AD Science Inc.

サブステージ

Kleindiek Nanotechnik社(クラインディークナノテクニク)

Kleindiek社のサブステージは、高真空環境に対応した超小型精密位置決めステージです。 電子顕微鏡(SEM/FIB)などの既存のモーターステージの上に乗せることでステージをアップグレードします。

ユーセントリックステージは、FIB向けカーテン効果防止4軸ステージ(ACT)および、 ECCI / EBSD / トモグラフィーのようにサンプルのユーセントリックな配置を必要と するアプリケーション向けの5軸ステージ(E5AT)の2種類のラインナップがあります。

  • ACT(FIB向け カーテン効果防止4軸ステージ)
  • E5AT(ユーセントリック5軸ステージ)

LTシリーズは、最小33mm角と非常に小型で、電子顕微鏡(SEM/FIB)を始め、 各種真空装置、低温装置など狭スペースへの設置が可能です。駆動原理にピエゾ素子を 用いており、非常に精密かつスムースな動作でサンプルの位置決めを行えます。 広い動作範囲(最大30cm)と非常に細かい動作分解能(最小0.05nm)を併せ持ち、 観察倍率に合わせて動作スピード(分解能)を切換えながら操作します。 LTシリーズのラインナップは、サイズ・可動範囲・エンコーダーの有無によって 区別されます。

  • LT3310シリーズ
  • LT6620シリーズ
  • LT6820シリーズ
  • LT14030シリーズ

主な特徴

ACT
  • ユーセントリックステージ
  • XZRT 4軸
  • エンコーダー有(T軸)
E5AT
  • ユーセントリックステージ
  • XYZRT 5軸
  • エンコーダー有(T軸、option R軸)
6軸アライメントステージ
  • 2つの3軸ステージを1台に構成
  • X1Y1Z1/X2Y2Z2 6軸
  • エンコーダー有(X1軸、Y1軸)
LT3310シリーズ
  • サイズ:33mm角
  • 可動範囲:10mm
  • XY / XYZ / XYR 軸
  • 超高真空モデル有
  • エンコーダー無(オープンループ)
SFLT3310
  • サイズ:33mm角
  • 可動範囲:10mm
  • XY 軸
  • 超薄型リニアステージ
  • エンコーダー無(オープンループ)
LT6620シリーズ
  • サイズ:66mm角
  • 可動範囲:20mm
  • XY / XYZ 軸
  • 超高真空モデル有
  • エンコーダー無(オープンループ)
LT6820シリーズ
  • サイズ:68mm角
  • 可動範囲:20mm
  • XY / XYZ 軸
  • 超高真空モデル有
  • エンコーダー有(100nm)
LT14030シリーズ
  • サイズ:141mm × 133mm
  • 可動範囲:30 mm
  • XY / XYZ 軸
  • エンコーダー有(50nm)
  • レーザー干渉計(option)

装置概要

LTシリーズはサブナノ分解能を持った超小型精密位置決めステージです。 最小サイズが33 mm角と非常に小型で、狭スペースへ取付けが可能です。 駆動原理にピエゾ素子を用いており、非常に精密かつスムーズな動作で 試料の位置決めを行えます。メカニカルステージに見受けられる バックラッシュやガタ付きがなく、セルカウンティングやスティッチング などの用途に極めて有効です。超高真空にも利用可能です。

ラインナップは、ステージサイズ/可動範囲/軸数/使用環境/エンコーダの有無(オープン/クローズドループ)によって分類されます。

サブナノ動作分解能

フレキシブルな取付

ピエゾ素子を駆動原理とし、分解能0.05nmを実現します(直進軸最小動作時)。微動モード(nm動作分解能)と粗動モード(長距離移動用)を 切り替えることで、ナノスケールの超微細動作を広い領域で行えます。
各社SEM / FIBに対応するため、様々なアダプタを取り揃えています。(アダプタは取付ける機種や操作性によって異なりますので、 詳細はお問合わせください。)

サブナノ動作分解能

ピエゾ素子を駆動原理とし、分解能0.05nmを実現します(直進軸最小動作時)。微動モード(nm動作分解能)と粗動モード(長距離移動用)を 切り替えることで、ナノスケールの超微細動作を広い領域で行えます。

簡単操作

 ディスプレイ上のSEM画像を見ながら、コントロールボックスやジョイパッドで、感覚的なマニュアル制御が行えます。
Joypad / NanoControler

シンプルな構成と接続

 以下の構成からなります。
  1. サブステージ本体
  2. コントロールボックス
  3. 電源ボックス
  4. ジョイパッド
  5. 真空導入端子ケーブル/コネクタ
  6. 簡易ソフトウエア
MM3A構成品

動作原理

サブステージの動作原理は、圧電モーターであるNanoMotor®に基づいています。このNanoMotorは一般的な 実験室環境で動作するため、特別に空調された作業環境は不要です。
NanoMotorはステーター(圧電結晶)とスライダーで構成されています。スライダーはステーターに接触しており、摩擦によって保持されています。 ステーターに電圧を加えると伸縮し、その動きを微動モードと粗動モードの二つの方法で制御します。

微動モード(ファインモード)

ファインモードは非常に細かい作業を行うために、サブステージを極めて微小なステップで制御する際に使用します。-80 Vから+80 Vの範囲の 電圧を用いて、ステーターの変位によりサブステージを動かします。
動作範囲は以下の通りです。
  • 直進軸(上下・左右)
  • 合計ファインレンジ:約1 μm / 1ステップ:約0.02 nm

粗動モード(コースモード)

コースモードでは、サブステージの動きを進めるためにモーメント(慣性)を利用します。ステーターとスライダー間の摩擦クラッチによって 可能になります。このクラッチの摩擦力を超えると、両者は独立して動くため、ステーターを損傷させることなく、手動でマニピュレーターを動かすことも 可能です。
ラチェット動作の考え方は以下の通りです。
  1. スライダーを摩擦限界以下の力で希望する移動方向に加速する
  2. その直後に、ステーターを非常に早く逆方向に変位させる
  3. スライダーは摩擦限界を超えるため追従できず、その場にとどまる
  4. これによりステーターは再び希望方向に変位を開始できる
この動作を繰り返すことで、任意の方向に無限の移動が可能になります。