基于PVDF的浸没式光刻机流场压力传感器

摘要

本发明公开了一种基于PVDF的浸没式光刻机流场压力传感器。包括含屏蔽膜的PVDF压力传感元件，以及由电压放大电路、电荷放大电路和滤波电路组成的信号处理装置。含屏蔽膜的PVDF压力传感元件产生的电荷信号，通过电荷放大器输出端接电压放大器输入端，电压放大器输出端接滤波电路输入端，电荷放大电路输入端带有配套BNC接口与含屏蔽膜的PVDF压力传感元件的BNC接口连接。本发明含屏蔽膜的PVDF压力传感元件具有灵敏度高、阻抗低和柔韧性好等特点，安装方便简单，对流场干扰很小。信号处理装置将PVDF压力传感元件输出的电荷信号调理为能够被采集的-5~5V电压信号，并有效地抑制了零漂及噪声干扰。

主权项

一种基于PVDF的浸没式光刻机流场压力传感器，其特征在于：它是贴附在投影透镜模型（1）下表面且浸没在液膜（3）里的流场压力传感器（2）；所述的流场压力传感器（2）包括含屏蔽膜的PVDF压力传感元件（A）和信号处理装置（B）；其中：1）含屏蔽膜的PVDF压力传感元件（A）：PVDF压力传感元件（A0）的PVDF薄膜（A01）一端的两面均有对称分布的压力测量区，两个压力测量区分别带有一条同向布置的铝电极（A02、A03），两条铝电极（A02、A03）沿各自的压力测量区中心线方向相反、对称分布；其中一面的铝电极（A02）与低噪声屏蔽线的导线芯（A1）的一端接触并用第一铆钉（A5）固定连接，然后用绝缘层（A2）包覆整个PVDF压力传感元件（A0），另一面的铝电极（A03）刮掉部分绝缘层，与低噪声屏蔽线的屏蔽层（A3）的一端接触并用第二铆钉（A6）固定连接，用铝制屏蔽膜（A4）将整个PVDF压力传感元件（A0）、绝缘层（A2）、第一铆钉（A5）和第二铆钉（A6）完全包覆并与低噪声屏蔽线的屏蔽层（A3）用第三铆钉（A7）固定连接；导线芯（A1）和屏蔽层（A3）组成的另一端连接BNC接口； 2）信号处理装置（B）：包括电压放大电路、电荷放大电路和滤波电路；电压放大电路为低功耗、高精度仪用的放大器AD627搭建而成；电荷放大电路由高速BiFET运算放大器AD711搭建的直流反馈网络和低噪声高速场效应管输入型放大器AD745共同组成； 滤波电路为八阶椭圆滤波器MAX293搭建而成；电荷信号通过电荷放大电路输出端接电压放大电路输入端，电压放大电路输出端接滤波电路输入端，电荷放大电路输入端带有配套BNC接口与含屏蔽膜的PVDF压力传感元件（A）的BNC接口连接，9V蓄电池电压通过微功率低压差稳压器LT1121和反向电荷泵MAX1697转化为+5V和‑5V直流电压，对以上电路提供电源。