一种真空容器内光学检测架的隔振机构制造技术

一种真空容器内光学检测架的隔振机构涉及光学精密检测振动隔离技术领域，技术方案是：光学检测架通过支撑臂和支撑立柱固定到隔振器上，或者光学检测架通过支撑臂和吊杆固定到隔振器上，真空容器筒壁竖向中部位置设有凸形腔体，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与支撑立柱连接，支撑立柱垂直贯穿凸形腔体壳下部壁后固定到隔振器上；或者，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与吊杆连接，吊杆垂直贯穿凸形腔体壳上部壁后固定到隔振器上。本发明专利技术可以使光学平台及其荷载的重心接近隔振装置的弹性平面，避免整个隔振系统出现摇摆和不稳定现象。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种真空容器内光学检测架的隔振机构涉及光学精密检测振动隔离
，技术方案是：光学检测架通过支撑臂和支撑立柱固定到隔振器上，或者光学检测架通过支撑臂和吊杆固定到隔振器上，真空容器筒壁竖向中部位置设有凸形腔体，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与支撑立柱连接，支撑立柱垂直贯穿凸形腔体壳下部壁后固定到隔振器上；或者，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与吊杆连接，吊杆垂直贯穿凸形腔体壳上部壁后固定到隔振器上。本专利技术可以使光学平台及其荷载的重心接近隔振装置的弹性平面，避免整个隔振系统出现摇摆和不稳定现象。【专利说明】一种真空容器内光学检测架的隔振机构
本专利技术涉及光学精密检测振动隔离
，尤其涉及一种真空容器内光学检测架的隔振机构，特别适合内径6米以上的大型真空容器内光轴垂直与水平指向状态下的光学精密检测。
技术介绍
光学检测的准确度常受限于检测装置的质量和检测环境的稳定性。光传播路径内的大气扰动和传递到检测装置的振动是两个常见的由检测环境引入的误差源。在真空环境中进行精密光学检测是解决大气扰动的最佳办法，对检测装置与被检测件的隔振成为精密光学检测的关键技术。当前，世界科技发达国家为研发大口径、高分辨力空间光学载荷，都研制或升级改造了大型空间环境模拟试验设备和与之配套使用的大口径光学检测装置作为基础保障条件。其中，光轴垂直指向状态下检测大口径光学元件或光学系统能消除重力的影响，更接近真实空间环境中的微重力状态，获得与在轨性能一致的检测结果。对于卧式真空容器内的光学检测架，常采用光学检测架的支撑立柱贯穿真空容器底部筒壁后固定到隔振平台的隔振方式，参见公开文献LowryHS, etal..DevelopmentofHWILTestingCapabiIitiesforSatelIiteTargetEmulationat AEDC.2006AdvancedMaui0pticalandSpaceSurveiIIanceTechnologies Conference, 2006:p.E12。但当载荷在水平方向振动时，若其质量 中心高于隔振系统的刚度中心，就会产生摇摆现象。如果质量中心高于刚度中心很多，整个隔振系统则会出现不稳定。针对立式中型真空容器内光轴垂直指向状态下的光学检测，1991年美国CBI公司采用了摇篮式整体隔振方式，参见公开文献DohognePW, CarpenterffA.0pticaltestingcryogenicthermalvacuumfacility.16thSpaceSimulation Conference.1990:113-132,即将其真空低温容器整体置于隔振平台上。因该容器(Φ3.5πιΧ7πι)的质量不很大，这种隔振方式是合理的。但对质量达数百吨的大型容器，摇篮式整体隔振方式不仅难以实现，且容器及其附属设备(如真空泵等)的振动也会影响光学系统安装面的稳定性。大光学检测设施(LOTF)【参见公开文献SergeevPA, etal..Vibration-1solatedopticalbenchoftheLargeOpticalTestFacility(LOTF)Verticalfortestingspacetelescopes .Proc.SPIE2478, 1995:336-347】是俄罗斯圣彼得堡光学研究所于1995年建造的、用于模拟空间环境条件的大口径空间光学载荷光轴垂直指向状态下的检测与试验。LOFT的光学检测架位于真空容器外，为立式钢筋混凝土圆筒壳状结构，内径13m、厚0.3m、高43m、质量达4240t，通过32个隔振器悬挂到建筑结构顶板。光学检测架通过上端承载结构刚性悬挂真空容器内的光学检测装置，通过下端承载结构刚性支撑真空容器内的被检测件。该单摆式隔振机构过于庞大，基础设施建造成本高。为对开普勒太空望远镜进行光轴垂直指向状态下的光学检测，2008年美国波尔航空航天技术公司在其TV511空间环境模拟试验设备中设计制造了垂直准直装置(VCA)，参见公开文献 MartellaMA, etal..0pticaltestingoftheKepler PhotometerinathermalvacuumenvironmentatBalIAerospace .Proc.SPIE7436, 2009:74360S-74360S-9。VCA 的隔振方式是将光学检测架整体悬挂在设有三组真空兼容隔振器的真空容器壁顶部的圆环上。因开普勒太空望远镜及光学检测架的外形尺寸较小、重量较轻，这种单摆式整体悬挂隔振方式是合理的。但如果检测装置与被检测件相距较远、质量中心偏离隔振系统的刚度中心很多，整个隔振系统也会出现不稳定现象。上述大型真空设备的光学检测架的隔振方式都存在不足之处。其中支撑立柱或吊杆均在底部或顶部位置贯穿真空容器壁，未见在竖向中部位置贯穿真空容器壁的摇篮式光学检测架隔振机构。
技术实现思路
为了克服现有真空设备的光学检测架隔振方式的不足，本专利技术提供了一种真空容器内光学检测架的隔振机构。本专利技术采取的技术方案如下:一种真空容器内光学检测架的隔振机构，其特征是:光学检测架通过支撑臂和支撑立柱固定到隔振器上，或者光学检测架通过支撑臂和吊杆固定到隔振器上，真空容器筒壁竖向中部位置设有凸形腔体，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与支撑立柱连接，支撑立柱垂直贯穿凸形腔体壳下部壁后固定到隔振器上；或者，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与吊杆连接，吊杆垂直贯穿凸形腔体壳上部壁后固定到隔振器上。上述凸形腔体由腔体壳与开孔的真空容器筒壁连接构成，或者，是真空容器筒壁做成的凸形环状腔体结构。上述支撑立柱或吊杆垂直贯穿凸形腔体壳壁处设有真空密封法兰，真空密封法兰的真空密封件为挠性或柔性器件。上述支撑立柱或吊杆直接固定到隔振器上；或先固定到隔振器平台后，隔振器平台再固定到隔振器上。在光学检测架的底部或顶部设有阻尼装置。真空容器内设有光学检测架的卸载支承台。本专利技术的有益效果如下:I)本专利技术的隔振机构采用的摇篮式悬浮隔振方式可以使隔振机构及其载荷的质量中心接近隔振器的刚度中心，避免出现摇摆和不稳定现象；2)本专利技术的隔振机构采用的整体式隔振方式可以使检测装置与被检测件固定在处于同一个光学检测架的安装平台上，保证二者振动时不会出现相位差；3)本专利技术的隔振机构的支撑立柱或吊杆在贯穿真空容器壁处的真空密封件为挠性或柔性器件，避免了因容器的振动、抽真空后容器的形变对光学系统安装面所带来的不利影响；4)本专利技术的隔振器置于真空容器外，避免了在低温真空环境中使用真空兼容隔振器，增强了隔振系统的可靠性与易维修维护性。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术真空容器内光学检测架的隔振机构的结构示意图。图2为本专利技术实施例1的应用示意图。图3为本专利技术实施例2的应用示意图。图4为本专利技术实施例3的应用示意图。图5为本专利技术实施例4的应用示意图。图6为本专利技术实施例5的应用示意图。图7为本专利技术实施例6的应用示意图。图8为本专利技术实施例7的应用示意图。图9为本专利技术实施例8的应用示意图。图10为本专利技术实施例9的应用示意图。图中:1.真空容器，2.检测装置，3.光学检测架，4.真空容器筒壁，5.支撑臂，6.真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空容器内光学检测架的隔振机构，其特征是：光学检测架通过支撑臂和支撑立柱固定到隔振器上，或者光学检测架通过支撑臂和吊杆固定到隔振器上，真空容器筒壁竖向中部位置设有凸形腔体，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与支撑立柱连接，支撑立柱垂直贯穿凸形腔体壳下部壁后固定到隔振器上；或者，光学检测架的支撑臂伸到所述凸形腔体内与吊杆连接，吊杆垂直贯穿凸形腔体壳上部壁后固定到隔振器上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立杰，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22