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DOF-5 – 物鏡對焦平臺
只需安裝物鏡,即可開始精準對焦!
高帶寬物鏡對焦平臺
DOF-5 物鏡對焦平臺經(jīng)過專門設(shè)計,在成本遠低于使用壓電電機的壓電平臺的前提下,提供了更大的行程(5 毫米)和更高的帶寬(>225 Hz)。通過將伺服驅(qū)動器和運動控制器集成到平臺內(nèi)部,省去了復(fù)雜的外部布線,從而實現(xiàn)了比同類產(chǎn)品更低的系統(tǒng)整體成本,同時性能保持不變甚至更優(yōu)。
優(yōu)勢亮點:
控制器全內(nèi)置;僅需一根外部連接線
5 nm RMS 位置穩(wěn)定性
25 nm 重復(fù)精度
原型設(shè)計輕松,批量生產(chǎn)具性價比
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技術(shù)參數(shù)(DOF-5 對焦平臺)
描述 | 參數(shù) |
---|---|
行程(mm) | > 5 |
負載質(zhì)量(g) | 100 – 900 |
分辨率(nm) | 1.25 或 5 |
伺服帶寬(Hz) | ≥ 225 |
穩(wěn)定性(nm RMS) | 5 |
步進定位精度 | 100 nm,±15 nm 內(nèi) <15 ms 定位完成 |
雙向重復(fù)精度(500 nm 位移) | 25 nm |
回零重復(fù)精度(μm) | 1 |
尺寸(mm,不含物鏡安裝部) | 77 x 82 x 30 |
最大加速度(m/s2, 1 kg 負載) | 6 |
最大速度(mm/s) | 125(分辨率為 5 nm 時) |
通訊方式 | RS232、RS485(全雙工或半雙工)、CAN2.0B |
輸入 | 步進與方向控制 |
*如需其他分辨率或低數(shù)值孔徑物鏡選項,請聯(lián)系應(yīng)用工程師。
產(chǎn)品描述:
DOF-5 是一款高性能、高帶寬、長行程的物鏡對焦平臺。傳統(tǒng)壓電系統(tǒng)行程受限(通常僅 100–300 微米),而 DOF-5 的 >5 mm 行程為系統(tǒng)設(shè)計提供更大靈活性,減少對額外粗定位軸的需求。其結(jié)構(gòu)使其可直接連接到自動對焦系統(tǒng),實現(xiàn)便捷集成。
特性與優(yōu)勢:
硬件集成性:
緊湊設(shè)計,一體化結(jié)構(gòu),控制器內(nèi)置,僅需一根電源+通信復(fù)合線纜
易于集成,最小化儀器占用空間和系統(tǒng)復(fù)雜性
可擴展支持多個平臺組合使用
性能優(yōu)勢:
高精度高性能運動控制,配套軟件工具適用于苛刻應(yīng)用
極高性價比,采用創(chuàng)新、專利系統(tǒng)架構(gòu)
長壽命:無刷線性電機、非接觸式編碼器、交叉滾柱導(dǎo)軌
可靠性保障:
由經(jīng)驗豐富的供應(yīng)商提供
已向全球財富 500 強公司交付超過 22,000 套運動系統(tǒng)
超過 95% 的準時交付率
集成控制解決方案
將編碼器、插值器、驅(qū)動器和運動控制器全部內(nèi)置于平臺中,DOF-5 提供極佳的位置穩(wěn)定性,避免外部線纜、接地不良或信號干擾帶來的誤差。
與 SmartStage XY 平臺組合構(gòu)成一體化運動控制系統(tǒng),X/Y/Z 平臺采用通用 API,簡化軟件架構(gòu)。
高性能線性電機
采用剛性交叉滾柱導(dǎo)軌和無刷線性伺服電機驅(qū)動,DOF-5 提供高帶寬伺服控制及優(yōu)異的響應(yīng)性能,特別適合光學(xué)顯微應(yīng)用。
DOF-5 的設(shè)計受美國專利 10,367,436 保護。
客戶評價:
“提供壓電級別的速度與分辨率,但無壓電系統(tǒng)的行程限制和‘響叫’問題,且成本更低。”
壓電平臺 VS DOF-5 對焦平臺對比
項目 | 壓電柔性平臺 | DOF-5 對焦平臺 |
---|---|---|
成本 | 含控制器約 $8,000–12,000 | 含控制器價格最多降低 50% |
導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) | 柔性軸承存在偏移與寄生力 | 交叉滾柱導(dǎo)軌剛性更高,響應(yīng)更快 |
電機驅(qū)動 | 堆疊或振蕩驅(qū)動,負載增大時帶寬下降 | 無刷線性伺服電機,線性響應(yīng),帶寬高 |
行程限制 | <300 μm,需額外粗定位軸 | >5 mm,簡化對準,避免物鏡碰撞 |
噪音問題 | 高頻刺耳聲響 | 安靜伺服電機,更適合實驗室環(huán)境 |
控制復(fù)雜性 | 專用控制系統(tǒng),成本高 | 控制器集成,線纜更少,整體成本更低 |
什么是“納米定位(Nanopositioning)”?
在不久之前,自動化領(lǐng)域中極致精度的那部分通常被俗稱為“微定位(micropositioning)”市場。“微定位”這個術(shù)語源于這樣一個事實:高精度定位系統(tǒng)通常在微米級別運行。該領(lǐng)域的制造商以微米為單位來定義系統(tǒng)關(guān)鍵屬性,如雙向重復(fù)性、精度和穩(wěn)定性。這些系統(tǒng)在生命科學(xué)和診斷、非接觸式計量、半導(dǎo)體、數(shù)據(jù)存儲和平板顯示等技術(shù)領(lǐng)域中足以滿足行業(yè)需求。
然而,到了今天,這些系統(tǒng)已無法滿足不斷發(fā)展的需求。隨著顯微成像和生物技術(shù)行業(yè)對性能提出更高要求,能夠在納米級別實現(xiàn)定位已成為市場的迫切需求。Dover Motion 自豪地站在納米定位這一新前沿的最前線,推出了革命性的產(chǎn)品,例如 DOF-5 SmartStage™ Z 軸對焦系統(tǒng)以及 SmartStage Linear 系列的單軸和 XY 系統(tǒng)。
這最新一代的產(chǎn)品,其重復(fù)性、穩(wěn)定性和步進-穩(wěn)定時間均以納米級別衡量,完全滿足當前及可預(yù)見的行業(yè)需求。因此,無論您的儀器是基于傳統(tǒng)的衍射極限寬場熒光顯微鏡,還是分辨率更高的共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM),甚至是結(jié)構(gòu)化光照顯微鏡(SIM)等超分辨成像技術(shù),Dover Motion 的 DOF-5 SmartStage Z 軸平臺都能提供所需的全部納米級定位性能。
納米定位顯微鏡的優(yōu)勢
基于壓電執(zhí)行器的專用 Z 軸平臺是當前實現(xiàn)高性能、高精度成像的最常見技術(shù)。然而,盡管在自動化顯微鏡聚焦市場中占據(jù)主導(dǎo)地位,壓電驅(qū)動器仍有許多顯著的局限性。
下表比較了壓電平臺的局限性與新款 DOF-5 目標對焦平臺的特性:
性能圖表
快速、精確且可重復(fù)的 100 nm 移動
下圖為“階梯圖”,展示了位置隨時間變化的情況:連續(xù) 10 個 100 nm 向上移動,然后是連續(xù) 10 個 100 nm 向下移動。數(shù)據(jù)以 10 kHz 采樣率采集,使用激光干涉儀,在一個 300 克物鏡底部安裝平面鏡。該圖展示了 DOF-5 在對焦應(yīng)用中實現(xiàn)快速、精確、重復(fù)的小步移動的能力。
高通量步驟,極低抖動
下圖是上述階梯圖中一個 100 nm 步進動作的放大圖,展示了 DOF-5 Z 軸平臺的高通量對焦能力。在這次移動中,初始位置穩(wěn)定性小于 ±3 nm,平臺完成 100 nm 步進動作后,在 ±7 nm 的窗口內(nèi)穩(wěn)定保持,耗時不到 3 毫秒。
納米級雙向重復(fù)性
下圖展示了兩個位于 100 nm 移動序列中的位置對比,這兩個點分別是在上行與下行移動過程中達到的相同目標位置。圖中縱軸每格為 5 nm,兩個點標稱為 400 nm,盡管間隔 2.8 秒,并從相反方向接近,但在 250 毫秒內(nèi)保持的平均位置差異不到 2 nm,體現(xiàn)出極高的雙向重復(fù)性。
應(yīng)用領(lǐng)域
DOF-5 對焦平臺是為應(yīng)對自動化數(shù)字顯微成像中對通量、分辨率和穩(wěn)定性不斷增長的需求而開發(fā)的。現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)和診斷儀器越來越依賴于自動化數(shù)字顯微鏡技術(shù)。DNA 測序儀、細胞成像設(shè)備和數(shù)字病理掃描儀只是眾多應(yīng)用中的幾個典型例子。我們已出貨數(shù)千臺 DOF 對焦平臺,用于以下領(lǐng)域:
下一代測序(NGS)
數(shù)字細胞形態(tài)學(xué)
自動數(shù)字病理
光學(xué)計量儀器
半導(dǎo)體和納米技術(shù)成像
數(shù)字顯微鏡
高內(nèi)涵成像
自動細胞計數(shù)
協(xié)同運動功能
用戶定義的軌跡模式(UDP)允許平臺通過輔助輸入實現(xiàn)協(xié)同運動。平臺可由其他軸或外部信號驅(qū)動,根據(jù)輸入信號進行相應(yīng)軌跡控制。
DOF-5 可配置為垂直方向(Z 軸)或水平方向(X 軸)應(yīng)用。如需更多信息,請聯(lián)系應(yīng)用工程師。
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