光學隔震平臺常見參數介紹。光學平臺隔震平臺的重點性能是減弱因振動造成的光學元件相對位置改變。隔振桌腿用于將地面振動在抵達桌眼前過濾掉,而桌面蜂窩結構不妨有用降低來自桌面的振動和桌腿未能過濾的振動。
適應性曲線
適應性曲線(Compliance Curve)描述了平臺表面在反響振動時發生的形變。作為轉達函數曲線,它表征桌面上一點在特定頻率下對動態作使勁的位置反響。實測中該力由校準錘發生,當其擊打桌面時,輸送與力成正比的信息。蜂窩結構桌面的適應性曲線如下圖所示。
從0Hz起始直到數百赫茲,適應性向下直線遞降。這一斜率一概的區間亦稱為剛體線(Rigid Body Line),在該區間內桌面是剛性的,表面無相對活動。曲線的位置會因體系分量改變,但斜率永遠取決于物理本性。圖中每十倍頻率衰減40dB這一斜率由受力加速度和位置改變的關系給出。
當頻率較高時,曲線會呈現出不連續性。這些不連續的峰對應著平臺的固有共振(Natural Frequencies):一個顯赫的共振可能由改變或撓曲形變發生,而之后是其余模式融洽振。蜂窩結構相比花崗巖結構合適更多使用,正是因為較高的剛度——自重比(Stiffness-to-Weight Ratio)使其共振模式的頻率更高,從而在高頻下發生下面三項優勢:
更少的來自環境的振動
來自給定加速度(受激力)的更小的位移(形變)
更有用的隔震平臺
此外,適應性曲線還表征桌面阻尼的信息。阻尼不妨降低平臺表面的相對活動,越鋒利的峰對應的阻尼越小。蜂窩結構平常比花崗巖結構包括更多固有阻尼,因此只管花崗巖結構的適應度絕對值可能更小,但阻尼蜂窩結構的表面各點會有更少的相對活動。蜂窩結構平臺提供多種阻尼方法,當中寬帶阻尼技藝在減低寬頻區間相對活動時更有用,而窄帶阻尼技藝不妨完全消除某一類(或多類)特定模式的共振。阻尼平臺的適應性曲線更光滑。
振動轉達率曲線
振動轉達率曲線(Transmissibility Curve)表明的是隔振桌腿的過濾性能。換言之,它表征有多少地面振動經過桌腿轉抵達桌面。該曲線由桌腿頂部和地面兩處的振動比測得。氣浮桌腿的振動轉達率曲線如下圖所示。
曲線從(0Hz,0dB)原點起始。當頻率很低時,桌腿本性上是剛體,任何振動全部會被轉抵達桌面。之后曲線上升,在1-2Hz時抵達峰值。此即桌腿的固有共振(Natural Frequency)和大擴大倍數。圖中任何一處曲線高于1(Unity Transmission)時,桌腿都將擴大振動。輕阻尼(Lightly Damped)隔振腿對應高而尖的峰,而重阻尼(Heavily Damped)隔振腿對應低而光滑的峰。大無數桌腿在固有共振頻率處都擴大3到4倍振動。當頻率增大并超出桌腿共振頻率后,曲線快速下落,振動轉達率降到1下面后桌腿起始“隔振”。起始隔振時的頻率(Crossover Frequency)約為固有共振頻率的1.4倍。跟著曲線下落,機械高通濾波愈加有用。大部分桌腿在10Hz時可過濾超出90%的地面振動,100Hz時可過濾99%的振動。
優質光學隔振平臺的設計應按照:
只管高的桌面共振頻率,以將地面振動的影響小化
只管低的桌腿共振頻率,以大化地過濾高頻振動
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