[发明专利]用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具及调平方法

权利要求书

1.一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，包括：固定连接的XY轴移动平台(1)、Z轴位移台(2)和基板(3)，设置于所述基板(3)上的微调组件(4)，过渡组件(5)，以及载物台(6)；其中，所述过渡组件(5)的一端固定于所述微调组件(4)上、另一端固定所述载物台(6)；

所述XY轴移动平台(1)用于驱动所述Z轴位移台(2)和所述基板(3)沿X轴和Y轴方向移动；所述Z轴位移台(2)用于驱动所述基板(3)以带动所述微调组件(4)、所述过渡组件(5)和所述载物台(6)沿Z轴方向移动；所述微调组件(4)用于通过驱动所述过渡组件(5)以带动所述载物台(6)实现水平度和平面度的调整；

所述微调组件(4)包括电动微调器(41)、固定板(42)、平衡板(43)和弹簧固定器(44)；

其中，所述固定板(42)和所述平衡板(43)之间通过相对所述固定板(42)中心轴对称分布的两个所述弹簧固定器(44)连接；相对所述中心轴对称分布的三个所述电动微调器(41)穿过所述固定板(42)并与所述平衡板(43)球接触连接，同时每个所述电动微调器(41)与所述固定板(42)刚性连接，所述固定板(42)和所述平衡板(43)之间的每个所述电动微调器(41)所在位置处的板间距可通过外接驱动器控制所述电动微调器(41)进行调节；所述平衡板(43)与所述过渡组件(5)的所述一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述基板(3)呈中部镂空状，所述微调组件(4)悬空在所述基板(3)的中部镂空的上部并与所述基板(3)通过L型板固定连接；

所述微调组件(4)中的所述平衡板(43)呈中部镂空状、所述固定板(42)呈L型，所述固定板(42)与所述平衡板(43)的边缘连接；所述过渡组件(5)包括延长筒(51)，所述延长筒(51)穿过所述平衡板(43)的中部镂空且所述延长筒(51)的一端固定于所述平衡板(43)上、另一端固定所述载物台(6)。

3.根据权利要求2所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述延长筒(51)的两端不封闭。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述过渡组件(5)还包括相互叠放固定的第一连接板(52)和第二连接板(53)；

其中，根据实际所需的载物台水平度和平面度调节精度，确定所述第一连接板(52)和所述第二连接板(53)的相互接触的一面的光滑度以及所述叠放的紧密度；所述第一连接板(52)与所述平衡板(43)固定连接，所述第二连接板(53)与所述延长筒(51)的所述一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述精密夹具还包括提杆(7)，所述提杆(7)固定于所述第二连接板(53)上部，用于取放所述延长筒(51)。

6.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述载物台(6)通过多个第一强磁铁(61)与所述过渡组件(5)的所述另一端固定连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具，其特征在于，所述载物台(6)通过多个第二强磁铁(62)与样品固定连接。

8.一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品调平方法，其特征在于，包括：

采用对焦测量模块，对焦并采集如权利要求1至7任一项所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品精密夹具中载物台和样品之间的相对高度；基于所述相对高度，计算载物台的水平度和平整度误差，并驱动所述精密夹具中的电动微调器调平；通过多次迭代后实现所述载物台的工作面与由所述对焦测量模块发射的入射光轴垂直；

当执行跨尺度加工时，采用所述对焦测量模块实时采集加工高度，并驱动所述精密夹具的Z轴位移台进行加工高度实时校准，使得样品待加工区域始终保持在焦深范围。

9.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现如权利要求8所述的一种用于跨尺度双光子聚合加工的样品调平方法。