“地心科技ART系列高速高精度运动平台,因为其出色的速度稳定性,最小步进能力,在生物组织3D扫描成像设备,特别是大脑神经网络扫描成像应用中被广泛使用。”
01 大脑神经网络研究
哺乳动物的大脑是一个高度复杂的网络,由数百万到数十亿个密集的相互连接的神经元组成,同时神经元的胞体、小动脉和小静脉的直径仅为几十微米,毛细血管的直径仅为几微米,而树突和轴突纤维的直径则在1微米及以下。
02 神经网络3D成像技术
以全脑成像中突起水平成像为例,以在大体积、甚至全脑范围获取长程或局部神经环路高分辨结构信息为目的,需要建立具有亚微米分辨率的结构光照明荧光显微成像系统。这种成像技术不仅可以获取细小如长程轴突、树突的信息,还能同时提供细胞构筑的空间定位信息。此外,这种成像系统还可以在全脑范围获取血管网络信息。典型的全脑成像BMP设备如下所示。
高精度3轴精密驱动控制技术是全脑成像设备的关键技术点之一。以微米分辨率在全脑尺度获取和追踪长程的神经回路是一大挑战,地心科技的纳米平台和大负载高刚度升降台与这类应用完美满足此类应用中的多种高端要求,包括:
亚微米级的运动步长
纳米级的在位稳定性
横向刀片切削的平台剪切刚度
几天甚至数周的长期无故障工作周期(MTBF)
运动与图像采集的同步触发等...
03 “地心科技”产品
ART130系列直线平台
•作为小步距步进轴,交叉滚柱轴承平台具有出众的运动和整定时间
•间隔5nm高密度按照位置触发相机拍照可保证图像的高分辨率且不失真
•灵活的行程配置选项为不同的样品尺寸提供了丰富的产品选择
•纳米级在位稳定性可实现亚微米探针密度精确定位和打印叠层分辨率
•平台截止频率大于100HZ,可实现快速运动和整定
ART180系列直线平台
•作为扫描轴,间隔5nm高密度基于位置触发相机拍照可保证图像的高分辨率且不失真
•交叉滚柱轴承可保证扫描轴极高的速度稳定性
•200mm以上行程保证图像采集完整性与连续性
•灵活的行程配置可适应从鼠脑、猴脑到人脑等不同大小样品的检测
•作为下轴,有较强的承载能力和剪切刚度
SMH165V系列升降台
•作为升降轴,最小步进可小于20nm,保证较小的断层间隔
•交叉滚柱轴承保证了大负载和较高的Z向直线度
•结构稳固,可承受较大刀片横向切削力
•从20mm到95mm可选行程配置,以适应从鼠脑、猴脑到人脑等不同大小样品的检测需求
04 测试效果
以ART130系列为例,ART130系列平台虽然结构紧凑但是有较强的驱动能力,最大速度可达500mm/s,空载加速度可达1g。配置线性放大器,带隔振实验室环境下,ART130系列平台的在位稳定性3nm和最小步进量可以小于5nm,可以根据客户的应用提供灵活的定制方案。