取扱説明書 3軸 LT3 SLR3.200 SPM3 SPM3LR ピエゾ ステージ システム PIEZOCONCEPT
PIEZOCONCEPT
3 軸
BIO3
C3
LF3
LFHS3
LT3
SLR3.200
SPM3
SPM3LR
インストレーション＆操作マニュアル LT3
重要安全情報
高電圧ドライバは、危険な電圧や電流を発生させることがあります。ドライバを操作するとき、およびリニアアクチュエータを取り扱うときは、注意してください。圧電アクチュエータは大きな静電容量を持ち、危険な量の電気エネルギーを長期間にわたって蓄えることができます。また、負荷や温度変化などのさまざまな条件により、圧電アクチュエータに電荷が蓄積されることがあります。
PIEZOCONCEPTコントローラからDB-9コネクタを取り外す際は、まずコマンド電圧を0.0Vにし、次にPIEZOCONCEPTコントローラのAC電源をOFFにし、最後に1分待ってから切断してください。
LT3には、ユーザーによる修理が可能な部品はありません。修理は、訓練を受けたサービススタッフのみが行ってください。
重要
このマニュアルに記載されている PIEZOCONCEPT 製品に関する技術情報、推奨事項、および事例はすべて、正しいと思われる情報に基づいています。購入者または使用者は、使用する前に各製品の適合性を判断する必要があります。本書は、PIEZOCONCEPT 製品の技術情報、推奨事項、使用例などを記載したものです。
1 はじめに
LT3は、優れた分解能と安定性を備えたPZT作動型リニアナノポジショニングステージです。ステージ中央にある66mmX66mmの穴は、透過ビーム、複数のプローブ、または反転した光学系を含むアプリケーションに最適です。LT3は、大きな移動距離と高い安定性を備えており、最も困難な顕微鏡検査や位置決め用途に最適です。LT3 には、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。
1.1 LT3 の開梱
LT3 を開梱する前に、この取扱説明書全体を読み、特に次の「LT3 の取扱い」の項に注意してください。LT3 を箱から取り出し、平らな面に置いてください。梱包の中身を出荷リストと照らし合わせて確認し、足りないものがあればすぐにPIEZOCONCEPTに知らせてください。
1.2 LT3 の取り扱いについて
LT3 は高精度の科学機器であるため、正しく動作させるために特別な取り扱いが必要です。取り扱いを誤ると、LT3 に永久的な損傷を与える可能性があります。長く使えるように、以下のガイドラインを厳守してください。
- 放電加工溝には、絶対に物を差し込まないでください。EDM溝は、フレクシャーヒンジを形成し、ステージの可動部をステージフレームから分離し、アンプを形成するための切り口です。この溝に物を入れると、大きな破損を招くことがあります。
- ステージを持ち上げる前に、必ずPIEZOCONCEPTコントローラの電源を切ってください。
- 移動ステージを手や他のもので押して移動させないでください。
- 移動ステージとフレームの間にトルクがかからないようにしてください。
- LT3を落としたり、乱暴に扱ったり、物理的な衝撃を与えないでください。
- ケーブルで持ち上げないでください。
- LT3 を取り付ける面は、平らできれいな面としてください。同様に、LT3 の底面も
の底面にゴミやホコリがないことを確認してから取り付けてください。
- ケーブルで持ち上げないでください。
- LT3 を取り付ける面は、平らできれいな状態にしてください。同様に、LT3 の底面 の底面にゴミやホコリがないことを確認してから取り付けてください。
- 液体に浸さないでください。LT3のクリーニングが必要な場合は、糸くずの出ない布にイソプロパノールや イソプロパノールまたはエタノールで軽く湿らせ、表面を軽く拭いてください。EDMの溝に液体や糸くずが入らないように が入らないようにしてください。
- LT3は絶対に分解しないでください。
1.3 LT3
LT3 は高性能 Al 合金で製造されている。LT3にはPZTアクチュエータが内蔵されており，ステージを動かすための駆動力を供給する。ガイド機構であるフレクシャーヒンジは、放電加工によりステージに刻み込まれている。また、X軸、Y軸、Z軸のPZTアクチュエーターの可動域を広げるためのアンプも放電加工で形成している。PZTアクチュエーターは、ステージの移動方向に対して垂直な方向で、このアンプ内に配置されている。LT3ステージには、修理可能な部品はありません。
このステージの側面には、2つの方向矢印があります。これらの矢印は、正の電圧を印加したときにステージがどの方向に動くかを示しています。正電圧をかけるとZ軸が上に移動します。LT3には、各動作軸に1つずつ、3つのDB-9コネクタが付属しています。これらのコネクタには，CHANNEL 1（X），CHANNEL 2（Y），CHANNEL 3（Z）という識別用のラベルが貼られています。この識別記号は、そのステージがどの駆動軸に接続されるべきかを示しています。
LT3は絶対に分解しないでください。
2 取り付け方法
LT3 は水平に設置する必要があります。LT3にかかる負荷は最小限にすることをお勧めします。負荷が重くなると、ステージの応答速度が低下し、振動の原因となり、疲労や動作不良の原因となることがあります。
LT3は、2つの方法で設置することができます。LT3を設置したい場所に置く方法と、取り付け穴を使って設置する方法です。LT3の取り付け方法は、用途や取り外す頻度によって選択します。
LT3をどのように設置するかに関わらず、以下のことを行ってください。
a) 取り付け面がきれいで、平らで、バリがないことを確認します。
b) 糸くずの出ない布で、LT3の底面を軽く拭き、粒子やほこりを取り除く。 c) LT3は、必ず底面のステージで持ち上げる。
d) 電源を入れたまま、LT3を持ち上げたり、配置したり、組み立てたり、分解したりしないでください。
e) 重要! LT3 と設置面との間にグランドループ（第 3 章）がないか確認してください。
2.1 固定具なし
LT3 は、希望する場所に置くだけで取り付けが可能です。LT3の質量は、ほとんどのスキャンや位置決め用途において十分なものである。
2.2 M3ボアホールを利用した取り付け
XYステージには、M3ネジ用の穴が4つあります。LT3を固定する際には、取り付け面が平らで、取り付け面とLT3の底面が汚れていないことが必要です。LT3を固定する際は、最大トルク0.5Nmで固定してください。M3ボルトの頭部がZ軸の動きに干渉しないように注意してください。
3 グランドループ
ナノポジショニングシステムにとって最も危険なのは、ステージと取り付け面の間のグランドループです。グランドループは LT3 のノイズ源となり、場合によっては圧電素子に永久的な損傷を与えるほど激しい振動が発生する可能性があります。
3.1 グランドループの防止と特定
グランドループは電圧計で検出できる場合がありますが，通常はデュアルチャネルオシロスコープの差動モードで検出できます。
グランドループの防止には、2つの方法があります。最も効果的で簡単な方法は、ステージを取り付け面から絶縁することです（例えば、ステージと取り付け面の間にマイラーや紙を挟みます）。2つ目の方法は、PIEZOCONCEPTコントローラのアースを取り付け面に接続する方法です。ステージは直接PIEZOCONCEPTコントローラのグランドに接続されており、さらにそのグランドはAC電源コードのグランドに接続されています。したがって、AC電源コードのグランドと取付面の間にブレードを取り付けると、グランドループをショートさせる可能性があります。まれに有効な方法でない場合があります。このような場合は、取り付け面を通してアースに戻る大電流源を特定してください。いかなる場合においても、取付面を機器（真空ポンプ、コンピュータなど）のグランドリターンとして使用しないでください。
電源を入れた後、ナノポジショニングステージに予期せぬ振動が発生した場合、グランドループが継続して存在する可能性があります。すぐにシステムの電源を切り、グランドループの発生源を探します。問題が続く場合は、ピエゾコンセプトの技術サポートにご連絡ください。
4 LT3 の操作
LT3は、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。PIEZOCONCEPTコントローラを使用したクローズドループ動作では、クリープやヒステリシスの影響が排除され、位置は指令位置で一定に保たれます。
4.1 クローズドループモードでの動作
LT3 には D タイプの 9 ピンコネクタが付属しており，PIEZOCONCEPT コントローラを使用して完全な位置決め制御を行うことができます．クローズドループモードで動作させる場合は、以下の手順で行います。
a) LT3 を 2 章で説明したように設置します。
b) PIEZOCONCEPTコントローラの電源をOFFにします。
c) アナログインターフェースまたはデジタルインターフェースで、指令信号を 0.0V に設定する。
4.2 動作中の注意
LT3 は高精度の科学機器であるため、操作中の取り扱いには注意が必要です。これを怠ると、永久的な損傷を受ける可能性があります。
a) 動作中は、移動ステージや移動ステージに固定されているものに物理的な制約がないことを確認し てください。
b) PZTには，150V以上，-15V以下の電圧を絶対にかけないでください。
c) 作業環境を清浄に保ち，放電加工溝にゴミやその他の物質が溜まるのを防いでください。
インストレーション＆操作マニュアル Slr3.200
重要安全情報
高電圧ドライバは、危険な電圧や電流を発生させることがあります。ドライバを操作するとき、およびリニアアクチュエータを取り扱うときは、注意してください。圧電アクチュエータは大きな静電容量を持ち、危険な量の電気エネルギーを長期間にわたって蓄えることができます。また、負荷や温度変化などのさまざまな条件により、圧電アクチュエータに電荷が蓄積されることがあります。
PIEZOCONCEPTコントローラからDB-9コネクタを取り外す際は、まずコマンド電圧を0.0Vに設定し、次にPIEZOCONCEPTコントローラのAC電源をOFFにして、最後に1分待ってから切断してください。
SLR3.200には、ユーザーによる修理が可能な部品がありません。修理は、訓練を受けたサービススタッフのみが行ってください。
重要
このマニュアルに記載されている PIEZOCONCEPT 製品に関するすべての技術情報、推奨事項、および例は、正しいと思われる情報に基づいています。購入者または使用者は、使用する前に各製品の適合性を判断する必要があります。本書は、PIEZOCONCEPT 製品の技術情報、推奨事項、使用例などを記載したものです。
1 はじめに
SLR3.200は、優れた分解能と安定性を備えたPZT作動型リニアナノポジショニ ングステージです。その高い安定性により、SLR3.200は最も困難な顕微鏡検査や位置決め用途に最適です。SLR3.200は、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。
1.1 SLR3.200 の開梱について
SLR3.200 を開梱する前に、この取扱説明書をよくお読みになり、特に次の「SLR3.200 の取扱いについて」の項をご理 解ください。SLR3.200 を箱から取り出し、平らな面に置いてください。梱包の中身を出荷リストと照合し、不足しているものがあれば、直ちに PIEZOCONCEPT にお知らせください。
1.2 SLR3.200の取り扱いについて
SLR3.200は高精度の科学機器であるため、正しく動作させるためには特別な取り扱いが必要です。取り扱いを誤ると、SLR3.200 に永久的な損傷を与える可能性があります。長くお使いいただくために、以下のガイドラインを厳守してください。
- ステージを持ち上げる前に、必ずPIEZOCONCEPTコントローラの電源を切ってください。
- 移動ステージを手や他のもので押して動かさないようにしてください。
- 移動ステージとフレームとの間にトルクがかからないようにしてください。
- SLR3.200を落としたり、乱暴に扱ったり、物理的な衝撃を与えないでください。
- ケーブルで持ち上げないでください。
- SLR3.200の取り付け面は、平らできれいな面を選んでください。同様に、SLR3.200の底面も また、SLR3.200 の底面にゴミやホコリがないことを確認してから取り付けてください。
- 液体に浸さないでください。SLR3.200のクリーニングが必要な場合は、糸くずの出ない布をイソプロパノールまたはエタノールで軽く湿らせ、表面を軽く拭いてください。液体がかからないようにしてください。
- SLR3.200の内部には修理可能な部品はありません。
1.3 SLR3.200
SLR3.200は、高性能なAl合金で製造されています。PZTアクチュエータはSLR3.200の内部にプリロードされており、ステージを動かすための駆動力を供給しています。誘導機構であるフレクシャーヒンジは、放電加工によりステージに刻み込まれています。また、X軸、Y軸、Z軸のPZTアクチュエーターの可動域を広げるためのアンプも放電加工で一体成形している。PZTアクチュエーターは、ステージの移動方向に対して垂直な方向で、このアンプ内に配置されている。SLR3.200ステージには、修理可能な部品はありません。
このステージの側面には、2つの方向矢印があります。この矢印は正電圧を印加したときにステージがどの方向に動くかを示しています。正電圧を印加するとX軸が上に移動します。SLR3.200には、各動作軸に1つずつ、合計3つのDB-9コネクタが付属しています。これらのコネクタには、CHANNEL1（X）、CHANNEL2（Y）、CHANNEL3（Z）という識別用のラベルが貼られています。この識別記号は、そのステージがどのドライバー軸に接続されるべきかを示しています。
SLR3.200 の内部には修理可能な部品はありませんので、絶対に分解しないでください。
2 設置方法
SLR3.200は、水平に設置してください。SLR3.200にかかる負荷は最小限にすることをお勧めします。重い負荷は、ステージの応答時間を短くし、振動を引き起こし、疲労や動作の低下を引き起こす可能性があります。
SLR3.200の設置方法には2通りあります。SLR3.200をご希望の場所に設置する方法と、取り付け穴を利用する方法です（最も推奨される方法です）。SLR3.200をどのように設置するかは、特定のアプリケーションとSLR3.200をどの程度の頻度で取り外すかによって決定されます。
SLR3.200をどのように設置するかにかかわらず、以下のことを行ってください。
a) 取り付け面がきれいで、平らで、バリがないことを確認します。
b) 糸くずの出ない布で、SLR3.200 の底面を軽く拭き、ゴミやホコリを取り除きます。
c) SLR3.200 は必ず下段を持ち上げる。
d) 電源を入れたまま、SLR3.200 を持ち上げたり、位置決めしたり、組み立てたり、分解したりしないでくだ さい。
e) 重要! SLR3.200 と設置面との間にグランドループ（第 3 項）がないことを確認してください。
2.1 固定具なし
SLR3.200は、設置したい場所に置くだけで、簡単に取り付けることができます。SLR3.200の質量は、ほとんどのスキャンや位置決め用途において、その位置を維持するのに十分です。
2.2 M3ボアホールによる取り付け
カスタマイズされたアダプタープレートが提供される場合、アダプタープレートの図面を参照してください。
SLR3.200 は、以下の構成からなる積層型システムです。- Z軸(一番下の部分)
- 中間プレート
- X軸とY軸（上部）で構成されています。
1°) まず、SLR3.200のZ軸をM3ネジ（40mm角の部分）で固定します。Z軸を固定する際の最大トルクは0.5Nmです。
2°) 中間プレートを20mmX24mmの長方形にあるM2.5ネジでZ軸に固定する。
3°) 中間プレートにステージのX軸とY軸を40mm角のM3ネジで固定します。X軸、Y軸の固定は最大0.5Nmのトルクで行ってください。
対物レンズブラケット（または試料）をM2.5ネジ4本でステージに取り付ける際は、あまり大きな力をかけずに取り付けてください。最大トルクは0.1Nmでご使用ください。理由は、ネジの数が限られているからです。あまり大きなトルクをかけるとネジ山が破壊される恐れがあります。
3 グランドループ
ナノポジショニングシステムにとって最も危険なのは、ステージと設置面間のグランドループです。グランドループは SLR3.200 のノイズ源となり、場合によってはピエゾアクチュエータに永久的な損傷を与えるほど激しい振動が発生する可能性があります。
3.1 グランドループの防止と特定
グランドループは電圧計で検出できる場合があり、通常はデュアルチャネルオシロスコープの差動モードを使用することで検出することができます。
グランドループの防止には，2つの方法があります。最も効果的で簡単な方法は、ステージと取り付け面を絶縁することです（例えば、ステージと取り付け面の間にマイラーや紙を挟むなど）。2つ目の方法は、PIEZOCONCEPTコントローラのアースを取り付け面に接続する方法です。ステージは直接PIEZOCONCEPTコントローラのグランドに接続されており、さらにそのグランドはAC電源コードのグランドに接続されています。したがって、AC電源コードのグランドと取付面の間にブレードを取り付けると、グランドループをショートさせる可能性があります。まれに有効な方法でない場合があります。このような場合は、取り付け面を通してアースに戻る大電流源を特定してください。いかなる場合においても、取付面を機器（真空ポンプ、コンピュータなど）のグランドリターンとして使用しないでください。
電源を入れた後、ナノポジショニングステージに予期せぬ振動が発生した場合は、グランドループが継続して存在する可能性があります。すぐにシステムの電源を切り、グランドループの発生源を探します。問題が続く場合は、ピエゾコンセプトの技術サポートにご連絡ください。
4 SLR3.200の操作
SLR3.200は、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。クローズドループ運転では、PIEZOCONCEPTコントローラを使用することにより、クリープやヒステリシスの影響を排除し、位置を指令位置で一定に保持することができます。
4.1 クローズドループモードでの動作
SLR3.200 には 9 ピン D タイプコネクタが付属しており、PIEZOCONCEPT コントローラを使用して完全な位置決め制御を行います。クローズドループモードで動作させる場合は、以下の手順で行います。
a) セクション2 で説明したように SLR3.200 を設置します。
b) PIEZOCONCEPT コントローラの電源を OFF にします。
c) アナログインターフェースまたはデジタルインターフェースで、指令信号を 0.0V に設定します。
4.2 操作時の注意
SLR3.200 は高精度の科学機器であるため、操作時には十分な注意を払う必要があります。取り扱いを誤ると、永久的な損傷を受けることがあります。
a) 操作中は、移動ステージや移動ステージに固定されているものに物理的な制約がないことを確 認してください。
b) PZTには，150V以上，-15V以下の電圧を絶対にかけないでください。
c) 作業環境を清浄に保ち，放電加工溝にゴミやその他の物質が溜まるのを防いでください。
インストレーション＆操作マニュアル SPM3
重要安全情報
高電圧ドライバは、危険な電圧や電流を発生させることがあります。ドライバを操作するとき、およびリニアアクチュエータを取り扱うときは、注意してください。圧電アクチュエータは大きな静電容量を持ち、危険な量の電気エネルギーを長期間にわたって蓄えることができます。また、負荷や温度変化などのさまざまな条件により、圧電アクチュエータに電荷が蓄積されることがあります。
PIEZOCONCEPTコントローラからDB-9コネクタを取り外す際は、まずコマンド電圧を0.0Vに設定し、次にPIEZOCONCEPTコントローラのAC電源をOFFにして、最後に1分待ってから切断してください。
SPM3には、ユーザーによる修理が可能な部品はありません。修理は、訓練を受けたサービススタッフのみが行ってください。
重要
このマニュアルに記載されているPIEZOCONCEPT製品に関する技術情報、推奨事項、および事例は、すべて正しいと思われる情報に基づいて作成されたものです。購入者または使用者は、使用する前に各製品の適合性を判断する必要があります。本書は、PIEZOCONCEPT 製品の技術情報、推奨事項、使用例などを記載したものです。
1 はじめに
SPM3は、優れた分解能と安定性を備えたPZTアクチュエータ搭載のリニアナノポジショニングステージです。大きな移動距離と高い安定性により、SPM3 は最も困難な SPM および位置決めアプリケーションに最適です。SPM3は、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。
1.1 SPM3 の開梱
SPM3 を開梱する前に、この取扱説明書全体を読み、特に次の「SPM3 の取扱い」の項に注意してください。SPM3 を箱から取り出して、平らな場所に置きます。パッケージの中身を出荷リストと照らし合わせて確認し、足りないものがあればすぐにPIEZOCONCEPTに連絡してください。
1.2 SPM3 の取り扱いについて
SPM3 は高精度の科学機器であるため、正しく動作させるために特別な取り扱いが必要です。取り扱いを誤ると、SPM3 に永久的な損傷を与える可能性があります。長くお使いいただくために、以下のガイドラインを厳守してください。
- 放電加工溝には、絶対に物を差し込まないでください。EDM溝は、フレクシャーヒンジを形成し、ステージの可動部をステージフレームから分離し、アンプを形成するための切り口です。この溝に物を入れると、大きな破損を招く恐れがあります。
- ステージを持ち上げる前に、必ずPIEZOCONCEPTコントローラの電源を切ってください。
- 移動ステージを手や他のもので押して移動させないでください。
- 移動ステージとフレームの間にトルクがかからないようにしてください。
- SPM3を落としたり、乱暴に扱ったり、物理的な衝撃を与えないでください。
- ケーブルで持ち上げないでください。
- SPM3の取り付け面は、平らできれいな面としてください。同様に、SPM3 の底面も SPM3 の底面にゴミやホコリがないことを確認してから取り付けてください。
- 液体に浸さないでください。SPM3のクリーニングが必要な場合は、糸くずの出ない布をイソプロパノールまたはエタノールで少し湿らせて、表面を軽く拭いてください。EDMの溝に液体や糸くずが入らないようにしてください。
- SPM3は絶対に分解しないでください。
1.3 SPM3
SPM3 は高性能 Al 合金で製造されている。SPM3にはPZTアクチュエータが内蔵されており、ステージを動かすための駆動力を供給する。ガイド機構であるフレクシャーヒンジは放電加工により形成されている。また、X軸、Y軸、Z軸のPZTアクチュエーターの可動域を広げるアンプも放電加工で一体成形している。PZTアクチュエーターは、ステージの移動方向に対して垂直な方向で、このアンプ内に配置されている。SPM3ステージには、修理可能な部品はありません。
このステージの側面には、2つの方向矢印があります。この矢印は、正電圧を印加したときにステージが動く方向を示しています。正電圧を印加するとZ軸が上に移動します。SPM3には、各運動軸に1つずつ、3つのDB-9コネクタが付属しています。これらのコネクタには、CHANNEL 1（X）、CHANNEL 2（Y）、CHANNEL 3（Z）という識別用のラベルが貼られている。この識別記号は、そのステージがどの駆動軸に接続されるべきかを示しています。
SPM3 は絶対に分解しないでください。内部に修理可能な部品はありません。
2 設置方法
SPM3 は水平に設置する必要があります。SPM3が受ける荷重は最小限にすることをお勧めします。負荷が重くなると、ステージの応答速度が低下し、振動の原因となり、疲労や動作不良の原因となることがあります。
SPM3の設置方法には2通りあります。SPM3を設置したい場所に置く方法と、取り付け穴を使って設置する方法です。SPM3の取り付け方法は、用途や取り外す頻度によって選択します。
SPM3の取り付け方法に関わらず、以下のことを行ってください。
a) 取り付け面がきれいで、平らで、バリがないことを確認します。
b) 糸くずの出ない布で、SPM3 の底面を軽く拭き、粒子やほこりを取り除きます。 c) SPM3 は必ず下段を持って持ち上げます。
d) SPM3 の電源を入れたまま、持ち上げたり、位置決めしたり、組み立てたり、分解したりしないでください。
e) 重要! SPM3 と設置面との間にグランドループ（第 3 項）がないことを確認してください。
2.1 固定具なし
SPM3は、設置したい場所に置くだけで、簡単に取り付けることができます。SPM3の質量は、ほとんどのスキャニングや位置決め用途において、十分な保持力を発揮します。
2.2 M3ボアホールを利用した取り付け
ステージのX部とY部には、106,6mm×106,6mm角のパターンで、M3ネジ用の穴が4つ開いています。SPM3 を固定する際は、取り付け面が平らで、取り付け面や底面が汚れていないことが必要です。
SPM3は組み立てた状態でお届けします。SPM3は、Z軸を内蔵したX軸（上部）、中間プレート、Y軸（下部）からなる積層型システムです。まず、中間プレートにアクセスするために、X軸の106.6mm角のパターンにある4つのM3ネジを外す必要があります。次に、中間プレートの4本のネジを外して、Y部分にアクセスします。
次に、組み立ての手順を説明します（上記と逆の手順です）。
1°) まず、SPM3のY軸を4本のM3ネジ（106,6mm×106,6mm角のパターン上にある）で固定します。Y軸を固定する際の最大トルクは0.5Nmです。
2°) 中間プレートをM2.5ネジ4本でY軸に固定する。
3°) M3ねじ（106.6mm×106.6mm角のパターン）を使って、X/Zアセンブリを中間プレートに固定する。X軸を固定する際は、最大0.5Nmのトルクを使用してください。組み立ての際は、X軸の向きに十分注意してください。
3 グランドループ
ナノポジショニングシステムにとって最も危険なのは、ステージと設置面間のグランドループです。グランドループは、SPM3 のノイズ源となり、場合によっては、圧電素子に永久的な損傷を与えるほど激しい振動が発生することがあります。
3.1 グランドループの防止と特定
グランドループは電圧計で検出できる場合があり、通常はデュアルチャネルオシロスコープの差動モードを使用することで検出することができます。
グランドループの防止には，2つの方法があります。最も効果的で簡単な方法は、ステージと取り付け面を絶縁することです（例えば、ステージと取り付け面の間にマイラーや紙を挟むなど）。2つ目の方法は、PIEZOCONCEPTコントローラのアースを取り付け面に接続する方法です。ステージは直接PIEZOCONCEPTコントローラのグランドに接続されており、さらにそのグランドはAC電源コードのグランドに接続されています。したがって、AC電源コードのグランドと取付面の間にブレードを取り付けると、グランドループをショートさせる可能性があります。まれに有効な方法でない場合があります。このような場合は、取り付け面を通してアースに戻る大電流源を特定してください。また、真空ポンプやコンピュータなどの機器類のグランドリターンには、絶対に使用しないでください。
電源を入れた後、ナノポジショニングステージに予期せぬ振動が発生した場合、グランドループが継続して存在する可能性があります。すぐにシステムの電源を切り、グランドループの発生源を探します。問題が続く場合は、ピエゾコンセプトの技術サポートにご連絡ください。
4 SPM3 の操作
SPM3には、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。クローズドループ運転では、PIEZOCONCEPTコントローラを使用することにより、クリープやヒステリシスの影響を排除し、位置を指令位置で一定に保持することができます。
4.1 クローズドループモードでの動作
SPM3 には D タイプの 9 ピンコネクタが付属しており，PIEZOCONCEPT コントローラを使用して完全な位置決め制御を行うことができます。クローズドループモードで動作させる場合は、以下の手順で行います。
a) 2 章で説明したように SPM3 を設置します。
b) PIEZOCONCEPTコントローラの電源をOFFにします。
c) アナログインターフェースまたはデジタルインターフェースで、指令信号を 0.0V に設定する。
4.2 動作中の注意
SPM3 は高精度の科学機器であるため、操作中の取り扱いには注意が必要です。これを怠ると、永久的な損傷を受ける可能性があります。
a) 動作中は、移動ステージや移動ステージに固定されているものに物理的な制約がないことを確認し てください。
b) PZTには，150V以上，-15V以下の電圧を絶対にかけないでください。
c) 作業環境を清浄に保ち，放電加工溝にゴミやその他の物質が溜まるのを防いでください。
インストールおよび操作マニュアル SPM3LR
重要安全情報
高電圧ドライバは、危険な電圧や電流を発生させることがあります。ドライバを操作するとき、およびリニアアクチュエータを取り扱うときは、注意してください。圧電アクチュエータは大きな静電容量を持ち、危険な量の電気エネルギーを長期間にわたって蓄えることができます。また、負荷や温度変化などのさまざまな条件により、圧電アクチュエータに電荷が蓄積されることがあります。
PIEZOCONCEPTコントローラからDB-9コネクタを取り外す際は、まずコマンド電圧を0.0Vにし、次にPIEZOCONCEPTコントローラのAC電源をOFFにして、最後に1分待ってから切断してください。
SPM3LRには、ユーザーによる修理が可能な部品がありません。修理は、訓練を受けたサービスマンだけが行ってください。
重要
本書に記載されているPIEZOCONCEPT製品に関する技術情報、推奨事項、および事例は、すべて正しいと思われる情報に基づいて作成されたものです。購入者または使用者は、使用する前に各製品の適合性を判断する必要があります。本書は、PIEZOCONCEPT 製品の技術情報、推奨事項、使用例などを記載したものです。
1 はじめに
SPM3LRは、優れた分解能と安定性を備えたPZT作動型リニア・ナノポジ ション・ステージです。大きな移動距離と高い安定性により、SPM3LR は最も困難な SPM と位置決めアプリケーションに理想的です。SPM3LRには、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。
1.1 SPM3LRの開梱
SPM3LR を開梱する前に、この取扱説明書全体を読み、特に次の「SPM3LR の取扱い」の項に注意してください。SPM3LRを箱から取り出し、平らな場所に置きます。パッケージの中身を出荷リストと照合し、不足しているものがあれば直ちにPIEZOCONCEPTに連絡してください。
1.2 SPM3LRの取り扱いについて
SPM3LR は高精度の科学機器であるため、正しく動作させるために特別な取り扱いが必要です。取り扱いを誤ると、SPM3LR に永久的な損傷を与える可能性があります。長くお使いいただくために、以下のガイドラインに厳密に従ってください。
- 放電加工溝には絶対に物を差し込まないでください。EDM溝は、フレクシャーヒンジを形成し、ステージの可動部をステージフレームから分離し、アンプを形成するための切り口です。この溝に物を入れると、大きな破損を招く恐れがあります。
- ステージを持ち上げる前に、必ずPIEZOCONCEPTコントローラの電源を切ってください。
- 移動ステージを手や他のもので押して移動させないでください。
- 移動ステージとフレームの間にトルクがかからないようにしてください。
- SPM3LRを落としたり、乱暴に扱ったり、物理的な衝撃を与えないでください。
- ケーブルで持ち上げないでください。
- SPM3LRを取り付ける面は、平らできれいな状態にしてください。同様に
SPM3LRの底面には粒子やほこりがないことを確認してから取り付けてください。
- 液体に浸さないようにしてください。SPM3LRのクリーニングが必要な場合は、糸くずの出ない布をイソプロパノールまたはエタノールで少し湿らせ、表面を軽く拭いてください。EDMの溝に液体や糸くずが入らないようにしてください。
放電加工機の溝には、液や糸くずを入れないでください。
- SPM3LRは絶対に分解しないでください、内部に修理可能な部品はありません。
1.3 SPM3LR
SPM3LR は高性能 Al 合金で製造されています。SPM3LRにはPZTアクチュエータが内蔵されており，ステージを動かすための駆動力を供給している。誘導機構であるフレクシャーヒンジは、放電加工によりステージに刻み込まれています。また、X軸、Y軸、Z軸のPZTアクチュエーターの可動域を広げるためのアンプも放電加工で一体成形している。PZTアクチュエーターは、ステージの移動方向に対して垂直な方向で、このアンプ内に配置されている。SPM3LRステージには、修理可能な部品はありません。
このステージの側面には、2つの方向矢印があります。これらの矢印は、正の電圧を印加したときにステージがどの方向に動くかを示しています。正電圧を印加するとZ軸が上に移動します。SPM3LRには、各動作軸に1つずつ、3つのDB-9コネクタが付属しています。これらのコネクタには、CHANNEL 1（X）、CHANNEL 2（Y）、CHANNEL 3（Z）という識別用のラベルが貼られています。この識別記号は、そのステージがどの駆動軸に接続されるべきかを示しています。
SPM3LR は絶対に分解しないでください。
2 設置方法
SPM3LRは水平に設置する必要があります。SPM3LRにかかる負荷は最小限にすることをお勧めします。負荷が大きいと、ステージの応答時間が短くなり、振動の原因となり、疲労や動作の低下の原因となることがあります。
SPM3LRの取り付け方法には2通りあります。SPM3LRをご希望の場所に設置する方法と、取り付け穴を使用する方法です。SPM3LRの取り付け方法は、用途や取り外す頻度によって選択します。
SPM3LRをどのように設置するかにかかわらず
a) 取付ける表面がきれいで、平らで、バリのないことを確認します。
b) 糸くずの出ない布で、SPM3LRの底を軽く拭き、粒子や埃を取り除きます。
c) 常にSPM3LRを下段で持ち上げます。
d) 電源を入れたままSPM3LRを持ち上げたり、配置したり、組み立てたり、分解したりす ることは絶対にしないでください。
e) 重要! SPM3LRと取り付け面の間にグランドループ（第3項）がないかを確認してください。
2.1 固定具なし
SPM3LRは、希望する場所に置くだけで取り付けが可能です。SPM3LRの質量は、ほとんどのスキャンや位置決め用途において、その位置を維持するのに十分です。
2.2 M3ボアホールを利用した取り付け
ステージのX部とY部には、106,6mm×106,6mm角のパターンで、M3ネジ用の穴が4つ開いています。SPM3LRを固定する際は、取り付け面が平らで、取り付け面や底面が汚れていないことが必要です。
SPM3LRは、組み立てた状態で納入します。SPM3LRは、Z軸を内蔵したX軸（上部）、中間プレート、Y軸（下部）からなる積層型システムです。まず、中間プレートにアクセスするために、X軸の106.6mm角のパターンにある4つのM3ネジを外す必要があります。次に、中間プレートの4本のネジを外して、Y部分にアクセスします。
次に、組み立ての手順を説明します（上記と逆の手順です）。
1°) まず、SPM3LRのY軸を4本のM3ネジ（106,6mm×106,6mm角のパターン上にある）で固定します。Y軸を固定する際の最大トルクは0.5Nmです。
2°) 中間プレートをM2.5ネジ4本でY軸に固定する。
3°) M3ねじ（106.6mm×106.6mm角のパターン）を使って、X/Zアセンブリを中間プレートに固定する。X軸を固定する際は、最大0.5Nmのトルクを使用してください。組み立ての際は、X軸の向きに十分注意してください。
3 グランドループ
ナノポジショニングシステムにとって最も危険なのは、ステージと取り付け面の間のグランドループです。グランドループは SPM3LR のノイズ源となり、場合によっては振動が激しくなり、圧電素子に永久的な損傷を与える可能性があります。
3.1 グランドループの防止と特定
グランドループは電圧計で検出できる場合があり、通常はデュアルチャネルオシロスコープの差動モードを使用することで 検出することができる。
グランドループの防止には，2つの方法があります。最も効果的で簡単な方法は、ステージと取り付け面を絶縁することです（例えば、ステージと取り付け面の間にマイラーや紙を挟むなど）。2つ目の方法は、PIEZOCONCEPTコントローラのアースを取り付け面に接続する方法です。ステージは直接PIEZOCONCEPTコントローラのグランドに接続されており、さらにそのグランドはAC電源コードのグランドに接続されています。したがって、AC電源コードのグランドと取付面の間にブレードを取り付けると、グランドループをショートさせる可能性があります。まれに有効な方法でない場合があります。このような場合は、取り付け面を通してアースに戻る大電流源を特定してください。いかなる場合においても、取付面を機器（真空ポンプ、コンピュータなど）のグランドリターンとして使用しないでください。
電源を入れた後、ナノポジショニングステージに予期せぬ振動が発生した場合、グランドループが継続して存在する可能性があります。すぐにシステムの電源を切り、グランドループの発生源を探します。問題が続く場合は、ピエゾコンセプトの技術サポートにご連絡ください。
4 SPM3LRの操作
SPM3LRには、クローズドループ動作のための位置検出器が付属しています。クローズドループ運転では、PIEZOCONCEPTコントローラを使用することにより、クリープやヒステリシスの影響を排除し、位置を指令位置で一定に保持することができます。
4.1 クローズドループモードでの動作
SPM3LR には D タイプの 9 ピンコネクタが付属しており、PIEZOCONCEPT コントローラを使用して完全な位置決め制御を行います。クローズドループモードで動作させる場合は、以下の手順で行います。
a) SPM3LR を 2 項で説明したように取り付けます。
b) PIEZOCONCEPTコントローラの電源をOFFにします。
c) アナログインターフェースまたはデジタルインターフェースで、指令信号を 0.0V に設定する。
4.2 動作時の注意
SPM3LRは高精度の科学機器であるため、操作には十分な注意が必要です。これを怠ると、永久的な損傷を受ける可能性があります。
a) 動作中は、移動ステージや移動ステージに固定されているものに物理的な制約がないことを確認し てください。
b) PZTには，150V以上，-15V以下の電圧を絶対にかけないでください。
c) 作業環境を清浄に保ち，放電加工溝にゴミやその他の物質が溜まるのを防いでください。
