作者： 时间：2023-08-07
VC标准曲线（VC振动标准）由Eric Ungar和Colin Gordon于20世纪80年代初开发。它们最初是作为半导体、医疗和生物制药行业振动敏感设备的通用振动标准而开发的，但现已广泛应用于各种技术领域。VC振动标准采用了一组三分之一倍频程频带速度谱的形式，以及国际标准化组织（ISO）关于振动对建筑物内人员影响的指导方针。该标准适用于在垂直和两个水平方向测量的振动。对于某种用于安装精密设备或仪器的地基，所测得的三分之一倍频程速度谱曲线的所有频率点必须落在振动等级(VC)曲线对应的标准曲线之下。
NIST-A标准是为计量学而开发的，但在纳米技术界很受欢迎。在一些低频振动明显的场所，NIST-A标准很难达到。现在，VC标准曲线已被全世界广泛接受，可作为设计设施的基础，以满足一组对振动高度敏感的设备在一起使用时的要求。但实际上，VC-F之后的隔振等级VC曲线都不建议用作设计标准，仅用于评估。密歇根大学超低振动实验室（ULVL）于2014年竣工。建成后，对超低振动实验室箱体进行了振动调查。测量结果表明，即使只有一辆车在附近的街道上行驶，振动也超过了超低振动实验室所需的NIST-A规格。对于振动标准VC-M而言，目前一般认为：VC-M是可测得的最低值，但现今还无法在此标准下进行准确的振动测量，因为现今最敏感的传感器也因为传感器的内部噪声而降低了灵敏度，无法达到VC-M振动等级的测量基准。
主动隔震台一般能将隔震等级提升一级，例如使用KNS的主动隔震台后，VC-B提升到VC-C。现如今，大部分的隔振台的隔震等级都是VC-A、VC-B、VC-C，少数的主动隔振台能到达VC-D的隔震效果。
K&S ArisMD振动标准可达VC-D，适用于电子显微镜（TEM和SEM），重量轻、结构紧凑的桌面主动隔振系统，可抵消敏感设备的有害振动，降幅可达80%-90%。流线型设计使其能够无缝地成为工作站环境的一部分，并且其简单的组成不需要后续的调整。主动隔离范围0.5-100Hz，1Hz时增益~8db，2Hz时增益~20db。
FEI Meridian SEM-ArisMD
与每条VC曲线相适应的敏感设备的种类:
VC曲线的标准震动等级或振动等级包括：Workshop (ISO), Office (ISO), Residential Day (ISO), Op. Theatre (ISO), VC-A, VC-B, VC-C, VC-D, VC-E, VC-F, VC-G, NIST-A, NIST-A1, VC-H, VC-I, VC-J, VC-K, VC-L, VC-M。这19条曲线已成为公认的隔震等级或隔振等级标准。
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曲线标准 |
Velocity1 μm/s (μin/s) |
Detail Size2 μm |
使用说明 |
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Workshop (ISO) |
800( 32,000) |
N/A |
可明显感觉到振动。适用于车间和非敏感区域。 |
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Office (ISO) |
400 (16,000) |
N/A |
可感知振动。适用于办公室和非敏感区域 |
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Residential Day (ISO) |
200 (8000) |
75 |
几乎感觉不到的振动。大多数情况下适用于睡眠区。通常适用于计算机设备、医院康复室、半导体探针测试设备和 40 倍以下的显微镜。 |
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Op. Theatre (ISO) |
100 (4000) |
25 |
振动不易察觉。大多数情况下适用于手术室、100 倍以下的显微镜和其他低灵敏度设备。 |
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VC-A |
50 (2000) |
8 |
在大多数情况下，适用于 400 倍以下的光学显微镜、微量天平、光学天平、接近和投影校准器等。 |
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VC-B |
25 (1000) |
3 |
适用于线宽为 3 μm 的检测和光刻（包括步进器）。 |
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VC-C |
12.5 (500) |
1-3 |
适用于 1000 倍以下的光学显微镜、1 微米细节尺寸的检测和光刻检测设备（包括中等灵敏度的电子显微镜）、TFT-LCD 步进/扫描仪。 |
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VC-D |
6.25 (250) |
0.1-0.3 |
在大多数情况下，适用于要求最苛刻的设备，包括电子显微镜（TEM 和 SEM）和电子束系统。 |
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VC-E |
3.12 (125) |
< 0.1 |
具有挑战性的标准。适用于最苛刻的敏感系统，包括长路径、激光、小目标系统、纳米尺度的电子束光刻系统，以及其他需要超高动态稳定性的系统。 |
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VC-F |
1.56 (62.5) |
N/A |
适用于极度安静的研究空间；在大多数情况下，尤其是洁净室，一般很难实现。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-G |
.78 (31.3) |
N/A |
适用于极度安静的研究空间；在大多数情况下通常难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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NIST-A |
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NIST-A 标准在频率高于 20 Hz 时与 VC-E 曲线相同，但在频率低于 20 Hz 时保持恒定位移。1 至 20 Hz 之间为 0.025 μm 或 25 nm；20 至 100 Hz 之间为 3.1 μm /s（125 μ in /s）。 |
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NIST-A1 |
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NIST-A1 标准要求频率低于 4 Hz 时的 RMS 速度为 3 μm /sec (118 μ 英寸/秒)，频率为 4 Hz < f < 100 Hz 时的 RMS 速度为 0.75 μm /sec (29.5 μ 英寸/秒) |
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VC-H |
.39 (15.63) |
N/A |
适用于极度安静的研究空间；在大多数情况下，尤其是洁净室，通常很难实现。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-I |
.195 (7.81) |
N/A |
适用于极度安静的研究空间；通常在大多数情况下难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-J |
.097 (3.9) |
N/A |
适用于极其安静的研究空间；在大多数情况下通常难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-K |
.048 (1.95) |
N/A |
适用于极其安静的研究空间；在大多数情况下通常难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-L |
.024 (0.98) |
N/A |
适用于极其安静的研究空间；在大多数情况下通常难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
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VC-M |
.012 (0.49) |
N/A |
适用于极其安静的研究空间；在大多数情况下通常难以实现，尤其是洁净室。不建议用作设计标准，仅用于评估。 |
注 1：在8至80Hz（VC-A和VC-B）或1至80Hz（VC-C至VC-G）的频率范围内，以三分之一倍频程的频率带进行测量
注2：Detail Size指微电子制造中的线宽，医疗和制药研究中的颗粒（细胞）尺寸等。它与探针技术、原子力显微镜和纳米技术的成像无关。
