2024年05月04日
星期六
近日，合肥工业大学仪器科学与光电工程学院潘巧生副教授、钱金贵副研究员与香港城市大学景兴建教授合作，在压电驱动领域取得重要进展，相关成果以“A Cross-Band Piezoelectric Screw Motor Operating in Multimode”为题在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》（IEEE TIE）上发表。IEEE TIE是仪器仪表领域国际著名期刊，中科院一区，IF7.7。
压电驱动技术由于其响应速度快、高分辨率等优势，被广泛地应用于半导体制造装备、生物医学、精密仪器、航空航天等重要领域。然而，现有的压电电机通常只能在准静态或谐振态下运行，难以兼顾高速和高分辨率。针对这一问题，作者深入研究压电电机的工作原理，创新性地提出了一种多模态融合压电驱动技术，通过巧妙设计机械结构，结合仿真分析技术，实现了压电电机在多种工作模式下的高效运行。该压电电机可以分别工作在静态、准静态以及谐振态下，实现静态下微定位，准静态下低速高分辨率运动以及谐振态下高速运动，通过三种工作模式融合驱动，电机能够兼顾高速以及高分辨率输出。实验显示，样机可实现最小位移分辨率为0.5 nm；最高速度为8.5 mm/s，最大负载为3.6kg，具有良好的综合性能。论文提出的多模态融合压电驱动技术为跨尺度精密驱动带来了全新的解决方案，在下一代（EUV）光刻机、晶圆缺陷检测、扫描探针显微镜等场景有着潜在应用。
该研究工作的第一署名单位是合肥工业大学。论文参与者包括我校仪器科学与光电工程学院硕士研究生陈小珠、张义方和万澳德。该研究得到国家自然科学基金面上项目以及合肥工业大学学术新人计划项目资助。
文章链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10472701
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