Conclusioni
In questo lavoro di tesi `e stato sviluppato un sistema di nanoposizionamento a controllo elettronico basato sull’utilizzo di motori piezoelettrici.
Innanzitutto sono state studiate le varie strategie di pilotaggio con particolare riguardo al tipo di forma d’onda da applicare; dopo aver individuato le onde trapezoidali come migliori per i nostri scopi, ci si `e interrogati sulla loro generazione. E’ stato progettato successivamente un driver elettronico per il piezomotore, in grado di generare i livelli di tensione opportuni. Infine sono stati eseguiti numerosi test sul piezomotore servendosi di un interferometro artigianale, interamente costruito in laboratorio.
Gli studi hanno messo in evidenza quanto segue: • la risoluzione del motore `e circa 35 nm/V;
• in assenza di carico, il movimento del motore `e uniforme in entrambe le direzioni di marcia.
Anche se l’utilizzo di convertitori digitale-analogico a 16 bit avrebbe dato luogo ad un passo minimo teorico del motore incredibilmente piccolo (circa 0,026 nm), fattori meccanici, fisici ed elettronici fissano, verosimilmente, il passo minimo ottenibile a circa 3 nm.
Conclusioni
RISOLUZIONE ≈ 35 nm/V PASSO MINIMO ≈ 3 nm
MOVIMENTO uniforme in entrambi i sensi di marcia
Nonostante l’entit`a del minimo spostamento realmente ottenibile sia di tutto rispetto, rimane aperto il problema di mantenere fisso il motore nella posizione individuata come target; appare evidente che l’unica soluzione risulti l’inserimento di un controllo in retroazione. Occorre altres`ı migliorare l’immunit`a del sistema ai disturbi elettromagnetici ed alle vibrazioni meccaniche.
In futuro →
migliorare l’immunit`a ai disturbi ed alle vibrazioni sviluppare un controllo in retroazione
Questo lavoro di tesi si `e proposto come sviluppo del progetto iniziato dall’Ing. Diego Barone che aveva come fine ultimo la realizzazione di uno stadio XY di nanoposizionamento; la precisione `e stata aumentata approssimativamente di un fattore 10. L’integrazione di questo sistema di posizionamento del campione all’interno di un microscopio elettronico a scansione (SEM) o all’interno di un microscopio a forza atomica (AFM) richieder`a ancora il contributo di almeno due tesisti magistrali.
Quando tutto questo accadr`a, il posizionamento del campione sar`a di gran lunga pi`u accurato rispetto alla risoluzione del fascio elettronico scrivente che, di conseguenza, diventer`a fattore limitante.
