அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் ஆப்டிகல் மெஷினிங் மற்றும் துல்லிய குளிர்விப்பான்களின் இன்றியமையாத பங்கு

ஸ்மார்ட்போன்கள், விண்வெளி அமைப்புகள், குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மேம்பட்ட இமேஜிங் சாதனங்களுக்கான உயர் செயல்திறன் கூறுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு அல்ட்ரா-துல்லிய ஒளியியல் இயந்திரம் அடிப்படையாகும். உற்பத்தி நானோமீட்டர்-நிலை துல்லியத்தை நோக்கி முன்னேறும்போது, ​​வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு நிலைத்தன்மை மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் தன்மையை உறுதி செய்வதில் ஒரு முக்கிய காரணியாகிறது. இந்தக் கட்டுரை அல்ட்ரா-துல்லிய ஒளியியல் இயந்திரம், அதன் சந்தை போக்குகள், வழக்கமான உபகரணங்கள் மற்றும் எந்திர துல்லியத்தை பராமரிப்பதில் துல்லிய குளிர்விப்பான்களின் வளர்ந்து வரும் முக்கியத்துவம் பற்றிய கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

1. அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் ஆப்டிகல் மெஷினிங் என்றால் என்ன?
அல்ட்ரா-துல்லிய ஆப்டிகல் எந்திரம் என்பது அல்ட்ரா-துல்லிய இயந்திர கருவிகள், உயர்-துல்லிய அளவீட்டு அமைப்புகள் மற்றும் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு மேம்பட்ட உற்பத்தி செயல்முறையாகும். இதன் குறிக்கோள் துணை-மைக்ரோமீட்டர் வடிவ துல்லியம் மற்றும் நானோமீட்டர் அல்லது துணை-நானோமீட்டர் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையை அடைவதாகும். இந்த தொழில்நுட்பம் ஆப்டிகல் உற்பத்தி, விண்வெளி பொறியியல், குறைக்கடத்தி செயலாக்கம் மற்றும் துல்லியமான கருவிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தொழில்துறை வரையறைகள்
* படிவ துல்லியம்: ≤ 0.1 μm
* மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை (Ra/Rq): நானோமீட்டர் அல்லது துணை-நானோமீட்டர் நிலை

2. சந்தை கண்ணோட்டம் மற்றும் வளர்ச்சிக் கண்ணோட்டம்
YH ஆராய்ச்சியின் படி, 2023 ஆம் ஆண்டில் அல்ட்ரா-துல்லிய இயந்திர அமைப்புகளுக்கான உலகளாவிய சந்தை 2.094 பில்லியன் RMB ஐ எட்டியது, மேலும் 2029 ஆம் ஆண்டில் 2.873 பில்லியன் RMB ஆக வளரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
இந்தச் சந்தையில், 2024 ஆம் ஆண்டில் அல்ட்ரா-துல்லியமான ஆப்டிகல் இயந்திர உபகரணங்களின் மதிப்பு 880 மில்லியன் யுவான் ஆக இருந்தது, 2031 ஆம் ஆண்டில் கணிப்புகள் 1.17 பில்லியன் யுவான் ஆகவும், 4.2% கூட்டு ஆண்டு வளர்ச்சி (CAGR) ஆகவும் (2025–2031) இருக்கும்.

பிராந்திய போக்குகள்
* வட அமெரிக்கா: மிகப்பெரிய சந்தை, உலகளாவிய பங்கில் 36% பங்களிக்கிறது.
* ஐரோப்பா: முன்பு ஆதிக்கம் செலுத்தியது, இப்போது படிப்படியாக மாறுகிறது
* ஆசிய-பசிபிக்: வலுவான உற்பத்தித் திறன்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வதால் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது.

3. அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் ஆப்டிகல் மெஷினிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய உபகரணங்கள்
மிகத் துல்லியமான இயந்திரமயமாக்கல் மிகவும் ஒருங்கிணைந்த செயல்முறைச் சங்கிலியைச் சார்ந்துள்ளது. ஒவ்வொரு உபகரண வகையும் ஆப்டிகல் கூறுகளை வடிவமைத்து முடிப்பதில் படிப்படியாக அதிக துல்லியத்திற்கு பங்களிக்கிறது.

(1) மிகத் துல்லியமான ஒற்றைப் புள்ளி வைரத் திருப்பம் (SPDT)
செயல்பாடு: நீர்த்துப்போகும் உலோகங்கள் (Al, Cu) மற்றும் அகச்சிவப்பு பொருட்கள் (Ge, ZnS, CaF₂) ஆகியவற்றை இயந்திரமயமாக்க இயற்கையான ஒற்றை-படிக வைரக் கருவியைப் பயன்படுத்துகிறது, ஒரே பாஸில் மேற்பரப்பு வடிவமைத்தல் மற்றும் கட்டமைப்பு இயந்திரமயமாக்கலை நிறைவு செய்கிறது.

முக்கிய அம்சங்கள்
* காற்று தாங்கும் சுழல் மற்றும் நேரியல் மோட்டார் இயக்கிகள்
* Ra 3–5 nm ஐ அடைகிறது மற்றும் படிவ துல்லியம் < 0.1 μm ஆகும்.
* சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலைக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டது
* சுழல் மற்றும் இயந்திர வடிவவியலை நிலைப்படுத்த துல்லியமான குளிர்விப்பான் கட்டுப்பாடு தேவை.

(2) காந்தவியல் பூச்சு (MRF) அமைப்பு
செயல்பாடு: ஆஸ்பெரிக், ஃப்ரீஃபார்ம் மற்றும் உயர்-துல்லிய ஒளியியல் மேற்பரப்புகளுக்கு உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட நானோமீட்டர்-நிலை மெருகூட்டலைச் செய்ய காந்த-புல-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட திரவத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

முக்கிய அம்சங்கள்
* நேரியல் முறையில் சரிசெய்யக்கூடிய பொருள் அகற்றும் விகிதம்
* λ/20 வரை படிவ துல்லியத்தை அடைகிறது.
* கீறல்கள் அல்லது மேற்பரப்பு சேதம் இல்லை.
* சுழல் மற்றும் காந்த சுருள்களில் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, நிலையான குளிர்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

(3) இன்டர்ஃபெரோமெட்ரிக் மேற்பரப்பு அளவீட்டு அமைப்புகள்
செயல்பாடு: லென்ஸ்கள், கண்ணாடிகள் மற்றும் ஃப்ரீஃபார்ம் ஒளியியலின் வடிவ விலகல் மற்றும் அலைமுனை துல்லியத்தை அளவிடுகிறது.

முக்கிய அம்சங்கள்
* அலைமுனை தெளிவுத்திறன் λ/50 வரை
* தானியங்கி மேற்பரப்பு மறுகட்டமைப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு
* அதிகமாக மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய, தொடர்பு இல்லாத அளவீடுகள்
* வெப்பநிலை உணர்திறன் கொண்ட உள் கூறுகள் (எ.கா., He-Ne லேசர்கள், CCD சென்சார்கள்)

4. அல்ட்ரா-பிரிசிஷன் ஆப்டிகல் மெஷினிங்கிற்கு வாட்டர் சில்லர்கள் ஏன் அவசியம்?
மிகத் துல்லியமான இயந்திரமயமாக்கல் வெப்ப மாறுபாட்டிற்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. சுழல் மோட்டார்கள், பாலிஷ் அமைப்புகள் மற்றும் ஒளியியல் அளவீட்டு கருவிகளால் உருவாகும் வெப்பம் கட்டமைப்பு சிதைவு அல்லது பொருள் விரிவாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். 0.1°C வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கம் கூட இயந்திரமயமாக்கலின் துல்லியத்தை பாதிக்கலாம்.
துல்லிய குளிரூட்டிகள் குளிரூட்டியின் வெப்பநிலையை நிலைப்படுத்துகின்றன, அதிகப்படியான வெப்பத்தை நீக்குகின்றன மற்றும் வெப்ப சறுக்கலைத் தடுக்கின்றன. ±0.1°C அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையுடன், துல்லியமான குளிரூட்டிகள் இயந்திரமயமாக்கல், மெருகூட்டல் மற்றும் அளவீட்டு செயல்பாடுகளில் நிலையான துணை-மைக்ரான் மற்றும் நானோமீட்டர்-நிலை செயல்திறனை ஆதரிக்கின்றன.

5. அல்ட்ரா-துல்லியமான ஆப்டிகல் உபகரணங்களுக்கு ஒரு குளிரூட்டியை தேர்ந்தெடுப்பது: ஆறு முக்கிய தேவைகள்
உயர்நிலை ஆப்டிகல் இயந்திரங்களுக்கு நிலையான குளிரூட்டும் அலகுகளை விட அதிகமாக தேவைப்படுகிறது. அவற்றின் துல்லியமான குளிர்விப்பான்கள் நம்பகமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு, சுத்தமான சுழற்சி மற்றும் அறிவார்ந்த அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பை வழங்க வேண்டும். TEYU CWUP மற்றும் RMUP தொடர்கள் இந்த மேம்பட்ட பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, பின்வரும் திறன்களை வழங்குகின்றன:

(1) மிகவும் நிலையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு
வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை ±0.1°C முதல் ±0.08°C வரை இருக்கும், இது சுழல்கள், ஒளியியல் மற்றும் கட்டமைப்பு கூறுகளில் துல்லியத்தை பராமரிக்க உதவுகிறது.

(2) நுண்ணறிவு PID ஒழுங்குமுறை
PID வழிமுறைகள் வெப்ப சுமை மாறுபாடுகளுக்கு விரைவாக பதிலளிக்கின்றன, அதிகப்படியான அளவைக் குறைத்து நிலையான செயல்பாட்டைப் பராமரிக்கின்றன.

(3) சுத்தமான, அரிப்பை எதிர்க்கும் சுழற்சி
RMUP-500TNP போன்ற மாதிரிகள் அசுத்தங்களைக் குறைக்கவும், ஆப்டிகல் தொகுதிகளைப் பாதுகாக்கவும், அளவு குவிவதைத் தடுக்கவும் 5 μm வடிகட்டுதலை இணைக்கின்றன.

(4) வலுவான பம்பிங் செயல்திறன்
உயர்-தூக்கும் பம்புகள், வழிகாட்டிகள், கண்ணாடிகள் மற்றும் அதிவேக சுழல்கள் போன்ற கூறுகளுக்கு நிலையான ஓட்டம் மற்றும் அழுத்தத்தை உறுதி செய்கின்றன.

(5) ஸ்மார்ட் இணைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு
RS-485 மோட்பஸிற்கான ஆதரவு நிகழ்நேர கண்காணிப்பு மற்றும் ரிமோட் கண்ட்ரோலை செயல்படுத்துகிறது. பல நிலை அலாரங்கள் மற்றும் சுய-கண்டறிதல்கள் செயல்பாட்டு பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகின்றன.

(6) சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த குளிர்சாதனப் பொருட்கள் மற்றும் சான்றளிக்கப்பட்ட இணக்கம்
குளிரூட்டிகள் R-1234yf, R-513A, மற்றும் R-32 உள்ளிட்ட குறைந்த GWP குளிர்பதனப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, இவை EU F-Gas மற்றும் US EPA SNAP தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன.
CE, RoHS மற்றும் REACH தரநிலைகளுக்கு சான்றளிக்கப்பட்டது.

முடிவுரை
மிகத் துல்லியமான ஆப்டிகல் எந்திரம் அதிக துல்லியம் மற்றும் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மையை நோக்கி முன்னேறும்போது, ​​துல்லியமான வெப்பக் கட்டுப்பாடு இன்றியமையாததாகிவிட்டது. வெப்ப சறுக்கலை அடக்குவதிலும், அமைப்பின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதிலும், மேம்பட்ட எந்திரம், மெருகூட்டல் மற்றும் அளவீட்டு உபகரணங்களின் செயல்திறனை ஆதரிப்பதிலும் உயர் துல்லியமான குளிர்விப்பான்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எதிர்நோக்குகையில், அடுத்த தலைமுறை ஆப்டிகல் உற்பத்தியின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய, அறிவார்ந்த குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் மிகத் துல்லியமான உற்பத்தி ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பு தொடர்ந்து ஒன்றாக உருவாகும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.