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第一章 绪论1

第一节 精密工件台1

一、工件台的定义和分类1

二、精密工件台的组成和分类1

目录1

三、精密工件台的用途2

第二节 精密工件台技术的发展5

一、精密工件台技术的发展概况5

三、国内的发展状况9

二、当前工件台达到的最高性能指标9

第三节 本书的内容和目的10

第二章 精密测量技术12

第一节 概述12

第二节 光栅测量技术13

一、光栅位移检测原理14

二、高分辨率的实现16

三、光栅测量的精度分析16

第三节 激光干涉仪测量技术18

一、一些基本概念19

二、激光干涉仪25

三、双频激光干涉仪中的几项关键技术29

四、测量系统38

五、平面镜激光干涉仪的对准分析和测量误差分析53

六、平面镜激光干涉仪的安装与调整61

第一节 高速、高精度直线驱动技术概况67

一、高速、高精度直线驱动技术67

第三章 高速、高精度直线驱动技术67

二、直线驱动技术分类68

第二节 间接驱动技术68

一、旋转电机69

二、滚珠丝杠副76

第三节 直接驱动技术82

一、电磁式直线电机的直接驱动82

二、压电直线电机的直接驱动86

一、直线导轨的导向原理92

二、对导轨的基本要求92

第一节 概述92

第四章 直线导向技术92

第二节 常用导轨的类型及其技术特性94

一、塑料（PTFE）导轨94

二、滚动导轨95

三、静压导轨99

四、弹簧导轨103

五、磁悬浮导轨104

一、导向精度对测量精度的影响106

第三节 导轨对工件台的影响106

二、导轨类型对位移分辨率的影响107

第五章 精密工件台的结构型式109

第一节 平面单层式结构109

一、机械式平面单层结构109

二、气浮式平面单层结构113

三、磁悬浮式平面单层结构114

第二节 双层结构115

一、机械式双层结构115

二、静压式双层结构117

一、“十字”型工件台结构119

第三节 大行程纳米级精密工件台的实现119

二、“H”型工件台结构120

三、六维磁悬浮纳米级精密工件台121

第六章 微位移技术124

第一节 微位移机构124

一、机械传动式微位移机构126

二、扭轮摩擦传动微位移机构128

三、电热变形致动式微位移机构128

五、磁致伸缩式微位移机构130

四、弹性变形传动式微位移机构130

六、压电陶瓷或电致伸缩微位移机构131

七、电磁驱动式微位移机构138

八、其他140

第二节 微位移传感器141

一、电阻应变式微位移传感器141

二、电容式微位移传感器141

第三节 微位移工件台的设计和特性分析143

一、设计要求143

四、实验分析144

三、驱动和控制144

二、设计步骤144

第七章 控制技术146

第一节 概述146

一、主、从控制器147

二、位置测量147

三、驱动电路和驱动机构147

四、位置显示147

一、伺服控制系统的构成148

第二节 伺服控制系统148

五、限位保护系统148

二、伺服定位控制系统的基本分类150

三、控制系统的控制方式151

四、控制系统的特性及指标154

五、控制系统对电动机的要求156

第三节 电动机的控制157

一、直流电动机伺服控制157

二、交流电动机伺服控制168

三、步进电机控制174

四、超声电机控制179

一、串联补偿182

二、负反馈补偿182

第四节 控制系统的补偿方法182

三、前馈补偿183

四、复合控制与扰动补偿183

五、顺馈补偿185

六、常用的补偿电路185

七、常用的调节器186

八、数字控制系统的PID调节器189

一、电流检测193

第五节 信号检测193

二、电压检测194

三、转速检测194

四、位置检测195

第六节 几种不同类型工件台的控制197

一、光栅扫描电子束曝光机工件台的控制197

二、X-Y-θ工件台的伺服控制199

三、平面步进电机X-Y-θ超精密工件台的控制系统200

一、工件台的用途及其工作原理204

第八章 精密工件台的精度分析204

第一节 精度分析204

二、工件台开环系统的精度分析205

三、工件台闭环系统的精度分析208

第二节 工件台的几个性能指标及其测试方法212

一、性能指标212

二、测试方法213

三、精度补偿218

一、热变形的控制219

第三节 高精度的保证219

二、振动的控制221

三、小结224

第九章 精密工件台的应用225

第一节 精密工件台在微电子产业中的应用225

一、精密工件台在光刻设备中的应用225

二、精密工件台在光学曝光系统中的功能232

三、对套刻精度和生产率的影响241

四、步进重复式精密工件台242

五、步进扫描式精密工件台245

六、精密工件台在电子束扫描曝光机中的作用250

七、X射线光刻机中应用的精密定位工件台258

八、几种光刻技术中的工件台比较259

九、精密工件台在掩模版修复仪中的应用260

十、掩模或晶片上图形尺寸的测量261

第二节 精密工件台在坐标测量机中的应用263

一、精密工件台在工具显微镜中的应用264

二、精密工件台在三坐标测量机中的应用264

一、扫描探针显微技术265

第三节 在基于扫描探针显微镜技术的微加工系统中的应用265

二、基于AFM技术的微加工系统266

第四节 精密工件台在生物芯片技术中的应用269

第五节 精密工件台在机械制造中的应用270

一、超精密车床271

二、电火花切割加工设备272

三、三维成型加工273

第六节 小结273

参考文献274