压电物镜定位器让冷冻电子显微镜中的原子清晰可见
在微观结构的世界里，为了能够清晰的观察和方便操纵单个原子，往往需要借助一种特殊的手段---冷冻电子显微技术，它能够将原子冷却至低温状态，并将原子固定在光晶格中，从而实现对单个原子的成像和操控。而这项技术的核心挑战之一，便是在原子冷冻的状态下，也能实现极高的成像精度。
冷冻电子显微镜（Cryo-electron microscopy，简称cryo-EM）是一种利用电子显微镜观察生物大分子、病毒、细胞等样品的尖端技术，其核心优势是能在接近天然状态下解析样品的高分辨率三维结构，能以原子级别的精度对蛋白质、酶和病毒等这些生物分子进行成像，极大程度的提高了生物分子的成像清晰度，彻底改变了结构生物学等领域的研究模式。
（注：图片源自于网络）
传统电子显微镜在观察生物样品时，需对样品进行处理，易破坏样品的天然结构。而冷冻电镜与之不同的是，它可以通过快速冷冻技术，将样品快速冷却至低温状态，这样可以防止样品中水分子结晶，从而保留了样品的近生理状态和完整的天然结构（如蛋白质的折叠状态、病毒的形态等），使得易于3D成像观察。
（注：图片源自于网络）
冷冻电镜的核心价值在于：以不破坏、不限制的方式，实现了对生物分子真实、高清、广泛的三维结构解析，因此被称为结构生物学领域的革命性工具，并推动了多个学科的突破。它的适用范围极广：从诸如蛋白质、核酸、复合物等小分子到例如病毒、核糖体、甚至细胞局部的大结构，均能解析。冷冻电镜尤其擅长分析传统技术难以处理的复杂体系，如：膜蛋白、动态分子复合物等。
（注：图片源自于网络）
在冷冻电子显微镜的内部，物镜的定位精度直接决定了成像质量。随着科技发展的不断进步，科研人员一直走在对生物细胞结构的探索不断精进的路上，为了解开蛋白质具有生物复杂性的难题，现阶段需要更加清晰地观测到生物分子结构中单个原子的排列，例如：在观测病毒感染时细胞的变化情况，可以通过冷冻电镜观察病毒在不同发展阶段的形态。当定位精度需达到纳米级别时，便是压电物镜定位技术大展身手的舞台。
（注：图片源自于网络）
物镜定位器是冷冻电镜实现原子级分辨率的核心保障之一，其性能需同时满足环境适应性、超高精度与重复性、快速动态响应、低干扰四大核心要求。这些优势共同确保了冷冻电镜能稳定、高效地采集高质量图像，为生物大分子三维结构解析提供可靠的数据基础。而芯明天压电技术的特性，恰好满足这些刚需：
精度匹配：压电陶瓷驱动和闭环反馈系统可以实现超精密位移控制，确保成像零偏差；
响应快速：压电物镜定位器具有极快的反应时间，满足分子结构多维成像的随动响应；
性能稳定：压电陶瓷驱动无电磁干扰、一体化设计减少了振动影响；
环境适配：采用耐低温材料，在低温环境下也能保持机械性能稳定，且兼容高真空环境。
P72系列小体积压电物镜定位器
P72系列小体积压电物镜定位器是专门为物镜聚焦显微而设计的Z轴运动压电物镜定位器，物镜定位器装入显微检测/测量或观测装置，可带载物镜头进行精密定位调整，提高聚焦精度，可与多种高分辨率显微镜配合使用。
特点
·行程可达100μm
·承载能力0.4kg
·毫秒级响应时间
·闭环重复定位精度高
·开环/闭环可选
型号举例
|
型号 |
P72.Z100S |
|---|---|
|
运动自由度 |
Z |
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驱动控制 |
1路驱动，1路传感 |
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标称行程范围（0~120V） |
80µm |
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Max.行程范围（0~150V） |
100µm |
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传感器类型 |
SGS |
|
分辨率 |
3nm |
|
闭环线性度 |
0.1%F.S. |
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闭环重复定位精度 |
0.05%F.S. |
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运动方向推/拉力 |
110N/15N |
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运动方向刚度 |
1.4N/µm |
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空载谐振频率 |
350Hz |
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带载谐振频率 |
150Hz@200g |
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空载阶跃时间 |
10ms |
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闭环工作频率（-3dB） |
70Hz@100g |
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承载能力 |
0.2Kg |
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静电容量 |
3.6μF |
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材质 |
钢 |
|
重量 |
150g |
P75系列大行程压电物镜定位器
P75系列大行程压电物镜定位器可在Z轴方向实现250μm位移，承载上限可达0.2kg。采用无回差柔性铰链并联导向机构设计，无摩擦，直线性好，闭环定位精度高，物镜补偿量较小，具有超高聚焦稳定性。分离式螺纹适配器设计，可适配多种型号的显微镜。
特点
·Max.位移范围可达250μm
·承载上限可达0.2kg
·分离式螺纹适配器设计
·闭环重复定位精度高
型号举例
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型号 |
P75.Z200S |
|---|---|
|
运动自由度 |
Z |
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驱动控制 |
1路驱动，1路传感 |
|
标称行程范围（0~120V） |
200µm |
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Max.行程范围（0~150V） |
250µm |
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传感器类型 |
SGS |
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分辨率 |
6nm |
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闭环重复定位精度 |
0.05%F.S. |
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推/拉力 |
25N/10N |
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运动方向刚度 |
0.1N/μm |
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空载谐振频率 |
389Hz |
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闭环工作频率（-3dB） |
20Hz |
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空载阶跃时间 |
25ms@200g |
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承载能力 |
0.2kg |
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静电容量 |
6.5μF |
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材质 |
钢、铝 |
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重量 |
225g |
可选1mm版本。
更多详情欢迎致电芯明天0451-86268790、17051647888（微信同号）！
