[發明專利]一種用于超高真空環境下正弦機構標定裝置及方法

無效

• 申請號: 201010222823.0
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101907452A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 盧啟鵬;馬磊;彭忠琦
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G02B7/18
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

1.一種用于超高真空環境下正弦機構標定裝置，其特征在于，包括高精度光電自準直儀(5)、自準直儀支架(18)、多面體角棱鏡(6)、棱鏡架(7)、正弦機構、真空鏡箱(19)和支撐平臺(17)，高精度光電自準直儀(5)裝在自準直儀支架(18)上，其發光孔對準真空鏡箱(19)上的觀察窗(20)，真空鏡箱(19)放置在支撐平臺(17)上，正弦機構裝在真空鏡箱(19)里面，多面體角棱鏡(6)通過棱鏡架(7)固定在正弦機構的正弦桿(8)的一端，多面體角棱鏡的第一棱鏡面(1)垂直高精度光電自準直儀(5)軸線，高精度光電自準直儀(5)放置在真空鏡箱(19)的外面，所說的多面體角棱鏡(6)的第二棱鏡面(2)與第一棱鏡面(1)之間、第三棱鏡面(3)與第二棱鏡面(2)之間、第四棱鏡面(4)與第三棱鏡面(3)之間均相差兩度角。

2.根據權利要求1所述的用于超高真空環境下正弦機構標定裝置，其特征在于，所說的正弦機構包括正弦桿(8)、正弦機構推桿(12)、轉臺(15)、支架(16)和精密滑臺組件(13)，支架(16)固定在支撐平臺(17)上，轉臺(15)安裝在支架(16)的轉軸上，正弦桿(8)裝在轉臺(15)上，支撐平臺(17)在正弦桿(8)另一端的位置上開有對應于正弦機構推桿(12)的通孔，正弦機構推桿(12)穿過通孔與正弦桿(8)的另一端相連。

3.根據權利要求1所述的用于超高真空環境下正弦機構標定裝置，其特征在于，所說的正弦桿(8)與正弦機構推桿(12)相連的一端裝有第一掛釘(9)，正弦機構推桿(12)與正弦桿(8)相連的一端裝有第二掛釘(11)，第一掛釘(9)和第二掛釘(11)通過拉簧(10)相連，正弦機構推桿(12)垂直支架(16)轉軸中心線。

4.根據權利要求1所述的用于超高真空環境下正弦機構標定裝置，其特征在于，所說的正弦機構還包括精密滑臺組件(13)，精密滑臺組件(13)位于支撐平臺(17)下面，與正弦機構推桿(12)的另一端相連，精密滑臺組件(13)內裝有線性編碼器(14)。

5.權利要求1所述的用于超高真空環境下正弦機構標定裝置的應用方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)調節轉臺(15)，使光電自準直儀發出的平行光垂直照射多面體角棱鏡(6)第一棱鏡面(1)，即高精度光電自準直儀(5)讀數為“0”；

2)通過精密滑臺組件(13)的驅動機構，推動正弦桿(8)轉動，帶動多面體角棱鏡(6)旋轉，當平行光垂直照射在角棱鏡第二棱鏡面(2)時，正弦桿(8)轉過角度即為多面體角棱鏡(6)所標定的角度α₁，同時記錄高精度光電自準直儀(5)讀數及相應的線性編碼器(14)測量的直線位移h₁，完成第1個角度的測量；

3)繼續轉動正弦桿(8)，當高精度光電自準直儀(5)發出的平行光分別垂直照射在多面體角棱鏡(6)的第三棱鏡面(3)、第四棱鏡面(4)時，正弦桿(8)轉過α₂、α₃角，記錄各自的自準直儀讀數及相應的線性編碼器(14)測量的直線位移h₂、h₃，完成第2、第3個角度的測量；至此，已完成的3個角度的測量，作為一組單向測量；

4)重復上述步驟，完成多組測量；

5)角度測量完成后，通過轉動角度a與直線位移h及正弦機構桿長L之間的關系式：結合實際角度α₁、α₂、α₃及直線位移h₁、h₂、h₃得如下方程組：

a1=arcsin(h1+h0L)-a0---(1)]]>

a2=arcsin(h2+h0L)-a0---(2)]]>

a3=arcsin(h3+h0L)-a0---(3)]]>

其中，h₀為初始偏離位移，α₀為初始偏離角度；由以上方程組，經數據處理，即求得L、h₀、α₀，實現正弦機構的標定。