成像结果的准确性受多种外部因素的影响，包括导致样品周围振动的运动。防振台等设备在减少振动、确保安全、一致性和质量以产生高精度结果方面起着至关重要的作用。本文将讨论防振台及其对样品精确成像的重要性。

什么是防振台？
防振台或隔振台主要是一种专业工作台，用于在实验室环境中使用显微镜和实验室天平等极其敏感的高精度设备进行科学和测试分析以及精确称量实验时，显著减少干扰和振动。

在显微镜检查中，特别是在使用激光扫描仪和进行长期高分辨率曝光时，防振台可用于稳定图像。同样，在超微切片术中，防振台也能防止切片平整度和厚度测量不准确。

防震台由橡胶、钢和花岗岩等减震材料制成，表面坚固耐用，可抵消邻近的气流和建筑工程、过往车辆、操作员失误、地震活动、附近的机械操作、气流和脚步声造成的移动和振动。

在这些振动中，抑制交通等低频振动极为困难。此外，位于建筑物顶部的实验室还会受到风力摇摆引起的水平振动，从而导致结果不准确。

防振台的工作原理
防振台通过悬挂放置设备的高密度质量来减少振动的影响。致密的质量（主要是减震材料）可以吸收实验室中的局部振动，从而最大限度地减少误差，确保样品成像的准确性。

这些材料可防止称重表面与桌面/地面之间的运动传递。橡胶支架用于将称重表面与桌面隔开，以抑制振动。

在某些情况下，用于悬挂致密质量的框架会被第二个框架包围，以消除操作员失误（如不小心撞到防振台）造成的影响。还可以使用可调节支脚来稳定防振台。

防振台的类型
被动防振台和主动防振台是防振台的两大类型。 被动防振桌主要是利用专门的施工技术和大理石、花岗岩等高密度材料来减少振动。在这些桌子中，减震器可以进行调整，以减少重量分布不均的影响。

此外，操作被动式防震台还需要通过压缩空气瓶、静音压缩机或室内管线连接 5-6 bar 的压缩空气。虽然被动式防振台能有效减少低频振动，但在减少高频振动方面效果不佳。

主动防振台需要一个稳定、平整的底座和一个标准电源接口来操作。这些工作台使用反馈系统和传感器实时主动消除振动。传感器检测振动并将信息传送给控制器，控制器随后调整工作台的致动器以抵消振动。

主动防振台可有效减少高频和低频振动，适用于振动不断变化的环境。

激光扫描显微镜等科学设备可放置在被动式系统上，而具有集成主动振动控制（AVC）功能的主动隔离台则可大规模用于超灵敏应用。

根据用户的具体要求，主动和被动防振台都有不同的设计和尺寸。主要的防振台设计包括独立式防振台和台式防振台。

独立式防振台由重型底座和坚固顶板组成，适用于大型设备，可直接放置在地面上。便携式和较小的台式防振台包含一个紧凑的底座和一个较小的顶板，适用于较小的设备，如显微镜。

防振台的应用
防振台可用于专业医疗机构、药品生产实验室、大学科学实验室和食品检测设施，以进行精确的化学分析、食品样品检测和敏感的科学研究。

最新发展
光学台被广泛用于隔绝来自设备的负载干扰和来自环境的地面干扰。这些干扰可通过干扰响应解耦 (DRD) 技术进行独立控制。

例如，地面干扰可使用软无源悬架进行隔离，而负载响应则可使用主动控制进行改善。然而，被动元件不能根据运行条件轻易调整。

在《振动与控制杂志》上发表的一篇论文中，研究人员开发了一种新型机电一体化无源网络，用于隔离全光学工作台的振动。最初，通过将网络连接到合适的电路来优化地面响应。

随后，应用 DRD 技术在不影响地面响应的情况下改善了负载响应。这项研究的结果表明，所提出的 DRD 结构和机电一体化感应器网络在改善系统响应方面非常有效。

参考资料

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作者：Samudrapom Dam