طراحی و ساخت فاصله‌سنج نیوماتیک برای سیستم خودکانون لیزر

در این نوشتار طراحی و آزمایش دستگاه تشخیص فاصله به‌منظور استفاده در سیستم خودکانون لیتوگرافی شرح داده می‌شود. این ریزسنج نیوماتیک، با توجه به فشار گاز درون نازلِ سرتخت که در مقابل صفحه قرار می‌گیرد، فاصله را اندازه‌گیری می‌کند. بدین منظور از مدار تفاضلی شامل یک مسیر مبنا و مسیر اصلی گاز استفاده شده و روابط حاکم بر اجزای آن شناسایی می‌شود. دستگاه معادلات متشکل از این روابط به روش محاسباتی حل می‌شود تا وضعیت عملکردی مدار جریان به دست آید. با بررسی تاثیر نازل‌ها، وضعیت شیر و فشار کاری بر دقتِ اندازه‌گیری فاصله، مقادیر بهینه‌ی ابعاد آنها مشخص می‌شود. آزمایش‌ها با کنترل دبی ثابت و نیز با شیر فشارشکن انجام شد. بزرگ‌نمایی ۲۰ میلی‌متر بر میکرومتر در فاصله‌ی ۵۰ تا ۱۰۰ میکرومتر امکان‌پذیر شد. وضعیت دستگاه پایدار و نتایج تکرارپذیرند. امکان به‌کارگیری این روش برای تنظیم فاصله‌به اثبات رسید و ابزار ریاضی لازم برای طراحی فراهم آمد.