第二百二十二章 打破垄断！

“决定伺服电机精准性的，是编码器。”

“编码器主要有三种，光学编码器，磁性编码器，以及电容式的编码器，其中光学编码器是应用最多的，同时在精准性上也更值得信任。”

收集了所有关于编码器的知识，林晓选定了自己的目的。

编码器能够对伺服电机的运动进行反馈，然后通过这些反馈来进一步控制伺服电机的精度，所以想要突破伺服电机，就需要对编码器进行优化。

而决定编码器好坏的，首先和编码器内部弹性材料有关系，不过在材料上，华国显然还是存在一定的弱点，其次就是对编码器的内部结构，以及对计算机算法的控制。

优秀的结构，即使是材料不行，也完全可以实现优化。

当然，对林晓来说，编码器的材料就不是问题了，因为他脑海中的光刻机，里面伺服电机的所有结构在他眼中都是一清二楚的。

所以直接复制出来完全没问题，不过还是那句话，照抄不是他的性格，他不仅要造出光刻机，更要造出一个比国外更好的光刻机，而更好的伺服电机，就是更好的精度，这将十分有利于光刻机未来的生产速度。

到时候他们的光刻机比阿斯麦尔的更好，然后也不给国外卖，他们华国自己成立芯片代工厂，就像台积电那样。

当然，理想很远大，这还需要自己开始动手。

“那就先把阿斯麦尔的编码器弄上去吧。”

想到这，林晓便直接打开了机械设计软件，开始了自己的建模。

因为脑海中有参考，所以他的建模速度也挺快，没过多久，一个编码器就出现在了他的屏幕面前。

“这是一个增量编码器，做到了1毫米25000个脉冲，不愧是洋鬼子的，确实是厉害啊。”

看到这，林晓心中微微感慨了一下，一毫米两万五千个脉冲，意味着一个脉冲这个编码器带来的距离变化就是两万五千分之一毫米，也就是40纳米的程度，而分辨率相当于其四分之一，也就是10纳米，然后再利用多个编码器进行组合，就能让这个分辨率再度下降，达到更低的程度。

这不得不让人感慨一声厉害，即使是林晓也是如此。

当然感慨是感慨了，他也没忘记自己的目的。

“唔……这个结构的话……还有许多空间可以进行优化。”

林晓认真地思考了起来。

对于机械进行优化，最考验的就是物理学上的能力，其次还有材料学上的能力，而恰好，他这两个学科的等级都算是比较高的。

所以短暂看了几眼，他心中就大致有了几种方向。

而后他便在眼前的三维软件上开始对模型进行起了修改。

比如，二分法。

数学上的二分法能够不断的得到一个近似值，物理上同样也有二分法，而在结构的运用上同样也有这样的方法。

而通过将编码器内部结构改变，假如其本身的分辨率是10纳米，但如果对其内部结构改变后，让其每回带来的距离变化被二分，变成原来的一半，那么其分辨率就能够来到5纳米。

而这只是林晓暂时的想法，具体要如何优化其结构，仍然需要一定的研究。

这也是他必须去研究的，因为华国造不出这种能够实现一毫米两万五千脉冲的传感器，即使他脑海中有国外那些精密传感器的结构以及材料，但是想要造出来，又需要另外一个领域的技术了。

华国在传感器上的落后，同样也制约了华国在许多工业上面的发展，而显然林晓不可能从光刻机，又到伺服电机，又到编码器，最后又转到传感器上去。

所以林晓只能另辟蹊径。

这就像是有一个故事：国外的香皂工厂为了检测流水线中生产出来的香皂盒中到底有没有装进香皂，于是请来了自动化专家来进行设计，什么机械、微电子、x射线探测技术全用上了，最后便成功地解决了问题，总共花费了几十上百万美元。

但是在华国的一个香皂工厂中也面临起了这个问题，但显然工厂的老板没有那么多钱又是去请专家又是去搞x射线什么的，于是这里的工程师们想来想去，最后想到了一个方法，直接在生产线旁边放一个大号的电风扇，空的香皂盒就直接给它吹走，不是空的就吹不走，于是乎也解决了问题，总共花费了几十块钱人民币。

这个故事也是林晓解决问题的一种思想。

利用华国现有的东西来达到没有的程度。

这也是许多华国科学家致力于研究的一个方向，有时候一个不小心，就能够达到连国外都羡慕的程度，就比如飞机整体架构，国外的材料好，所以材料强度就能够直接提升机身架构的强度，华国的材料不行，科学家们就搞出了一个3d打印飞机架构的技术，虽然我们的材料不行，但是因为3d打印出来的结构都是完全一体，不需要用焊接，用铆钉，于是整体架构的强度就也要更好一些。

再比如以前华国核潜艇的噪音一直遭到国外的嘲笑，结果华国科学家就搞出了一个无轴泵推技术，让华国核潜艇从此真正的“安静”了下来。

所以，林晓现在走的也正是这些华国前辈们同样走过的路。

而且他心中也知道，一旦自己的想法能够成功，世界上编码器的格局都将就此改变。

因为二分法，显然不是只能分一次，它还可以四分、八分，甚至是十六分。

届时华国编码器就算每毫米脉冲只能达到1000次，也就相当于分辨率只能达到250纳米的程度，但是经过他的结构优化，同样也能够降低到10纳米左右的程度，然后再由多个编码器组合，同样也能精确到更加低的程度。

就这样，分析着眼前的这个结构，林晓手中也拿来了草稿纸，在上面画起了工图。

时不时停笔思考，就这样，他脑海中浮现出了更多的思路。

“似乎……可以这样？”

脑海中忽然闪过了一道灵光，林晓的眼前一亮，草稿纸上的图线也越发的复杂了起来。

……

时间很快过去。

约莫一个月过去。

这一个月的时间，这一个月的时间，林晓都在研究编码器这个东西。

当然，在收获上还是很大的，至少，他已经在软件上建立出了一个新的编码器，并且实现了对其位移距离的八分，也就是说其精度提升了八倍。

不过，结构完成了，还需要将这个东西给造出来。

造不出来，其实际效果如何都是不确定的。

当然，想要将东西造出来，也需要各种材料，特别是要求那种刚性更强的材料。

位移距离进行了八分，如果材料刚性不强，也就会产生弹性形变，所就需要刚性较强的材料。

而这种材料，他也已经有了，正是来自于他脑海中的那个编码器中的材料。

这个材料刚性很强，十分适合用在编码器当中，对于误差的修改很有帮助。

当然，这种材料也需要先制备出来。

“那就先去他们那里看看吧。”

想到了那群还在研究着陶瓷磨盘材料的博士后，那些博士后一直在根据林晓的思路进行着研究，倒是越来越接近他的目的了，就是不知道他们搞没搞出来。

而后，他便离开了这个电脑室，然后前往了材料实验室中。

见到林晓过来，这些博士后们便纷纷喊了一声：“林教授！”

“嗯。”

林晓点点头，说道：“情况怎么样了？”

“这一炉就有可能成功！”

其中一人回答道。

“嗯！我们对离心速度还有钽熔液加入速度经过多次调整，现在应该可以成功。”

另外一人也应了一声。

“那就行，我就期待一下吧。”

既然他们都这么说，林晓也就打算等一等，看看他们能不能把东西搞出来。

除了这个磨盘材料之外，还有另外一个硅粉及氢氧化钠胶体抛光液，关于抛光液，林晓决定之后再制备出来，现在还不用急，因为这种化学品比材料更加容易建立起生产线，所以他打算等之后再说。

就这样，时间很快过去，差不多要好了，几名博士生便立马上去，关闭了电弧炉，取出了里面烧制的陶瓷片。

等到其温度降下后，一个深灰色的陶瓷片出现在了他们的面前，然后将其放到旁边的小型抛光机上开始抛光，没过一会儿，一个表面光滑，就像那些现代陶瓷工艺品那样的陶瓷片出现在了他们面前。

林晓打量了一下，而后说道：“去测量一下它的性质吧。”

“好！”

这帮博士后立马迫不及待地带着这个磨盘去各种仪器上测量了起来。

而其中，最重要的就是热膨胀系数要达到他们的需求。

所以，他们首先就是带着它去热膨胀系数测定仪上进行检测。

首先，室温是25摄氏度，然后利用测定仪慢慢对其进行加热，渐渐测量其膨胀度。

他们的这个测定仪能够精确到10nm，也就是说只有检测到其膨胀度达到10nm之后，才能检测出示数。

而对于超精密抛光磨盘来说，因为长期摩擦的原因，工作温度可能会处在上百摄氏度，所以其膨胀系数必须很低。

而他们前几次实验结果都并不理想，碳化硅陶瓷的热膨胀系数本来就在1.2—4.3，而他们实验结果只是比这个范围低了一些而已。

这显然还不够，还要更低，至少要低于0.5，才能证明他们成功了。

于是乎，每个人都紧紧盯着电脑上的示数表，等待着其变化。

在不断地加热中，这个掺钽碳化硅陶瓷片的温度也逐渐上升着，从25摄氏度一直上升到125摄氏度。

然而，示数依然没有发生改变！

这说明，其膨胀程度仍然没有到10nm！

看到这，他们顿时都握紧了拳头，越发的期待起来。

终于，直到温度来到两百摄氏度出头之后，示数终于跳了一下，它终于膨胀了10nm！

顿时间，他们就按捺不住他们心中的激动了。

这个结果，比他们之前那几次都要好的太多了！

“李伟，快去算算热膨胀系数到底是多少！”

有人立马喊道，根据这个陶瓷片的初始厚度以及初始温度，他们就能够计算出最终结果。

这么低的膨胀量，膨胀系数肯定低于1了！

不过具体是多少，他们也十分的想知道。

但就在这个时候，林晓直接开口道：“不用算了，膨胀系数是0.16。”

这些博士生们一愣，0.16？

他们林教授这是直接心算出来的？

而那位李伟也在迟了几秒钟之后，才说道：“确实是0.16！”

顿时，他们都向林晓投去了钦佩的目光，好家伙，这心算速度，最强大脑也就这个程度吧？

一个是纳米，一个是厘米，中间差了一千万呢。

当然，林晓没有对自己的计算速度有什么感慨，基本操作而已，相对于这个结果，才是他真正为之高兴的地方。

0.16，基本达到了系统给出的数值。

如此低的膨胀系数，他现在可以正式宣布，华国将拥有属于自己的顶级抛光磨盘了，打破了外国的垄断！

过几天他就把那些国内研究抛光工艺的院士们喊过来，用这个新材料给他们翻译翻译一下什么叫惊喜。

想到这，他再次一笑，然后重新看向眼前的博士生们，结果见到他们都看着自己。

他不由一愣，笑着问道：“你们看我干嘛？现在不好好庆祝一下吗？”

听到林晓这么说，这些博士后们也反应了过来。

0.16热膨胀系数的碳化硅陶瓷材料啊！

这显然是最适合作为硅晶圆磨盘的材料，也就等于说他们的成果，为华国填补了一个空白。

这对他们这些博士生来说，显然也是一个巨大的成就。

虽然研究的所有步骤都是林晓交代的，他们只是按照林晓指明的方法去研究而已，不过既然他们是参与者，当然也能分享到一定的荣誉。

这时候，他们看向林晓的目光充满了感激，同时也暗暗庆幸他们当初没有真的离开，不然的话这直接亏大发了。

于是，他们每个人都欢呼了起来。

实验室中充满了快活的气息。

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