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康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析

刘今越 任东城 张靓 贾晓辉 崔月盟

刘今越, 任东城, 张靓, 贾晓辉, 崔月盟. 康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 218002-0218002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0218002
引用本文: 刘今越, 任东城, 张靓, 贾晓辉, 崔月盟. 康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 218002-0218002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0218002
Liu Jinyue, Ren Dongcheng, Zhang Liang, Jia Xiaohui, Cui Yuemeng. Design and analysis of the precision adjustment mirror bracket for Compton optical source[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 218002-0218002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0218002
Citation: Liu Jinyue, Ren Dongcheng, Zhang Liang, Jia Xiaohui, Cui Yuemeng. Design and analysis of the precision adjustment mirror bracket for Compton optical source[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 218002-0218002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0218002

康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析

doi: 10.3788/IRLA201746.0218002
基金项目: 

国家自然科学基金(51175145)

详细信息
    作者简介:

    刘今越(1977-),男,副教授,博士,主要从事精密测量与机器视觉方面的研究。Email:ljy@hebut.edu.cn

    通讯作者: 贾晓辉(1977-),女,副教授,博士,主要从事精密测量与机器视觉方面的研究。Email:jia_dragon@163.com
  • 中图分类号: TH744

Design and analysis of the precision adjustment mirror bracket for Compton optical source

  • 摘要: 为弥补国内航天探测中用于探测器标定的源单色性差、能量覆盖范围小等缺陷,设计了一种康普顿光源精密调节镜架。该镜架由压电陶瓷电机驱动,通过柔性铰链的柔性变形传递运动,对激光入射角进行精密调节,实现激光束与高能电子束精确对撞,从而获得峰值能量连续变化的粒子。利用伪刚体模型理论对该镜架进行建模,分别得到了该机构沿纬度方向和经度方向的刚度模型和位移模型,结合有限元仿真,对位移理论模型和镜架中应力分布规律进行了分析,其结果验证了机构参数选择的合理性。最终得到了经度、纬度方向调节范围均为1.12、定位精度不小于610-4的精密调节镜架。
  • [1] Fast J E, Aalseth C E, Asner D M, et al. The multi-sensor airborne radiation survey(MARS) instrument[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A:Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2013, 698:152-167.
    [2] Sun Kexu, Yi Rongqing, Jiang Shaoen, et al. Calibration of soft X-ray detection with synchrotron radiation[J]. High Energy Physics and Nuclear Physics, 2004, 28:202-207. (in Chinese)孙可煦, 易荣清, 江少恩, 等. 同步辐射应用于软X射线探测器的标定[J]. 高能物理与核物理, 2004, 28:202-207.
    [3] Henry Seligman. Airborne gamma ray spectrometer surveying, technical reports series no.323:International atomic energy agency[J]. International Journal of Radiation Applications and Instrumentation, 1991, 43(3):469-470.
    [4] Ge Yuchen. Physical properties of laser-electron compton scattering[J]. Acta Physica Sinica, 2009, 58(5):3094-3103. (in Chinese)葛愉成. 激光-电子康普顿散射物理特性研究[J]. 物理学报, 2009, 58(5):3094-3103.
    [5] Xu Wang, Luo Wen, Huang Bosong, et al. Adjustable LCS source SINAP-III[J]. Nuclear Physics Review, 2012, 9(3):253-258. (in Chinese)徐望, 罗文, 黄勃松, 等. 能量连续可调LCS光源SINAP-III[J]. 原子核物理评论, 2012, 9(3):253-258.
    [6] Tian Ming, Feng Jinliang, Bai Suping, et al. Design of Precision Machinery[M]. Beijing:Peking University Press, 2010. (in Chinese)田明, 冯进良, 白素平, 等. 精密机械设计[M]. 北京:北京大学出版社, 2010.
    [7] Zhang Mingyue, Yang Hongbo. Design and research of moving mirror supporting mechanism based on large displacement flexible structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8):2595-2601. (in Chinese)张明月, 杨洪波. 基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8):2595-2601.
    [8] Paros J M, Weisbord L. How to design flexure hinges[J]. Machine Design, 1965, 37(27):151-157.
    [9] Fu Jinjiang, Yan Changxiang, Liu Wei, et al. Stiffness optimization of two-axis flexible supporting platform for fast steering mirror[J]. Optics and Precision Engineering, 2015. 23(12):3378-3386. (in Chinese)付锦江, 颜昌翔, 刘伟, 等. 快速控制反射镜两轴柔性支撑平台刚度优化设计[J]. 光学精密工程, 2015, 23(12):3378-3386.
    [10] Chen Guimin, Jia Jianyuan, Liu Xiaoyuan, et al. Study on the accuracy of flexure hinges[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2004. 25(4):107-109. (in Chinese)陈贵敏,贾建援, 刘小院, 等. 柔性铰链精度特性研究[J]. 仪器仪表学报, 2004. 25(4):107-109.
    [11] Zhao Lei, Liang Chao, Zhang Defu, et al. Forward kinematics of 3-RRR flexure parallel mechanism used in lens micro-adjustment[J]. Optics and Precision Engineering, 2016. 24(6):1373-1381. (in Chinese)赵磊, 梁超, 张德福, 等. 基于3-RRR结构的光学元件柔顺微动调整机构的位姿正解[J]. 光学精密工程, 2016, 24(6):1373-1381.
  • [1] 郭嘉伟, 蔡和, 韩聚洪, 罗清, 杨蛟, 安国斐, 宋迪, 王佳琪, 王浟.  基于热烧蚀效应的激光清洗仿真模型研究(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220779-1-20220779-9. doi: 10.3788/IRLA20220779
    [2] 殷龙海, 李延伟, 李骏驰, 李鑫, 黄贺, 谢新旺, 房圣桃, 张斌智.  大口径超轻量化碳化硅反射镜超精密铣磨技术(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20230270-1-20230270-8. doi: 10.3788/IRLA20230270
    [3] 杨志勇, 宋俊辰, 蔡伟, 陆高翔, 罗李娜.  非通视方位传递系统中保偏光纤分析 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210315-1-20210315-9. doi: 10.3788/IRLA20210315
    [4] 王晓迪, 曹玉岩, 王富国, 初宏亮, 李延伟.  大口径透镜混合柔性支撑结构优化设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210670-1-20210670-11. doi: 10.3788/IRLA20210670
    [5] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [6] 张鹏, 曹乾涛, 董航荣, 赵鑫, 孙佳文, 吴斌, 刘红元.  大面元太赫兹热释电探测器 . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20190338-20190338-6. doi: 10.3788/IRLA20190338
    [7] 任天赐, 邵帅, 孟令武, 汪奎.  大口径激光发射系统卷帘式窗口密封特性分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 506005-0506005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0506005
    [8] 兰硕, 李新南, 武春风, 李梦庆, 韩西萌.  快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1020003-1020003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1020003
    [9] 穆永吉, 万渊, 刘继桥, 侯霞, 陈卫标.  星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0718002
    [10] 张稳稳, 李格, 雷小丽, 严学文, 柴宝玉.  有机电致发光器件的热学特性分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 720001-0720001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0720001
    [11] 范达, 明星, 刘昕悦, 王国名, 郭文记, 黄旻, 董登峰.  高空高速环境热光学分析及光学窗口设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 818001-0818001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0818001
    [12] 倪迎雪, 伞晓刚, 高世杰, 王晶, 王涛, 吴佳彬, 桑志昕, 张楠.  新型混合柔性铰链柔度研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1017001-1017001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1017001
    [13] 张耀平, 樊峻棋, 龙国云.  变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136002-1136002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1136002
    [14] Sekou Singare, 陈盛贵, 钟欢欢.  激光透射焊接聚碳酸酯的有限元分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206005-0206005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0206005
    [15] 孙敬伟, 吴小霞, 陈宝刚, 李剑锋.  4m口径的SiC主镜翻转装置结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3358-3365.
    [16] 杨利伟, 李志来, 辛宏伟, 徐宏, 樊延超.  小型红外相机结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3025-3031.
    [17] 李睿, 赵阳.  机器人热影响模型分析及动态精度补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2382-2388.
    [18] 孙敬伟, 吴小霞, 吕天宇, 李剑锋.  400 mm跟踪望远镜结构设计和分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2568-2575.
    [19] 孙敬伟, 吴小霞, 李剑锋, 吕天宇, 刘杰.  4mSiC主镜起吊装置结构设计与分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2753-2759.
    [20] 柳华, 刘伟奇, 冯睿, 魏忠伦, 张健.  新型全柔性动镜机构的设计与分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 184-189.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-05
  • 修回日期:  2016-07-03
  • 刊出日期:  2017-02-25

康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析

doi: 10.3788/IRLA201746.0218002
    作者简介:

    刘今越(1977-),男,副教授,博士,主要从事精密测量与机器视觉方面的研究。Email:ljy@hebut.edu.cn

    通讯作者: 贾晓辉(1977-),女,副教授,博士,主要从事精密测量与机器视觉方面的研究。Email:jia_dragon@163.com
基金项目:

国家自然科学基金(51175145)

  • 中图分类号: TH744

摘要: 为弥补国内航天探测中用于探测器标定的源单色性差、能量覆盖范围小等缺陷,设计了一种康普顿光源精密调节镜架。该镜架由压电陶瓷电机驱动,通过柔性铰链的柔性变形传递运动,对激光入射角进行精密调节,实现激光束与高能电子束精确对撞,从而获得峰值能量连续变化的粒子。利用伪刚体模型理论对该镜架进行建模,分别得到了该机构沿纬度方向和经度方向的刚度模型和位移模型,结合有限元仿真,对位移理论模型和镜架中应力分布规律进行了分析,其结果验证了机构参数选择的合理性。最终得到了经度、纬度方向调节范围均为1.12、定位精度不小于610-4的精密调节镜架。

English Abstract

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