විශේෂයෙන් අර්ධ සන්නායක චිප්ස් සහ නිරවද්‍ය දෘශ්‍ය සංරචක වැනි ක්ෂේත්‍රවල, කැපී පෙනෙන තාප ස්ථායිතාව සහ කම්පන ප්‍රතිරෝධය සහිත ග්‍රැනයිට් භෂ්ම, කදිම උත්ශ්‍රේණි කිරීමේ තේරීමකි. එහි මූලික ප්‍රසම්පාදන පිරිවැය වාත්තු යකඩවලට වඩා 30% සිට 50% දක්වා වැඩි වුවද, සම්පූර්ණ ජීවන චක්‍ර පිරිවැයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, නිරවද්‍ය ක්‍රමාංකනයේ අඩු සංඛ්‍යාතය සහ නඩත්තුව සඳහා උපකරණ අක්‍රිය කාලය සමස්ත ප්‍රතිලාභ සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැකිය. සාපේක්ෂව අඩු සැකසුම් නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා සහ සීමිත අයවැය සහිත යෙදුම් අවස්ථා සඳහා, භාවිත පරිසරය සාධාරණ ලෙස පාලනය කිරීමේ පදනම යටතේ වාත්තු යකඩ භෂ්ම තවමත් සංක්‍රාන්ති විසඳුමක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.
පිකෝසෙකන්ඩ් මට්ටමේ සැකසුම් වලදී ග්‍රැනයිට් සහ වාත්තු යකඩවල නිරවද්‍ය දුර්වල කිරීමේ ලක්ෂණ ක්‍රමානුකූලව සංසන්දනය කිරීමෙන්, ලේසර් සලකුණු යන්ත්‍රයේ සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සුදුසු මූලික ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම ප්‍රධාන පියවරක් බව දැකගත හැකිය. ව්‍යවසායන් තමන්ගේම තාක්ෂණික අවශ්‍යතා සහ පිරිවැය සලකා බැලීම් සැලකිල්ලට ගනිමින්, ඉහළ මට්ටමේ නිෂ්පාදනය සඳහා ශක්තිමත් උපකරණ පදනමක් සැපයීම සඳහා මූලික උත්ශ්‍රේණි කිරීමේ සැලැස්ම පිළිබඳ විද්‍යාත්මක තීරණ ගත යුතුය.
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 මැයි-22