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Kundenspezifischer Quarz-Halbkugelschalenresonator mit geringer Drift für Präzisionssensoranwendungen - TOQUARTZ®
Merkmale des Quarz-Halbkugelschalenresonators
TOQUARTZ® Halbkugelschalenresonatoren werden aus hochreinem Quarzglas hergestellt und erfüllen die anspruchsvollsten Anforderungen in Navigationssystemen der Luft- und Raumfahrt und wissenschaftlichen Instrumenten. Unsere Quarzglas-Resonatorkomponenten bieten außergewöhnliche Leistung in extremen Umgebungen, in denen Stabilität und Präzision entscheidend sind.
Ultra-hohe Präzision
Hergestellt mit einer Konzentrizität, Rundheit und Innen-/Außenkonzentrizität von weniger als 1 μm, die den höchsten Standards für gyroskopische Anwendungen entsprechen.
Thermische Stabilität
Hält Temperaturen von bis zu 1600°C bei minimaler Wärmeausdehnung stand (Koeffizient von 0,5×10-⁶/K) und gewährleistet Dimensionsstabilität in extremen Umgebungen.
Mechanische Belastbarkeit
Hohe Festigkeit mit einem Bruchmodul von mehr als 350 MPa, kombiniert mit einer geringen Dichte für eine leichte und dennoch dauerhafte Quarz-Hohlraumkonstruktion.
- Außergewöhnliche chemische Beständigkeit
- Bestehend aus 99,99% SiO₂
- Anpassbare Abmessungen
Technische Daten des Quarz-Halbkugelschalenresonators
TOQUARTZ®-Quarzresonator-Komponenten werden nach anspruchsvollen Standards für Anwendungen hergestellt, die außergewöhnliche Präzision und Stabilität erfordern. Die folgenden Spezifikationen stellen unser Standardangebot dar, wobei kundenspezifische Parameter auf Anfrage erhältlich sind.
Physikalische Eigenschaften des Quarz-Halbkugelschalenresonators
| Eigentum | Wert | Einheit |
| Material | Quarzglas (SiO₂) | – |
| Reinheit | 99.99 | % |
| Dichte | 2.2 | g/cm³ |
| Bruchwiderstand | ≥350 | MPa |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 0.5×10-⁶ | /K |
| Wärmeleitfähigkeit | 120-160 | W/m-K |
| Maximale Betriebstemperatur | 1600 | °C |
Kundenspezifischer Abmessungsbereich des Quarzglas-Halbkugel-Resonators
| Modell | Durchmesser Bereich | Wandstärkenbereich |
| AT-SIO-XZ1001 | φ15～60mm | 0,3～1,1mm |
Fertigungspräzision von Quarzglas-Halbkugelschalenresonatoren
| Parameter | Wert | |
| Konzentrationsfähigkeit | ＜1μm | |
| Rundheit | ＜1μm | |
| Innere/Außere Sphäre Konzentrizität | ＜1μm | |
| Oberflächenrauhigkeit | Ra≤0.8μm | |
TOQUARTZ® Lösen kritischer Herausforderungen mit
Quarz-Halbkugelschalen-Resonatoren
Quarz-Halbkugelschalenresonator für Navigationssysteme in der Luft- und Raumfahrt
Die wichtigsten Vorteile
-
Konzentrizität im Submikrometerbereich für HRG-Stabilität
Unterhält <1μm concentricity, reducing angular drift in HRG systems by over 85% compared to traditional gyroscopes. -
Thermische Abweichung unter 0,002% bei 1600°C
Die Dimensionsverschiebung bleibt unter 0,002% über -55°C bis +125°C und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung in orbitalen Temperaturzyklen. -
Beibehaltung des Q-Faktors >1 Million im Vakuum
Liefert einen Q-Faktor von mehr als 1×10⁶ in Vakuumumgebungen, was für die Trägheitsnavigation von Satelliten über lange Zeiträume entscheidend ist.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein europäischer Integrator für die Luft- und Raumfahrt sah sich mit 12% Driftabweichungen in faseroptischen Kreiseln bei Temperaturwechseltests konfrontiert.
TOQUARTZ® liefert Quarz-Halbkugelschalenresonatoren mit <1μm concentricity and verified Q-factor >1 Million.
Nach der Integration sank die Driftabweichung auf 1,4%, so dass der Kunde die ESA-Qualifikation der IMU bestehen konnte.
Dadurch verringerte sich die Häufigkeit der Nachkalibrierung um 60%, was zu jährlichen Einsparungen bei den Wartungskosten von über 48.000 € führte.
Quarz-Halbkugelschalenresonator für wissenschaftliche Präzisionsinstrumente
Die wichtigsten Vorteile
-
Materialreinheit ≥99,99% SiO₂ für spektrale Genauigkeit
Garantiert keine spektrale Kontamination in der Massenspektrometrie und Quantenoptik unterhalb von 200 nm Wellenlänge. -
Maßliche Wiederholbarkeit innerhalb von ±0,1μm
Unterstützt konsistente Hohlraumresonanz in Quantensensoren mit <0.05% frequency deviation across batches. -
Oberflächenrauhigkeit Ra ≤ 0,8μm für optische Resonanz
Minimiert Streuverluste in optischen Resonanzräumen und verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis um bis zu 22%.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein deutsches Quantenforschungslabor benötigte Resonatoren mit <±0.2μm tolerance for a photon entanglement experiment.
Frühere Lieferanten konnten die Wiederholbarkeit der Abmessungen nicht gewährleisten, was zu einer Instabilität des 18%-Signals führte.
TOQUARTZ® liefert Resonatoren mit einer Toleranz von ±0,1μm und einer Oberflächengüte von Ra ≤ 0,8μm.
Das Labor erreichte eine stabile Resonanz über 72 Stunden und verbesserte die Messgenauigkeit um 31%.
Quarz-Halbkugelschalenresonator für industrielle Messsysteme
Die wichtigsten Vorteile
-
Wärmeausdehnungskoeffizient 0,5×10-⁶/K
Behält die Maßhaltigkeit in Umgebungen mit Temperaturschwankungen von ±80°C bei, was für Bewegungssteuerungssysteme entscheidend ist. -
Mechanische Ermüdungsfestigkeit >10⁷ Zyklen
Hält über 10 Millionen Vibrationszyklen ohne strukturelle Beeinträchtigung in industriellen Hochfrequenzsensoren stand. -
Korrosionsbeständigkeit in Umgebungen mit pH 1-13
Funktioniert zuverlässig in chemisch aggressiven Umgebungen, einschließlich Säuredämpfen und alkalischen Waschbereichen.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein japanischer Automatisierungshersteller meldete eine Ausfallrate von 22% bei Resonatoren, die alkalischen Reinigungsmitteln ausgesetzt waren.
TOQUARTZ® lieferte Quarz-Halbkugelschalenresonatoren mit geprüfter Korrosionsbeständigkeit von pH 1-13.
Nach 6 Monaten Dauerbetrieb sank die Ausfallrate auf 0,8%, was die Lebensdauer des Sensors um das Vierfache erhöhte.
Dadurch verringerte sich die Ausfallzeit um 40 Stunden/Monat, wodurch der Kunde jährlich über 1,2 Millionen Yen einsparen konnte.
TOQUARTZ® Maßgeschneiderte Quarz-Halbkugelschalen-Resonatorenherstellung
Kundenspezifische Fertigungskapazitäten
-
Präzision bei der Maßkontrolle
Konzentrizität, Rundheit und Innen-/Außenkonzentrizität werden bei kritischen Anwendungen auf weniger als 1 μm kontrolliert. -
Anpassbare Abmessungen
Erhältlich in Durchmessern von φ15mm bis 60mm mit Wandstärken von 0,3mm bis 1,1mm. Kundenspezifische Größen sind auf Anfrage erhältlich. -
Technische Unterstützung
Unsere erfahrenen Ingenieure bieten Unterstützung bei der Planung und technische Beratung während des gesamten Projekts. -
Entwicklung von Prototypen
Rapid-Prototyping-Möglichkeiten für die Designvalidierung vor der Festlegung von Produktionsmengen. -
Qualitätssicherung
Umfassende Inspektion und Prüfung, um sicherzustellen, dass jede Quarzresonator-Komponente Ihren Spezifikationen entspricht.
Kundenspezifischer Herstellungsprozess
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Anforderungsbasierte Anpassung
Wir folgen einem strukturierten Prozess, um Quarz-Halbkugelschalen-Resonatoren auf der Grundlage Ihrer technischen Zeichnungen und Leistungsanforderungen maßzuschneidern. -
Entwurf nach Spezifikation
Jeder Quarz-Halbkugelschalen-Resonator wird in Zusammenarbeit mit anderen Entwicklern so angepasst, dass er exakte Größen- und Funktionskriterien erfüllt. -
Geometrie validieren
Unser Anpassungsprozess stellt sicher, dass jeder Quarz-Halbkugelschalen-Resonator mit Ihren anwendungsspezifischen Toleranzen und Geometrien übereinstimmt.
Verwendungsrichtlinien für Quarz-Halbkugelschalenresonatoren
Die richtige Handhabung, Installation und Wartung von Quarzglasresonatorkomponenten ist entscheidend für eine optimale Leistung und Langlebigkeit. Befolgen Sie diese Richtlinien, um die Effektivität Ihrer Quarzglas-Resonatorlösungen zu maximieren.
Empfehlungen zur Handhabung
- Tragen Sie beim Umgang mit Quarzresonator-Komponenten immer puderfreie Handschuhe, um eine Kontamination zu vermeiden.
- Vermeiden Sie den direkten Kontakt mit den Innenflächen der Quarzhalbkugelschale
- Verwenden Sie beim Transport eine geeignete Verpackung und Polsterung, um mechanische Belastungen zu vermeiden.
- Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie nur die empfohlenen Lösungsmittel (Isopropylalkohol oder Aceton von Halbleiterqualität).
Überlegungen zur Installation
- Sicherstellen, dass die Montagevorrichtungen eine gleichmäßige Unterstützung bieten, ohne dass es zu Spannungspunkten kommt
- Verwenden Sie geeignete ausgasungsarme Klebstoffe für Vakuumanwendungen
- Wenden Sie die angegebenen Drehmomente bei der Befestigung der Bauteile schrittweise und gleichmäßig an.
- Berücksichtigen Sie bei der Gestaltung von Montageschnittstellen die Wärmeausdehnung
Empfehlungen zur Lagerung
- In einer sauberen, trockenen Umgebung mit kontrollierter Luftfeuchtigkeit (unter 40% RH) lagern
- Aufrechterhaltung der Temperaturstabilität zwischen 15-25°C (59-77°F)
- Verwenden Sie für die Langzeitlagerung die Originalverpackung oder antistatische Behälter.
- Vermeiden Sie direktes Sonnenlicht und UV-Strahlung
Optimierung der Leistung
- Ausreichende Aufwärmzeit für die thermische Stabilisierung vor kritischen Messungen einplanen
- Wenn möglich, von mechanischen Vibrationsquellen isolieren
- Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers zum Temperaturzyklus für optimale Stabilität
- Beachten Sie bei Vakuumanwendungen die korrekten Ausgasungsprozeduren
Benötigen Sie technische Unterstützung?
Wir helfen Ihnen, die richtige Quarzglasresonator-Lösung zu finden.
Warum eine Partnerschaft mit TOQUARTZ
Vorteil der direkten Fabrik
Als direkter Hersteller können wir die zahlreichen Zwischenstufen ausschalten.
Technische Kompetenz
Das technische Team begleitet die Kunden von der Materialauswahl bis zur Designoptimierung und setzt die Spezifikationen in Ergebnisse um.
Flexible Fertigung
Bearbeitung von Standard- und kundenspezifischen Aufträgen mit Hilfe von Kleinserien und Prototyping, um dringende Fristen einzuhalten.
Qualität
Versicherung
3-Stufen-Validierung vor dem Versand:
1. Maßhaltigkeit,
2. Materialreinheit ,
3. Leistungsschwellen
Globale Lieferkette
Zuverlässige globale Logistik zu den industriellen Zentren (Priorität DE/US/JP/KR) mit nachvollziehbaren Meilensteinen.
Wiederverwertete Produkte
Als spezialisierter Hersteller mit direkten Fertigungsmöglichkeiten bietet TOQUARTZ sowohl Standard- als auch kundenspezifische Quarzlösungen mit technischer Unterstützung während des gesamten Spezifikations- und Implementierungsprozesses.
FAQ
F: Wofür wird ein Quarzresonator verwendet?
A: Quarzresonatoren werden in Präzisionsanwendungen eingesetzt, die eine stabile Frequenzregelung, Schwingungsmessung oder spezifische Resonanzeigenschaften erfordern. In elektronischen Anwendungen steuern sie die Frequenzen von Oszillatoren. In mechanischen Anwendungen wie unserem Quarz-Halbkugelschalenresonator fungieren sie als zentrales Sensorelement in Gyroskopen und Trägheitsmessgeräten für die Luft- und Raumfahrt, Navigation und Präzisionsinstrumente.
F: Wie funktioniert ein Quarzresonator?
A: Quarz-Halbkugelschalenresonatoren nutzen das Prinzip der mechanischen Resonanz in präzise geformten Strukturen. Wenn sie mit ihrer Eigenfrequenz angeregt werden, schwingen diese Resonatoren in bestimmten, vorhersehbaren Mustern. Jede Drehung des Resonators führt aufgrund des Coriolis-Effekts zu Verschiebungen in diesen Schwingungsmustern, die gemessen werden können, um Winkelgeschwindigkeit und Position zu bestimmen. Die extrem stabilen mechanischen Eigenschaften von hochreinem Quarz ermöglichen außergewöhnlich genaue und driftresistente Messungen.
F: Welche Anwendungen gibt es für Quarzglasresonatoren?
A: Quarzglasresonatoren werden in zahlreichen Hochpräzisionsanwendungen eingesetzt, darunter:
1) Luft- und Raumfahrtnavigationssysteme und Trägheitsmessgeräte;
2) Hemisphärische Resonatorkreisel (HRG) für die Stabilisierung von Satelliten und die Flugzeugnavigation;
3) Wissenschaftliche Instrumente, die eine präzise Frequenzsteuerung erfordern;
4) Seismische Sensoren und Geräte zur Schwingungsüberwachung;
5) Präzise Zeitmessgeräte;
6) Fortgeschrittene optische Systeme und Hohlraumresonatoren.
F: Was sind die Vorteile von Resonatoren aus Quarzglas in Hochtemperaturumgebungen?
A: Resonatoren aus Quarzglas (hochreiner Quarz) bieten mehrere Vorteile in Hochtemperaturumgebungen:
1) Außergewöhnliche thermische Stabilität bis zu 1600°C;
2) Sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (0,5×10-⁶/K), wodurch die Formstabilität erhalten bleibt;
3) Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschocks; 4) Keine Phasenübergänge, die die Leistung beeinträchtigen würden;
5) Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften bei erhöhter Temperatur;
6) Chemische Stabilität auch bei hohen Temperaturen, die eine Verunreinigung oder Zersetzung verhindert.
F: Wie bestimme ich die richtigen Spezifikationen für meine Quarzresonator-Anwendung?
A: Um die richtigen Spezifikationen zu bestimmen, müssen Faktoren wie Betriebsumgebung, Präzisionsanforderungen, Resonanzfrequenzbedarf und Montageeinschränkungen berücksichtigt werden. Das Ingenieurteam von TOQUARTZ bietet eine kostenlose Beratung an, um Ihnen bei der Ermittlung der optimalen Abmessungen, Materialqualität und Fertigungstoleranzen für Ihre spezielle Anwendung zu helfen. Wir können bestehende Konstruktionen analysieren oder bei der Entwicklung neuer Spezifikationen auf der Grundlage Ihrer Leistungsanforderungen helfen.
Wenden Sie sich für technische Beratung und Preisgestaltung an unser Ingenieurteam. Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der optimalen Spezifikationen für Ihre Anwendungsanforderungen.
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