計測機器
レーザ変位計
レーザ変位計
SmarAct社のPicoScaleは、マイケルソン干渉原理を採用したレーザ干渉変位計です。
非常にコンパクトなセンサヘッドに参照面を内蔵し、対象物からの反射光との干渉により、高精度な変位計測を行うことができます。
センサヘッドは、単一軸の変位計測や、角度測定・微分測定など様々なアプリケーションに対応できるようにラインアップを揃えています。
更に真空・極低温など特殊な使用環境にも対応したセンサヘッドをご提供可能です。
多用途にご使用いただくために、アクセサリも豊富に取り揃えており、簡単にご使用いただくためのファームウエアモジュールもオプションで提供されるため、他のデバイスとの同期、信号出力やリアルタイム計算など多くの実験装置に活用いただくことができます。
特 徴
1）1台のPicoScaleに3chのセンサヘッドを接続可能
2）最小1pmの分解能
3）10MHzのサンプリングレートで最大25MHzの測定帯域幅
4）測定レンジやビーム形状などアプリケーションに対応する他種のセンサヘッドを用意
5）真空・極低温など特殊な環境や幅広いアプリケーションに対応
6）プラスチック、ガラス、金属などの測定対象にも対応可能
7）他のデバイスとの同期・リアルタイムデータ処理・角度計算など様々なファームウエアモジュールを用意
主なアプリケーション
ステージの真直度測定
ステージ位置のフィードバック制御
角度測定
| 最大ワーキングディスタンス | Up to 5m |
|---|---|
| 最小分解能 | 1pm |
| 精度 | 測定レンジの10-6m/m |
| RMS ノイズ | 20pm（ワーキングディスタンス＝20mm,測定帯域幅1〜10kHz時） |
| 周期的非線形性 | 6nmpk-pk（WD=50mm,C01 センサ時） |
| 最大データレート | 10MHz |
| 最大追従速度 | 1m/s |
| 測定対象物反射率 | 4〜100% |
| 測定光源 | 1550nm(クラス１) |
製品構成
センサヘッド
PicoScaleのセンサヘッドは、標準ラインアップとして、ビーム形状と測定レンジの異なるセンサヘッドを4種取り揃えております。
PicoScale本体とセンサヘッドは光ファイバで接続され、フレキシブルに取り回しが可能です。
センサヘッドにはアライメント用ウインドウがあり、測定前の測定対象面とのアライメントが容易に行えます。
センサヘッドはハウジングと光学部品のみの構造ですので、様々な環境でご使用いただけます。
| C03 | C04 | F04 | F01 | L01 | |
|---|---|---|---|---|---|
| ビーム形状 | 平行 | 平行 | 集光 | 集光 | 楕円集光 |
| 焦点距離 | - | - | 70mm | 10mm | 30 or 50mm |
| ビームウエスト径 | 1590μm | 350μm | 100μm | 28μm | 50x1590μm |
| ワーキングディスタンス | 13〜5000mm | 13〜500mm | 70±10mm | 10±0.5mm | ±10mm |
| 測定最大許容角度 | ±0.013° | ±0.075 | ±0.75° | ±2° | ±1.3° |
| 使用環境 | 大気・高真空・超高真空・極低温 | 大気・高真空・超高真空・極低温 | 大気・高真空・超高真空・極低温 | 大気・高真空・超高真空・極低温 | 大気・高真空・超高真空・極低温 |
| 測定対象面 | ミラー/レトロリフレクター | ミラー | 小面積、ミラー | 小面積、ミラー | シリンドリカル面 |
| 外形寸法 | φ6x21mm | φ4x13mm | φ6x21mm | φ6x21mm | φ9x26mm |
コントローラ
コントローラは、レーザ及び受光部と信号処理ボードが内蔵され、信号処理されたデータがインターフェースを介して出力されます。
1台のコントローラに3chのセンサヘッドを接続できます。
コントローラには、測定用レーザとアライメント用のパイロットレーザが内蔵されています。
インターフェースとして、USB、Ethernet、AquadB信号が用意されています。
| 製品名 | コントローラ |
|---|---|
| 最大チャンネル数 | 3 |
| 最大データレート | 10MHz |
| 測定用レーザ波長 | 1550nm(クラス１) |
| パイロットレーザー波長 | 650nm(クラス1) |
| GPIOインターフェース | ADC: x3, DAC: x3, シリアルデータ, AquadB |
| インターフェース | シリアルデータ, AquadB, USB, Ethernet |
| 外形寸法 | 19”ラック |
| 消費電力 | 30W |
Breakout Box
インターフェースボックスBreakout Boxは、PicoScaleコントローラの様々なインターフェースを簡単に使用することができます。
アナログやデジタルGPIOはBNCコネクタを介して出力され、シリアルデータやAquadBはD-Sub15コネクタで出力されます。
| 製品名 | Breakout Box |
|---|---|
| デジタル入出力 | 6ポート：5V又は3.3V |
| 高速アナログ入力 | 1ポート：16bit, サンプリングレート＝40MSa/s, 帯域＝2.5MHz,入力電圧＝±10V |
| アナログ入力 | 2ポート：16bit, サンプリングレート＝400kSa/s, 帯域＝100kHz,入力電圧＝±10V |
| 高速アナログ出力 | 1ポート：16bit, サンプリングレート＝20MSa/s, 帯域＝2.5MHz,出力電圧＝±10V |
| アナログ出力 | 2ポート：16bit, サンプリングレート＝400kSa/s, 帯域＝100kHz,出力電圧＝±10V |
| シリアルデータ/AquadB出力 | 3.3V差動出力 |
温度補正ボックス
温度補正ボックスは、プラチナ温度センサを使って10chの温度補正を行うモジュールです。
温度センサは局所的な温度測定を行うことができます。
変位データと一緒に測定材料の温度を測定し、PicoScaleの計算システムモジュールを使って熱膨張の補正を簡単に行うことができます。
環境補正モジュール
環境補正モジュールは、温度・相対湿度・気圧などの環境パラメータを測定するモジュールです。
PicoScaleコントローラは、これらのデータを使用して測定対象物のドリフト量を算出し測定データを補正します。
ファームウエアモジュール
PicoScaleのファームウエアモジュールは、ソフトウエアをプログラムすることなく、コントローラ自体で直接実行することができるファームウエアモジュールです。
高速の応答時間が求められるような複雑な研究でも簡単なセットアップで実行できます。
アドバンスドトリガーモジュール
アドバンスドトリガーモジュールは、高速トリガーパルス処理を行います。
外部デバイスのマスタークロックとの同期
トリガーによるデータ取得
予期しないイベントが発生した場合のアラート処理
計算システムモジュール
計算システムモジュールは、リアルタイムデータ処理を行います。
角度計算
測定結果のスケーリング
GPIOインターフェースを介した位置データの出力
ユーザー定義のルックアップテーブルに基づく関数出力
シグナルジェネレータモジュール
三角波、矩形波やノコギリ波などの信号発生器の機能
1mHz〜2.5MHz での測定対象物の周波数応答解析
クロックジェネレータモジュール
クロックジェネレータモジュールは独自のシステムクロックを作ります。
内部又は外部プロセスのタイミング
1mHz〜10MHzの定期的なトリガーイベントの生成
カウンタモジュール
ユーザー定義のトリガーイベントのカウント
トリガーイベント間のクロックパルスのカウント
データ取得タイミング用のシステムクロックパルスのカウント
ジェネレータモジュール
ストリームジェネレータモジュールは、PCへのデータストリームの構成を処理します。
最大10MHzのデータレート
データのフィルタリング
同期データ収集用のトリガーモジュールとの連携
ソフトウエア
PicoScaleには、ドライバーライブラリ、LabVIEWやドキュメントが付属されています。
加えて、簡単にご使用いただくためのソフトウエアが付属されています。
ソフトウエアでは、チャンネル毎にセンサヘッドの設定やアライメントなど測定までの一連のタスクをメニューに従って行うことができます。
オプション
ファイバオプション
PicoScaleのセンサヘッドは光ガラスファイバでコントローラに接続されます。
標準のポリアミドファイバの他に頑丈なスチールシールドファイバや超高真空用のPTFEファイバもご用意しています。
標準のファイバ長は、1.5mで3m以上の長さもご提供可能です。
| 標準ファイバ | |
|---|---|
| 外径 | 0.9mm |
| 最小曲げ半径 | 20mm |
| 使用環境 | 大気・高真空 |
| PTFEファイバ | |
| 外径 | 0.9mm |
| 最小曲げ半径 | 30mm |
| 使用環境 | 大気・高真空・超高真空・極低温 |
| スチールシールドファイバ | |
| 外径 | 3.4mm |
| 最小曲げ半径 | 30mm |
| 使用環境 | 大気・高真空 |
ビームスプリッタオプション
C01センサヘッドは、ビームスプリッタキューブをお選びいただくことが可能です。
1）標準リファレンス
参照ミラーはセンサヘッドの側面にあります。
2）フロントリファレンス
参照ミラーはセンサヘッドの前面にあり、測定光は側面から照射されます。
3）外部リファレンス
センサヘッド内部に参照ミラーがなく、外部に設けた参照面を使って測定できます。
角度測定用センサヘッドマウント
PicoScaleは3chの変位を同時に測定することができます。
SmarAct社は1インチの光学マウントに3chのセンサヘッドを固定した状態でご提供します。
角度測定用センサヘッドマウントには、C01センサヘッドタイプとC03レトロリフレクタータイプがあります。
マウントアクセサリ
アダプタプレート
各種センサヘッド用に0.5インチ及び1インチのアダプタプレートをご用意しております。
リモートアライメントマウント
STTミラーマウントを使ってセンサヘッドをリモートで調整することができるマウントです。
真空チャンバ内で調整する場合に最適です。
手動アライメントマウント
微調整ネジ付きのセンサヘッドを手動でアライメントするためのマウントです。
