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石英晶片是制造石英晶体振荡器的重要材料,设计石英晶体振荡器的第一步是选择石英晶片的切型,第二步是在此切型的基础上选择石英晶片的切角。石英晶片切角是影响石英晶体振荡器频率的重要因素,因此石英晶片切角的测量是一项非常重要的工作。目前,国内的石英晶片切角测量设备普遍存在测量精度低、测量效率低和不能测量圆形石英晶片切角的问题,严重影响设备的应用。目前只有德国EFG公司能够生产全自动石英晶片切角测量设备,但设备十分昂贵。在这种情况下,丹东东方晶体仪器有限公司在辽宁省中小企业创新基金的支持下,与东北大学合作,试图开发适合我国石英晶体企业的设备,实现全自动石英晶片切角测量设备的国产化。论文的主要内容如下:
(1)总结石英晶片切角测量的国内外发展现状,分析国内传统石英晶片测量设备存在的问题和石英晶片切角测量的发展方向。
(2)在参考国外先进设备的基础上,采用数学解析的方法,分析无X轴标记的圆形石英晶片的测量原理。
(3)采用高精度轴承,设计满足测量要求的高精度转台。并研究采用滚动轴承的轴系精度理论,包括影响滚动轴系精度的因素和提高滚动轴系精度的方法。
(4)通过设计并实现自动下料装置,实现对传统石英晶片测量设备-X射线定向仪的半自动化改造,并解决下料臂旋转中的振动问题,并在此基础上,设计应用于全自动石英晶片分类机的自动上料和自动下料装置。
(5)设计X射线管及探测器的固定和调整装置,采用丝杠螺母机构,结合步进电机的细分控制方法,达到对X射线入射角的精确调整。
(6)设计满足石英晶片真空吸附需要的密封方法,并提出O形圈在真空转动密封中应用的注意事项。