[實(shí)用新型]一種原子束流控制機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720370263.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207053416U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱紅亮;張向平;趙永建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H02N2/00
• 分類號(hào): H02N2/00;H02N2/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及原子物理領(lǐng)域和測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種減少了干擾磁場(chǎng)、減少了開(kāi)啟/閉合擋板的響應(yīng)時(shí)間、減輕了重量的一種原子束流控制機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

原子束流在很多原子物理實(shí)驗(yàn)中有重要應(yīng)用，包括研究超冷原子的激光冷卻等實(shí)驗(yàn)，在一些特殊需求的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)原子束流的快速控制以及對(duì)某些不可避免的干擾效應(yīng)的屏蔽是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的決定因素。為了控制原子束流，以前的方法通常是使用由步進(jìn)電機(jī)、或伺服電機(jī)、或螺線管線圈、或氣動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的機(jī)械擋板，但是，以上這些驅(qū)動(dòng)方法存在的缺陷是：產(chǎn)生磁場(chǎng)從而干擾實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，又其運(yùn)動(dòng)部件重量過(guò)大而限制了擋板的開(kāi)關(guān)速度，并引入機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲影響實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)有的裝置中通常使用驅(qū)動(dòng)器直接連接一個(gè)延伸臂的結(jié)構(gòu)，其位移放大率即延伸臂末端位移與驅(qū)動(dòng)器位移之比不夠大，因此為了達(dá)到擋板在一定位移范圍的開(kāi)啟/閉合的效果，驅(qū)動(dòng)器要有較大位移，為了達(dá)到這個(gè)要求就必須加大驅(qū)動(dòng)器體積，因此這種設(shè)計(jì)增加了儀器的重量，減小了儀器的剛度，又增加了不穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型改變現(xiàn)有擋板的延伸臂，而采用旋轉(zhuǎn)臂，并采用在同樣的體積條件下能有更大的位移的彎曲壓電陶瓷管作為驅(qū)動(dòng)器，結(jié)合杠桿系統(tǒng)來(lái)放大彎曲型壓電陶瓷管的位移，能夠避免產(chǎn)生干擾磁場(chǎng)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

所述一種原子束流控制機(jī)構(gòu)主要包括擋片、旋轉(zhuǎn)連接件、雙向彎曲型壓電陶瓷管、夾具、電極，所述旋轉(zhuǎn)連接件為特氟龍材料且包括旋轉(zhuǎn)軸孔、卡槽、鉸鏈、插槽，所述擋片和所述旋轉(zhuǎn)連接件組成旋轉(zhuǎn)臂，實(shí)驗(yàn)中一束原子束流從一個(gè)爐子中發(fā)射出來(lái)并通過(guò)一個(gè)直徑4毫米的孔，所述擋片的末端為直徑8毫米的圓且能夠擋住所述4毫米的孔，所述旋轉(zhuǎn)連接件連接所述雙向彎曲型壓電陶瓷管，所述雙向彎曲型壓電陶瓷管后端連接有所述夾具、電極，通過(guò)所述電極對(duì)所述雙向彎曲型壓電陶瓷管加電壓，使所述雙向彎曲型壓電陶瓷管產(chǎn)生位移，所述旋轉(zhuǎn)軸孔位于所述旋轉(zhuǎn)連接件中間，所述雙向彎曲型壓電陶瓷管是為所述擋片提供動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)器、且其長(zhǎng)度40毫米，在所述雙向彎曲型壓電陶瓷管水平放置且一端固定的情況下，另一端可以向上或向下擺動(dòng)最大位移2毫米，所述旋轉(zhuǎn)連接件能夠?qū)⑺鲭p向彎曲型壓電陶瓷管的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述擋片的旋轉(zhuǎn)。

所述擋片與所述旋轉(zhuǎn)連接件連接的一端兩側(cè)具有兩個(gè)翼，所述旋轉(zhuǎn)連接件一端兩側(cè)具有所述卡槽，將所述擋片上的兩個(gè)翼折疊并箍住所述旋轉(zhuǎn)連接件以能夠固定，從而省掉了現(xiàn)有的螺栓固定連接，能夠使控制機(jī)構(gòu)的所述旋轉(zhuǎn)連接件和所述擋片的總重量減少至0.40克，所述旋轉(zhuǎn)連接件另一端具有所述插槽、且所述插槽內(nèi)側(cè)具有卡齒，所述鉸鏈連接于所述旋轉(zhuǎn)連接件上的插槽和所述旋轉(zhuǎn)軸孔之間。

所述鉸鏈為所述旋轉(zhuǎn)連接件本體中1毫米寬的部分，能夠彎曲；所述擋片是由厚度0.1毫米的薄不銹鋼片制成且具有若干透孔；可以在橫向輕微地彎曲所述擋片臂，以增加其在橫向的剛度。

所述旋轉(zhuǎn)連接件的絕緣性能夠防止由于長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致的所述雙向彎曲型壓電陶瓷管表面的絕緣層脫落而造成的所述雙向彎曲型壓電陶瓷管電極短路，又由于所述旋轉(zhuǎn)連接件的表面較光滑，可以減少所述所述旋轉(zhuǎn)連接件和不銹鋼的旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦而引起的機(jī)械振動(dòng)和沖擊，因此所述旋轉(zhuǎn)連接件提供了軟接觸條件，能夠延長(zhǎng)所述雙向彎曲型壓電陶瓷管的使用壽命。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型由于使用了雙向彎曲壓電陶瓷管作為驅(qū)動(dòng)器，因而能夠避免產(chǎn)生干擾磁場(chǎng)；又在雙向彎曲壓電陶瓷管作為驅(qū)動(dòng)器和特氟龍旋轉(zhuǎn)器的共同作用下，得到了減少了開(kāi)啟/閉合擋板的響應(yīng)時(shí)間、減輕了重量的效果。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快、噪聲低；相比于一般的疊堆型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，所述的雙向彎曲壓電陶瓷管能夠在同樣的體積條件下有更大的位移。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合本實(shí)用新型的圖形進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型示意圖；

圖2是旋轉(zhuǎn)連接件平面放大示意圖；

圖3是所述擋片與所述旋轉(zhuǎn)連接件連接的一端平面放大示意圖。

圖中，1.擋板，2.旋轉(zhuǎn)連接件，3.旋轉(zhuǎn)軸孔，4.雙向彎曲型壓電陶瓷管，5.夾具，6.電極，7.卡槽，8.鉸鏈，9.插槽。

具體實(shí)施方式