Inchworm motor
ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಅದರ ಸರಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ಮೂರು ಪೀಜೋ-ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (2 ಮತ್ತು 3, ಚಿತ್ರ 1 ಅನ್ನು ನೋಡಿ.) ಟ್ಯೂಬ್ (1) ಒಳಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಶಾಫ್ಟ್ (4) ಅನ್ನು ಹಿಡಿಯಲು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ರೇಖೀಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶಾಫ್ಟ್ನ ಚಲನೆಯು ಪಾರ್ಶ್ವದ ಪೀಜೋ (2) ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಎರಡು ಹಿಡಿತದ ಪೀಜೋಸ್ (3) ಮೇಲೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆರಂಭಿಕ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾರಂಭದ ಹಂತದ ನಂತರ ಆರು ಹಂತದ ಆವರ್ತಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಪೀಜೋಗಳು ಸಡಿಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ. ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಕ್ಲಚಿಂಗ್ ಪೀಜೋವನ್ನು (ಅದು ನಂತರ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕ್ಲಚ್ ಪೀಜೋ ಆಗುತ್ತದೆ) ಮೊದಲು ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಆರು ಹಂತದ ಚಕ್ರವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ಅನ್ನು ನೋಡಿ. ): ಹಂತ 1. ಪಾರ್ಶ್ವದ ಪೀಜೋದ ವಿಸ್ತರಣೆ. ಹಂತ 2. ಹಿಂಭಾಗದ ಕ್ಲಚ್ ಪೀಜೋದ ವಿಸ್ತರಣೆ. ಹಂತ 3. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕ್ಲಚ್ ಪೀಜೋದ ವಿಶ್ರಾಂತಿ. ಹಂತ 4. ಪಾರ್ಶ್ವದ ಪೀಜೋದ ವಿಶ್ರಾಂತಿ. ಹಂತ 5. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕ್ಲಚ್ ಪೀಜೋದ ವಿಸ್ತರಣೆ. ಹಂತ 6. ಹಿಂಭಾಗದ ಕ್ಲಚ್ ಪೀಜೋದ ವಿಶ್ರಾಂತಿ. ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ "ಸಿಕ್ಸ್ ಸ್ಟೆಪ್" ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪೀಜೋ ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್ಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೂರದವರೆಗೆ ಚಲಿಸಲು ಆರು ಹಂತಗಳ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಅಂತಿಮ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಹತ್ತಿರವಾದ ನಂತರ, ಮೋಟರ್ ಅನ್ನು ಐಚ್ಛಿಕ ಫೈನ್ ಪೊಸಿಶನಿಂಗ್ ಮೋಡ್ಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಈ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ, ಹಿಡಿತಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ (ಒಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಕಡಿಮೆ), ಮತ್ತು ಪಾರ್ಶ್ವದ ಪೀಜೋ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಬಯಸಿದ ಅಂತಿಮ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ನಿರಂತರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯಂತರ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟರ್ನ ಶಕ್ತಿ-ರಹಿತ ನಡವಳಿಕೆಯು ಎರಡು ಆಯ್ಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆಃ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಾಕ್ ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮುಕ್ತ ಪ್ರಕಾರವು ಶಕ್ತಿಯಿಲ್ಲದಿರುವಾಗ ಮುಕ್ತ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇನ್ನೂ ಲಾಕ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಬಳಕೆಗಳು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟನಲಿಂಗ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟನಲಿಂಗ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳಲ್ಲಿ (ಎಸ್ಟಿಎಂಗಳು) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಎಸ್. ಟಿ. ಎಂ. ಗೆ ಅದು ಗಮನಿಸುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಬಳಿ ಅದರ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ತುದಿಯ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಪ್ರಮಾಣದ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ತುದಿಯನ್ನು ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ನ ಶಾಫ್ಟ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್, ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ವೀಕ್ಷಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಾದ್ಯಂತದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ x-y ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಚಲನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ z-ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ನಿಂದ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ತುದಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಕೈಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಮೋಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾಚ್ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಜೈವಿಕ ಕೋಶಗಳ ಪ್ಯಾಚ್ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಪೈಪೆಟ್ ಅನ್ನು ಹಿಡಿದಿರುವ ಮೈಕ್ರೋಮ್ಯಾನಿಪ್ಯುಲೇಟರ್ನಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾಚ್ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಇಂಚ್ವರ್ಮ್ ಮೋಟರ್ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಆಪರೇಟರ್ಗೆ ಚಲನೆ ಇಲ್ಲದೆ ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ತತ್ಕ್ಷಣದ, ನಿಖರವಾದ, ನಯವಾದ ಮತ್ತು ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಯುನಿಮಾರ್ಫ್ ಬಿಮಾರ್ಫ್ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಮಿನಿಯೇಚರ್ ಪೀಜೋ ಸ್ಟೆಪ್ಪಿಂಗ್ ಮೋಟಾರ್ ಪ್ರಿನ್ಸಿಪಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟರ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.