吕辰点点头:“秦教授说得对。磁浮技术本身,就是一个大课题。”
秦世襄继续说:“第二,高频。你刚才说,用石英晶体产生高频脉冲。晶体的频率确实可以很高,但问题是,这么高的频率,电路能不能跟得上?电流切换那么快,会产生电磁干扰,还会产生涡流损耗,线圈会热。热就会导致参数变化,精度就没了。”
郑长枫在旁边接话:“而且,你们的‘掐丝珐琅’电路板,用在工频或者低频控制上没问题。但这么高的频率,电路板本身的分布参数,寄生电容、寄生电感,会变得非常显着,信号可能会畸变得一塌糊涂。”
吕辰说:“郑老师,这个问题我想过。如果现有的电路板不行,那就得研新的,适用于高频的电路板。”
郑长枫点点头。
刘建国开口了:“吕工,你说的这个闭环控制,怎么实现?”
吕辰说:“刘工问得好。开环控制是不够的,因为负载变化、温度漂移,都会影响实际位移。必须引入实时的位置反馈。”
他在图上加了一个反馈回路。
“可以用光栅尺,或者激光干涉仪,实时监测工作台的实际位置。把这个位置数据送回到控制器,和晶体出的理想脉冲进行比对。如果现偏差,控制器就调整输出,修正误差。这就是全闭环伺服控制。”
刘建国若有所思:“光栅尺……激光干涉……这些技术,精度没这么高。”
吕辰说:“刘工,你们的微波探伤技术,其实也可以用来做位置反馈。微波的波长很短,如果能做出一个微波干涉仪,精度可能比激光还高。”
刘建国眼睛一亮,想了想,又皱起眉头:“但微波设备体积大,功耗高,装在这么小的系统里,怕是够呛。”
吕辰说:“可以先从光栅尺开始。等微波技术成熟了,再换也不迟。”
秦世襄放下笔,看着吕辰画的图,沉默了好一会儿。
然后他抬起头,说:“吕辰,你这个想法,技术上可行,但难度极大。磁浮、高频、闭环控制、新材料、新工艺……每一个环节,都是硬骨头。”
吕辰说:“我知道。但如果不啃这些硬骨头,光刻机的精度就永远上不去。我们做集成电路的,工艺越做越细,从五微米到两微米,再到一微米,对光刻机的要求越来越高。现在的gca-2o1cgs,已经是极限了。再不突破,后面就没路走了。”
秦世襄点点头,叹了口气:“你说得对。”
郑长枫在旁边听着,忽然开口:“吕辰,你说的那个磁浮电机,太遥远了。我有个想法,不知道行不行。”
吕辰看向他:“郑老师您说。”
郑长枫拿起笔,在纸上画了一个简单的示意图。
“咱们别一步登天。先利用现有的晶振和脉冲电机技术,搞一个‘晶振同步高频脉冲电机’。”
他一边画一边解释:“电机还是普通的步进电机,轴承也是普通的。但驱动它的脉冲信号,不是由普通的振荡电路产生,而是由石英晶体产生。晶振的精度,比普通振荡电路高好几个数量级。这样一来,电机的每一步,都由晶振精确控制。虽然机械结构没变,但精度能提一大截。”
吕辰听着,眼睛亮了。