將近40年以來，氣動振動隔離器一直是穩(wěn)定大多數(shù)工業(yè)及學術上重要的微型工程使用儀器的支柱。在微
電子加工、工業(yè)激光/光學
系統(tǒng)及生物研究領域中，對更加精密的振動隔離的需求每日劇增。這些所謂的"被動系統(tǒng)"風動工作臺現(xiàn)在面臨著新型的負勁度振動隔離器的嚴峻挑戰(zhàn)。
;6\Ski0=l >mGG JvTx 負勁度振動隔離在工業(yè)和實驗室環(huán)境中迅速得以流行完全是因為其能夠有效地在各種各樣富有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中進行振動隔離的能力。一只隔離器用于解決一個問題，而且問題的嚴重性確定了需要何種解決方案。
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V =:O z=8_%r 風動工作臺自20世紀60年代以來就一直被用于隔離。基本上是一罐罐的空氣，現(xiàn)在他們依然是所使用的最流行的隔離器。但是，共振頻率為2至2.5Hz的風動工作臺在典型情況下只能處理低到8至10Hz的振動，對于今日之
納米設備最適合的表現(xiàn)來說，它還是不夠低。同樣，在空氣隔離器能夠處理的頻率范圍內也需要更大的隔離功效。
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|jo&0n Eo25ir% 需要更好的隔離作用
K 4VPmk G egIS rmL+X 盡管數(shù)年以前風動系統(tǒng)的表現(xiàn)就已經夠用了，但是現(xiàn)在還是需要更好的隔離作用。對于清理掃描探針
顯微鏡和干涉計來說，風動工作臺這個解決方案就不夠用了。
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'%JM nU 由于其隔離效率極高，負勁度振動隔離系統(tǒng)能夠讓諸如掃描探針顯微鏡、微型硬度測試儀、仿形銑床以及掃描電子顯微鏡這類的振動敏感儀器在性能最好的風動工作臺及其他啟動隔離系統(tǒng)都不能起作用的嚴酷的條件和嚴峻的振動環(huán)境中運行。
&H p \(" U_zpLpm^ 完整的機械系統(tǒng)
['9OGV\ h} b^o* 負勁度振動隔離器使用了一種獨特的、完全機械的低頻率振動隔離的概念。由一只支持重量負荷的硬彈簧加上負勁度機制來提供垂直運動的隔離。把凈垂直勁度弄得很低，不會影響到彈簧的靜態(tài)負荷支撐的性能。與垂直運動隔離器呈系列連接梁-柱具有水平運動隔離的功能。梁-柱的"梁-柱"勁度是通過"梁-柱"效應來減少的。（梁-柱的作用就是與負勁度機制綜合起來的彈簧。）其結果是能夠處理極低的垂直和水平自然頻率以及極高的內部
結構頻率的緊湊型被動隔離器。在2Hz的情況下，此隔離器（調整到0.5Hz）能夠達到93％的隔離效果；在5Hz的情況下，達到99％；而在10Hz的情況下，達到99.7％。有10個關鍵點能夠顯示其好處：
6|(7G64{ >Y*iy 低赫茲微擾所有隔離器均能夠增強其共振頻率，然后開始進行隔離。所以，在有風動工作臺的情況下，所有在此范圍內不能夠被減輕的振動均能夠被放大。這種低周波微擾會徑直來到儀器這里。在0.5Hz共振情況下的負勁度隔離器在此頻率情況下，幾乎沒有能量出現(xiàn)。在0.5Hz時，很難發(fā)現(xiàn)大的振動。
se*pkgWbz Wpg?%+Y 影像清晰負勁度振動隔離能夠降低原子力顯微鏡中的噪音水平，例如，與性能最好的風動工作臺相比，可以降低2至3個因數(shù)。這對于亞埃中的噪音水平來說意義尤為重大。其結果是使影像更加清晰，而且其特征與氣動隔離系統(tǒng)難分伯仲。
sN[@mAoH 4*ty&s=5OJ 嚴峻的振動環(huán)境由于納米設備的使用變得越來越普及，實驗室場地就愈來愈多地建立在易于發(fā)生振動的、嚴酷的環(huán)境之中，諸如在建筑的上層樓板上和清潔的室內等。此類嚴酷的振動場所對于氣動隔離器來說過于極端，所以它無法有效地發(fā)揮自己的作用。但是，負勁度隔離器在此類環(huán)境中的表現(xiàn)卻很好，與性能最佳的風動工作臺所能夠取得的影像相比，能夠產生清晰很多的影像和數(shù)據(jù)。
w~FO: / A%sxMA!K, 嚴峻的環(huán)境—真空、極端的高低溫差、輻射。在真空、極端的高低溫差、輻射環(huán)境下運行時，風動工作臺就有些難以適應了。然而在進行研究與試驗時經常會需要這些嚴峻的運行環(huán)境，像是在
半導體研究中所用的低溫室。
!&`7 :h](;W> H 所有金屬負勁度系統(tǒng)均能夠配置得適用于高真空及其他不利的環(huán)境之中，諸如極高和極低的溫度以及輻射環(huán)境等。例如在真空情況下，可以將負勁度隔離器直接用于真空倉內。這使其有了一些諸如有效荷載重量低、系統(tǒng)更加緊湊消除與真空倉饋穿相關的問題這類的優(yōu)勢。
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z3C 壓縮空氣風動工作臺需要不斷地供應壓縮空氣。這需要有個專用的壓縮空氣管道垂直連入工作室，一罐加壓的氣體或一臺小型壓縮機。即使有了專用的壓縮空氣管道，工作臺的位置還是受你所擁有的氣管的長度的限制。要將大罐的壓縮空氣安裝牢固，以便將其危險性將到最低。換氣罐很困難，而且很不方便。機械噪音和聲學噪音的源頭就是壓縮機，而且從振動的立場來講，這種選擇也不是很好。
2Dwt4V Nr*ibtz|D 若能夠讓納米環(huán)境形成機械隔離而不用處理運行振動隔離器的壓縮空氣，情況就會好很多。負勁度隔離器的好處就是他們不需要壓縮空氣。他們只是在機械形式下運行。不好的一方面是在建立實驗室和在里面工作時總是要擔心。
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