AGILENT 5517C 高精度差动激光干涉仪

AGILENT 5517C 高精度差动激光干涉仪

产品说明

Agilent 5517C 是高精度差动激光干涉仪，基于 氦氖激光稳频技术（波长稳定性 ±0.02 ppm），专为 数控机床、光刻机、精密转台 的 纳米级定位误差测量 设计，线性分辨率 1.24nm（λ/512），角度分辨率 0.001 arc-second，满足 ISO 230-2 和 ASME B5.54 校准标准。

产品系列与定位

核心参数与规格

核心特征

1. 超稳频激光技术 
   • 双纵模稳频（Zeeman分裂，频漂 <1 MHz/小时）
   • 自动功率稳定（光强波动 <±0.5%）
2. 动态误差捕捉 
   • 50kHz高速采样（可分析 >1000Hz 机械振动）
   • 多自由度同步（线性+偏摆+俯仰同步测量）
3. 智能环境补偿 
   • 实时采集 温度/气压/湿度（刷新率 10Hz）
   • 空气折射率计算误差 <0.02 ppm
4. 模块化设计 
   • 干涉镜组 快拆接口（更换时间 <5分钟）
   • 磁吸反射镜（安装重复性 ±2μm）

核心作用与用途

三大核心功能：

1. 机床精度校准 
   • 检测 定位误差/反向间隙/俯仰偏摆（符合ISO 230-2）
   • 生成 螺距误差补偿表（提升定位精度 3-5倍）
2. 运动系统诊断 
   • 量化 速度波动/振动频谱（识别机械谐振点）
   • 评估 伺服跟踪性能（跟随误差 <1μm 验证）
3. 纳米级基准溯源 
   • 为 光刻机/晶圆台 提供 SI制 长度基准
   • 标定 激光跟踪仪/球杆仪 的系统误差

应用领域

测量精度对比表

系统配置方案

[标准测量单元]  
  5517C激光头 → 分光镜（50/50）→ 线性干涉镜（X轴）  
               └→ 角度干涉镜（俯仰/偏摆）  
  反射镜组：磁吸式（机床工作台）  
  环境传感器：温/压/湿三合一探头（安装于光路旁）  
  软件：Agilent Metrology Manager（3D空间误差建模）

操作注意事项

1. 光路校准 
   • 光束准直要求：<50 μrad 偏角（使用校准靶）
   • 光强阈值：≥200 μW（低于则清洁光学件）
2. 环境控制 
   • 空气湍流限制：<0.2℃/m 温度梯度
   • 振动隔离：>4Hz 以下隔振平台
3. 维护周期 
   • 激光管寿命：≥20,000小时
   • 每年送检：NIST可溯源校准（证书编号追踪）

选型代码解析

5517C  
  │└─ 7：基础型（9为增强型）  
  └── C系列（氦氖激光平台）  
可选后缀：  
  -670：双频激光（抗干扰更强）  
  -E32：扩展32通道电子箱

故障诊断与维护

技术演进与替代

• 现代替代型号：Keysight 5530 Laser Calibrator（光纤激光，分辨率 0.31nm）
• 升级方案： 
  • 保留5517C光学镜组 → 接入 Agilent UCC100控制器（支持以太网通信）
  • 软件迁移至 Keysight PathPilot（点云可视化分析）

该设备是精密制造的 “测量法官” ，在高端数控机床校准中，其 ±0.5 ppm精度 可实现 5μm/米级误差控制 ，空气折射率补偿技术消除 >60%的环境误差 ，为光刻机提供 ≤3nm的定位验证能力 ，成为半导体设备良率管控的核心计量工具。