attocube systemsのナノポジショナー

nano positioner

attocube社の精密ポジショナーはピエゾ素子により駆動を行い、ナノオーダーのステップ幅とmmレンジの移動距離が可能です。リニアーポジショナー、ローテータ(回転)、あおり、スキャナーなどの種類があり、使用環境に応じて、室温(RT)、低温(LT)、高真空(HV)、超高真空(UHV)、及び低温+高真空(LT/HV)、 低温+超高真空(LT/UHV)のモデルがあります。またエンコーダー内蔵型では移動と同時に位置の変位を読み取ることができます。エンコーダーには使用環境と精度に応じて2種類あります。

主なアプリケーション

  • 走査型プローブ顕微鏡(SPM)等の試料位置決め
  • レーザー光や光ファイバーなど各種デバイスのアライメント・位置調節
  • 製造分野及び品質管理分野における走査型電子顕微鏡内での試料、ウェーハー、チップアライメント調節
  • 放射光や中性子散乱測定における試料回転
  • 極低温・強磁場環境中の試料角度依存測定

製品の構成・特徴

  • 材料:チタン(標準)の他、ベリリウム銅やマコール(セラミック)などが可能です。
  • 高精度の位置決めのためにエンコーダー内蔵型(NUM, RES)もございます。
  • ピエゾ素子による駆動のため、さまざまな環境で安定に動作します。
  • 使用環境に応じて各ポジショナーには室温用(RT)、高真空用(HV)、超高真空(UHV)、低温用(LT)等が用意されております。
  • 複数のポジショナーを組み合わせることで多軸の制御を行えます。
  • リニアーポジショナーではミリメートルオーダーの移動距離を確保、回転ポジショナー(ローテータ)ではエンドレスに回転します。
ポジショナーと環境
形式表記特徴
※RTの場合温度範囲は0-100℃、LTでは1K以下-300Kとなります。
※型式・モデルにより可能な環境が異なりますので御了承ください
室温用RT室温において低真空(1E-4mbar程度)から大気中までの環境で使用できます。高荷重用、高スピード用など様々なカスタマイズが可能です
高真空用HV高真空領域(1E-8mbar程度)まで環境で使用できます。高真空環境に対応した材料が使用されます
超高真空用UHVUHV対応の材料が使用され150℃でベーキング可能です。UHV環境で出荷前試験が行われアウトガスが1E-10mbar*l/s以下であるものが出荷されます
低温用LT極低温環境に適した材料を使用し、4K出荷前試験を行います(ヘリウムガス中)。通常のクライオスタット中の真空で問題なく動作します
マコールMACOR材料としてセラミックの一種であるマコールを使用します。環境は低温及びUHVに対応します。パルス磁場中など金属材料を嫌う環境に適しています
カスタムCUSTOMSQUIDの使用などで材質磁性を避けたい場合、超伝導体を避けたい、或いは散乱を抑えるため材質を変えたい等attocubeでは様々な要求に対して対応しております
エンコーダーの種類
形式表記仕組み特徴
※仕様・デザインは予告なく変更することがございますのでご了承ください
抵抗式RES内部に抵抗体を持ちポテンショメータとして機能します。抵抗の測定により移動距離を決定しますので位置の絶対測定が可能で、700nm程度の精度があります。読み出し用に電気配線を使用していますので空間の制約が少なくクライオスタット内でも容易に使用することができます。
高精度NUMNumerik Jena社のエンコーダーを使用することで50nmの分解能を持ちます。また内部のゼロ点により絶対位置測定が可能です。最も高い精度を持ちます。また電気配線により読み出しを行うのでスペースの制約を受けにくくなっています。対応環境は室温のみです、HV・UHV対応も可能です

LINEAR POSITIONERS
型番動作サイズ(mm)移動距離(mm)最大荷重(g)
ANPz30 小型垂直移動用リニアーポジショナーØ11x122.510 ANPz30
ANPx51 1インチ空間用、小型水平移動用リニアーポジショナー15x15x9.2325 ANPx51
ANPz51 1インチ空間用、小型垂直移動用リニアーポジショナー15x15x13.52.550 ANPz51
ANPx51/RES 抵抗エンコーダー機構付きANPx5115x18x9.2325 ANPx51RES
ANPz51/RES 抵抗エンコーダー機構付きANPz5115x18x13.52.550 ANPz51RES
ANPx101 2インチ空間用、水平移動用リニアーポジショナー 24x24x115100 ANPx101
ANPx101eXT 平移動用リニアーポジショナー 最大20mm移動距離例:24x48x11.5最大20mm100 ANPx101eXT
ANPz101 2インチ空間用、垂直移動用リニアーポジショナー24x24x205200 ANPz101
ANPx101/NUM オプトエレクトロニックエンコーダー機構付きANPx101 24x28x11.55100 ANPx101/NUM
ANPz101/NUM オプトエレクトロニックエンコーダー機構付きANPz101 24x28x185200 ANPz101/NUM
ANPx101/RES 抵抗エンコーダー機構付きANPx101 24x24x115100 ANPx101/RES
ANPz101/RES 抵抗エンコーダー機構付きANPz101 24x24x205200 ANPz101/RES
ANT200/NUM オプトエレクトロニックエンコーダー機構付き
水平移動用大型ステージ
45X45X117300 ANT200
ROTATORS
型番動作サイズ(mm)移動距離(mm)最大荷重(g)
ANR30超小型ローテーター Ø10x93605ANR30
ANR511インチ空間用ローテーター Ø20x9.536030ANR50
ANR51/RES抵抗エンコーダー内蔵1インチ空間用ローテーター Ø20x9.536030ANR50/RES
ANRv511インチ空間用、垂直設置型ローテーター 10x20x2136030ANRv50
ANRv51/RES抵抗エンコーダー内蔵1インチ空間用、
垂直設置型ローテーター
10x20x2136030ANRv50/RES
ANR1012インチ空間用、ローテーター Ø30x15.2360100ANR100
ANR101/NUMオプトエレクトロニックエンコーダー付きANR101 Ø30x18360100ANR100/NUM
ANR101/RES抵抗エンコーダー付きANR101 Ø30x15.8360100ANR101/RES
ANRv1012インチ空間用、垂直設置型ローテーター 15x30x33360100ANRv101
ANRv101/RES抵抗エンコーダー付きANRv101 15.6x30x33360100ANRv101/RES
ANR200アパーチャ付きローテーター 35x35x13.5360100ANR200
AND100ロープロファイルローテーター Ø14x3.336010AND100
SCANNER
型番動作サイズ(mm)移動距離(μm)最大荷重(g)
ANSxy501インチセットアップ用XYスキャナー 15x15x725x2550ANSxy50
ANSz501インチセットアップ用Zスキャナー 15x15x64.350ANSz50
ANSxy1002インチセットアップ用XYスキャナー 24x24x1040x40100ANSxy100
ANSz1002インチセットアップ用Zスキャナー 24x24x1024100ANSz100
ANSz100sr2インチセットアップ用Zスキャナー(小レンジ) 24x24x104.3100ANSz100sr
ANSz1102インチセットアップ用Zスキャナー(ラージレンジ) 24x24x1240100ANSz110
ANSxyz1001インチセットアップ用XYZスキャナー 24x24x1040x40x24100ANSxyz100
GONIOMETERS
型番動作サイズ(mm)移動距離(deg)最大荷重(g)
ANGt501インチセットアップ用Θステージ 15x15x107.225ANGt50
ANGp501インチセットアップ用Φステージ 15x15x105.8100ANGp50
ANGt1012インチセットアップ用Θステージ 24x24x116.6100ANGt101
ANGp1012インチセットアップ用Φステージ 24x24x115.4100ANGp101
ANGt101/NUMオプトエレクトロニックエンコーダー内蔵ANGt101 24x28x11.56.6100ANGt101
ANGp101/NUMオプトエレクトロニックエンコーダー内蔵ANGp101 24x28x11.55.4100ANGp101
ANGt101/RES抵抗エンコーダー内蔵ANGt101 24x24x116.6100ANGt101/RES
ANGp101/RES抵抗エンコーダー内蔵ANGp101 24x24x115.4100ANGp101/RES

 attocube ポジショナーアプリケーションノート 

NANO POSITIONING
Ballistic electron emission microscopy (BEEM) studies using ANP100 nanopositioners
A new application using an ANPxyz100 stack within a Ballistic electron emission microscopy (BEEM) is reported. Both, STM and BEEM data are presented demonstrating the good performance of this nanopositioning unit.
112kbapplication note
Performance Test of the ANPz30/LT at 35 mK and 15 Tesla
The attocube nanopositioner ANPz30/LT has been tested extensively at very low temperatures and high magnetic fields showing that operating the device at various magnetic fields does not affect the base temperature of the setup.
197kbapplication note
Atomic Resolution Imaging in STM using attocube Positioners
JEOL, Japan is currently building a STM operating at low temperatures and high vacuum conditions. The scan head has been fabricated using attocube system’s ANPz100 for the tip approach. This ultra-stable linear positioner provides atomic resolution over a travel range of 6 mm.
103kbapplication note
Ultra-compact xyz Fiberoptics Positioning System
The precise alignment of optical elements in a Micro-Opto-Electro-Mechanical System (MOEMS) is of uttermost relevance in order to realize reliable set-ups.
130kbapplication note
Vibrations of the ANPxyz100 Positioning Unit Measured with an Interferometric Setup
The main vibrations observed around 600 Hz were determined to be always smaller than 20 pm. In the DC regime (if the noise is integrated over the entire spectrum), the noise is always smaller than 33 pm!
90kbapplication note
Vibrations of the ANPxyz50 Positioning Unit Measured Using the attoCFM II (1” Version)
Vibration amplitudes of less than 100 pm were observed, main. The total vibration (integral of all harmonics) was determined to be about 800 pm.
92kbapplication note
attocube systems positioners for PL measurements in high magnetic felds
The attocube systems positioners ANPxyz100/LT have been used in a setup for optical measurements in LHe temperature and magnetic fields up to 28 T at the Grenoble High Magnetic Field Laboratory.
94kbapplication note