減震臺(tái)：負(fù)剛度低頻隔振技術(shù)

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圖1:減震臺(tái)在小型AFM上的運(yùn)用

圖2:減震臺(tái)在激光電子領(lǐng)域的運(yùn)用

負(fù)剛度隔振臺(tái)工作原理

減震臺(tái)：負(fù)剛度低頻隔振技術(shù)

? ? ?Minusk負(fù)剛度隔振臺(tái)在低頻隔振采用了革命性的設(shè)計(jì)理念。垂直運(yùn)動(dòng)隔振由承載負(fù)荷的剛性彈簧結(jié)合負(fù)剛度機(jī)構(gòu)NSM提供。在不影響彈簧靜載荷支撐能力的情況下，凈垂直剛度很低。與垂直運(yùn)動(dòng)隔振器串聯(lián)連接的梁柱提供水平運(yùn)動(dòng)隔振。梁柱的水平剛度隨著梁柱效應(yīng)的減小而減小。（梁柱表現(xiàn)為彈簧結(jié)合NSM。）結(jié)果是一種緊湊的被動(dòng)隔振臺(tái)，能夠非常低的垂直和水平固有頻率和非常高的內(nèi)部結(jié)構(gòu)頻率。

? ? ? ? Munisk負(fù)剛度隔振臺(tái)通常是使用三個(gè)串聯(lián)的隔振器：傾斜運(yùn)動(dòng)隔振器在水平運(yùn)動(dòng)隔振器的頂部，水平隔振器在垂直隔振器的頂部。垂直運(yùn)動(dòng)隔振器如圖1所示，它使用一個(gè)傳統(tǒng)的彈簧，連接到一個(gè)由兩個(gè)彎曲件組成的NSM上，兩個(gè)彎曲件在它們的內(nèi)端連接到彈簧上，并在它們的外端被支撐，并且通過(guò)力P被壓縮加載。彈簧被重量W壓縮，在隔振臺(tái)的工作位置上，如圖1所示。隔振臺(tái)的剛度是K=KS-KN，其中KS是彈簧剛度，KN是負(fù)剛度的大小，負(fù)剛度是撓曲和載荷P設(shè)計(jì)的函數(shù)。當(dāng)彈簧支撐重量W時(shí)，可以使隔振器的剛度趨于零。

圖1

? ? ? ?由兩個(gè)梁柱隔離器組成的水平運(yùn)動(dòng)隔離系統(tǒng)如圖2所示。每個(gè)隔振器的性能類(lèi)似于兩個(gè)由重量載荷W軸向加載的固定自由梁柱。沒(méi)有重量載荷，梁柱具有水平剛度KS。在重載作用下，梁柱效應(yīng)使側(cè)向彎曲剛度減小。這種特性等效于水平彈簧與NSM的結(jié)合，使得水平剛度為K=KS-KN，KN是梁柱效應(yīng)的大小。通過(guò)加載梁柱以逼近其臨界屈曲載荷，可以使水平剛度接近于零。

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圖2

? ? ? ? 圖3示出了包含圖1和2的隔離器的負(fù)剛度隔振臺(tái)的示意圖。傾斜墊用作傾斜運(yùn)動(dòng)隔離器。垂直剛度調(diào)整螺釘用于調(diào)整負(fù)剛度撓曲上的壓縮力，從而改變垂直剛度。垂直載荷調(diào)整螺釘用于通過(guò)升高或降低支撐彈簧的底座來(lái)調(diào)整不同的重量載荷，以保持撓曲處于其直的、未彎曲的操作位置。該特性可以在單個(gè)隔離器系統(tǒng)中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，并在多個(gè)隔離器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平。

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圖3

減震臺(tái)：負(fù)剛度低頻隔振技術(shù)

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圖3:減震臺(tái)在顯微鏡上的運(yùn)用

圖4:減震臺(tái)在分析天平上的運(yùn)用

圖6:減震臺(tái)在大型SEM上的運(yùn)用