Wie kann eine optische Plattform aus Granit eine Winkelstabilität von 0,01 μrad erreichen?

In der Präzisionsoptik und der High-End-Fertigung ist die Winkelstabilität im Bereich von 0,01 µrad ein entscheidender Indikator. Optische Plattformen aus Granit haben sich aufgrund ihrer Materialeigenschaften und technologischen Synergien als zentrale Träger für höchste Präzision etabliert.

Die Materialvorteile bilden eine stabile Grundlage. Granit, ein magmatisches Gestein, das über Hunderte von Millionen Jahren durch geologische Prozesse entstanden ist, ist bekannt für seinen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dieser beträgt nur die Hälfte des Wertes von Stahl und ein Viertel des Wertes von Aluminium. Ändert sich die Temperatur um 1 °C, dehnt sich das 1 Meter lange Granitbauteil lediglich um 6 Mikrometer aus, während sich das Aluminiumbauteil um 23 Mikrometer ausdehnt. Dadurch werden Winkelabweichungen aufgrund thermischer Verformung effektiv vermieden. Gleichzeitig kann die hervorragende Dämpfungseigenschaft des Granits äußere Vibrationen schnell abschwächen, die Plattform stabilisieren und Störungen optischer Komponenten minimieren.

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Die präzise Konstruktion erhöht die Steifigkeit. Die optische Plattform aus Granit zeichnet sich durch eine optimierte mechanische Struktur aus, die ihre Steifigkeit deutlich steigert und Verformungen unter Last effektiv widersteht. Ihre Oberflächenbearbeitungsgenauigkeit ist branchenführend. Am Beispiel der Genauigkeitsklasse 00 gemäß GB4987-85 beträgt die Ebenheitstoleranz lediglich 2 × (1 + d/1000) μm (d ist die Diagonale) und bietet somit eine extrem ebene Montagefläche für optische Geräte.

Die dynamische Kalibrierung erfolgt durch technologische Zusammenarbeit. Ausgestattet mit fortschrittlichen Schwingungsisolationssystemen wie Luftfedern oder Magnetschwebetechnik, kann die Granitplattform nieder- und hochfrequente Schwingungen isolieren. Mithilfe hochpräziser Messgeräte wie Laserinterferometern werden Winkeländerungen in Echtzeit überwacht. Sobald die Abweichung den Schwellenwert von 0,01 µrad überschreitet, steuert das Regelungssystem umgehend den Feinjustierungsmechanismus an, um einen stets hochpräzisen und stabilen Zustand der Plattform zu gewährleisten.

Von den Materialeigenschaften bis hin zur technologischen Weiterentwicklung hat die optische Plattform aus Granit, deren Kern die thermische Stabilität, Vibrationsfestigkeit und Präzisionsbearbeitung bilden, in Kombination mit intelligenter Steuerungstechnik die Präzisionsschwelle von 0,01 μrad erfolgreich durchbrochen und findet breite Anwendung in zukunftsweisenden Bereichen wie der Fotolithografie, der astronomischen Beobachtung und der Lasermessung. Dadurch werden Forschung und Herstellung hochpräziser Optiken auf ein neues Niveau gehoben.

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Veröffentlichungsdatum: 23. Mai 2025