一种背靠背双光栅调整装置及姿态调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种背靠背双光栅调整装置，属于光谱仪分光系统技术领域。该背靠背双光栅调整装置，包括呈工字形的双光栅底座和设置于双光栅底座下端的双光栅底座调整机构；双光栅底座的左右两端分别设置有第二光栅和第一光栅，第一光栅通过第一光栅固定模块固定于双光栅底座右端，第二光栅通过第二光栅固定模块固定于双光栅底座左端；第二光栅固定模块用于调整第二光栅的姿态，双光栅底座调整机构上的俯仰调节螺钉和倾斜调节螺钉用于调整第一光栅的姿态。本发明专利技术提供的背靠背双光栅调整装置，具有调试功能，能够分别实现背靠背双光栅的姿态调试。态调试。态调试。

【技术实现步骤摘要】
一种背靠背双光栅调整装置及姿态调整方法


[0001]本专利技术涉及光谱仪分光系统
，尤其涉及一种扫描式双光栅光谱仪中背靠背双光栅调整装置及姿态调整方法。

技术介绍

[0002]扫描式光栅光谱仪是一种以光栅为分光元件，在出射狭缝处获得单色光的单色器，该结构使得其光谱分辨率可以在光栅光谱范围内达到较高的水平。以平面光栅为核心分光器件，通过平面光栅的旋转实现分光的双光栅光谱仪，具有波段范围宽、分辨率高、灵敏度高、检出限低等优点，已成为发射光谱仪的主流发展趋势，ICP光谱仪、火花光谱仪、激光光谱仪、原子吸收光谱仪均可采用双光栅光谱仪作为分光模块。
[0003]作为光谱仪器的核心器件，光栅的姿态对分光系统的光电信号起决定作用，直观影响光谱仪的整机性能。使用双光栅配置可以在保证光谱仪光谱分辨率的前提下，拓宽其波段范围。图1是一种扫描式背靠背双光栅光谱仪的光路结构，其核心分光器件为背靠背双光栅，为了保证光谱仪的整机性能，对背靠背双光栅的姿态提出了更为严格的要求。为了使背靠背双光栅光谱仪的分光性能达到设计要求，需要双光栅的工作姿态与设计要求精确吻合。现有技术中公开了一种五维光栅调整架(CN 107976763 A)，但该专利仅对单光栅姿态的调整进行说明，没有提到背靠背双光栅的固定结构及姿态调整方法的实现方式。因此设计一种能够实现扫描式光谱仪中这种背靠背双光栅的固定结构及对应的姿态调整方法至关重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于解决上述
技术介绍
中存在的不足，为此，本专利技术提供了一种背靠背双光栅调整装置，具有调试功能，能够分别实现背靠背双光栅的姿态调试。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]一种背靠背双光栅调整装置，包括呈工字形的双光栅底座和设置于所述双光栅底座下端的双光栅底座调整机构；
[0007]所述双光栅底座的左右两端分别设置有第二光栅和第一光栅，所述第一光栅通过第一光栅固定模块固定于所述双光栅底座右端，所述第二光栅通过第二光栅固定模块固定于所述双光栅底座左端；
[0008]所述第一光栅固定模块包括设置于所述双光栅底座右侧前端的第一光栅前挡片；
[0009]所述第二光栅固定模块包括设置于所述双光栅底座左侧前端的第二光栅前挡片，所述第二光栅前挡片上配合连接有与第二光栅工作面接触的第二光栅前挡片顶丝；
[0010]所述双光栅底座调整机构包括连接于所述双光栅底座下端的光栅台和连接于所述光栅台下端的光栅台支座；
[0011]所述光栅台上设置有所述调节螺钉组，所述调节螺钉组包括俯仰调节螺钉、倾斜
调节螺钉和辅助调节螺钉，所述调节螺钉组在所述光栅台的安装位置的侧面设置有用于将所述调节螺钉组抱死的锁紧螺钉组，所述锁紧螺钉组包括分别与所述俯仰调节螺钉、所述倾斜调节螺钉和所述辅助调节螺钉相对应的锁紧螺钉A、锁紧螺钉B和锁紧螺钉C。
[0012]优选地，所述第一光栅固定模块还包括设置于所述双光栅底座上端的第一光栅固定组件，所述第一光栅固定组件包括贯穿连接于所述双光栅底座上的第一光栅紧定螺钉、与所述第一光栅紧定螺钉相配合的第一光栅锁紧螺母、设置于所述第一光栅紧定螺钉下端的第一光栅金属垫片和连接于所述第一光栅金属垫片下端的第一光栅橡胶垫片。
[0013]优选地，第二光栅固定模块还包括设置于所述双光栅底座上端的第二光栅调整组件A、第二光栅调整组件B和设置于所述双光栅底座下端的第二光栅调整组件C；
[0014]所述第二光栅调整组件A包括穿设于所述双光栅底座上端的第二光栅紧定螺钉A、与所述第二光栅紧定螺钉A相配合连接的第二光栅锁紧螺母A和连接于所述第二光栅紧定螺钉A下端的第二光栅金属垫片A；
[0015]所述第二光栅调整组件B包括穿设于所述双光栅底座上端的第二光栅弹性销柱B、与所述第二光栅弹性销柱B相配合连接的第二光栅锁紧螺母B和连接于所述第二光栅弹性销柱B下端的第二光栅金属垫片B；
[0016]所述第二光栅调整组件C包括设置于所述双光栅底座下端的第二光栅垫片辅助螺钉和连接于所述第二光栅垫片辅助螺钉上的第二光栅底端垫片。
[0017]优选地，所述第二光栅底端垫片与所述第二光栅垫片辅助螺钉连接处采用一字斜切面。
[0018]优选地，所述双光栅底座的左右侧壁上分别设置有第二光栅弹片组和第一光栅弹片组；
[0019]所述第一光栅弹片组包括呈三角形设置于所述双光栅底座右侧壁上的上弹片A、下弹片B和下弹片C；
[0020]所述第二光栅弹片组包括呈三角形设置于所述双光栅底座左侧壁上的上弹片D、下弹片E和下弹片F,所述下弹片B和所述下弹片C的安装位置与所述上弹片D的安装位置呈等边三角形，所述等边三角形的质心与第一光栅和第二光栅的中心等高。
[0021]优选地，所述光栅台上设置有螺钉衬套和设置于所述螺钉衬套内的锁定弹簧。
[0022]优选地，所述第一光栅固定模块还包括设置于所述双光栅底座右侧两端的第一光栅侧挡片。
[0023]优选地，所述光栅台上设置有由第一定位销钉和第二定位销钉组成的定位销钉组，所述第一定位销钉与所述双光栅底座下端右侧相连接，所述第二定位销钉与所述双光栅底座下端左侧相连接。
[0024]本专利技术的目的之二在于提供一种双光栅姿态调整方法，包括如下步骤：
[0025]S1,将双光栅光谱仪光学系统中的准直镜安装至预定位置，进行初始姿态调试；
[0026]将上述的扫描式双光栅光谱仪中背靠背双光栅调整装置安装在光室的预定位置，在光栅的零级光束传输方向上放置背靠背双光栅姿态调整的校准工装，校准工装上刻有十字叉丝；
[0027]S2，已知波长的激光光束通过准直镜准直之后，照射到背靠背双光栅表面，激光光束经过光栅之后，通过对光栅工作角度的设置，可将光栅的0级光光斑和+1级衍射光斑分别
照射到校准工装上，当第一光栅和第二光栅的0级光光斑和+1级光光斑均能照射到校准工装的对应十字叉丝上时，背靠背双光栅的姿态与预定的使用状态一致。
[0028]优选地，S2还包括第一光栅的姿态调试和第二光栅的姿态调试；
[0029]所述第一光栅的姿态调试包括俯仰姿态的调试和倾斜姿态的调试，具体如下：
[0030]S21,将第一光栅的0级光照射到与其对应的十字叉丝位置，观察0级光光斑在高度方向是否与工装上的十字叉丝重合，如果在高度方向上不能精确的与十字叉丝的交点重合，说明第一光栅的俯仰状态存在偏差，则调整俯仰调节螺钉，将第一光栅的0级光光斑调整到与其对应的十字叉丝的交点位置重合，实现第一光栅俯仰姿态的调试；
[0031]S22,将第一光栅的+1级光照射到与其对应的十字叉丝位置，观察+1级光光斑在高度方向是否与工装上的十字叉丝重合，如果在高度方向上不能精确的与十字叉丝的交点重合，说明第一光栅的倾斜状态存在偏差，则调整倾斜调节螺钉，将第一光栅的+1级光光斑调整到与其对应的十字叉丝的交点位置重合，实现第一光栅倾斜姿态的调试；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背靠背双光栅调整装置，其特征在于，包括呈工字形的双光栅底座和设置于所述双光栅底座下端的双光栅底座调整机构；所述双光栅底座的左右两端分别设置有第二光栅和第一光栅，所述第一光栅通过第一光栅固定模块固定于所述双光栅底座右端，所述第二光栅通过第二光栅固定模块固定于所述双光栅底座左端；所述第一光栅固定模块包括设置于所述双光栅底座右侧前端的第一光栅前挡片；所述第二光栅固定模块包括设置于所述双光栅底座左侧前端的第二光栅前挡片，所述第二光栅前挡片上配合连接有与第二光栅工作面接触的第二光栅前挡片顶丝；所述双光栅底座调整机构包括连接于所述双光栅底座下端的光栅台和通过一颗穿过光栅台螺钉衬套的螺钉连接于所述光栅台下端的光栅台支座；所述光栅台上设置有所述调节螺钉组，所述调节螺钉组包括俯仰调节螺钉、倾斜调节螺钉和辅助调节螺钉，所述调节螺钉组在所述光栅台的安装位置的侧面设置有用于将所述调节螺钉组抱死的锁紧螺钉组，所述锁紧螺钉组包括分别与所述俯仰调节螺钉、所述倾斜调节螺钉和所述辅助调节螺钉相对应的锁紧螺钉A、锁紧螺钉B和锁紧螺钉C。2.根据权利要求1所述的一种背靠背双光栅调整装置，其特征在于，所述第一光栅固定模块还包括设置于所述双光栅底座上端的第一光栅固定组件，所述第一光栅固定组件包括贯穿连接于所述双光栅底座上的第一光栅紧定螺钉、与所述第一光栅紧定螺钉相配合的第一光栅锁紧螺母、设置于所述第一光栅紧定螺钉下端的第一光栅金属垫片和连接于所述第一光栅金属垫片下端的第一光栅橡胶垫片。3.根据权利要求1所述的一种背靠背双光栅调整装置，其特征在于，第二光栅固定模块还包括设置于所述双光栅底座上端的第二光栅调整组件A、第二光栅调整组件B和设置于所述双光栅底座下端的第二光栅调整组件C；所述第二光栅调整组件A包括穿设于所述双光栅底座上端的第二光栅紧定螺钉A、与所述第二光栅紧定螺钉A相配合连接的第二光栅锁紧螺母A和连接于所述第二光栅紧定螺钉A下端的第二光栅金属垫片A；所述第二光栅调整组件B包括穿设于所述双光栅底座上端的第二光栅弹性销柱B、与所述第二光栅弹性销柱B相配合连接的第二光栅锁紧螺母B和连接于所述第二光栅弹性销柱B下端的第二光栅金属垫片B；所述第二光栅调整组件C包括设置于所述双光栅底座下端的第二光栅垫片辅助螺钉和连接于所述第二光栅垫片辅助螺钉上的第二光栅底端垫片。4.根据权利要求3所述的一种背靠背双光栅调整装置，其特征在于，所述第二光栅底端垫片与所述第二光栅垫片辅助螺钉连接处采用一字斜切面。5.根据权利要求1所述的一种背靠背双光栅调整装置，其特征在于，所述双光栅底座的左右侧壁上分别设置有第二光栅弹片组和第一光栅弹片组；所述第一光栅弹片组包括呈三角形设置于所述双光栅底座右侧壁上的上弹片A、下弹片B和下弹片C；所述第二光栅弹片组包括呈三角形设置于所述双光栅底座左侧壁上的上弹片D、下弹片E和下弹片F,所述下弹片B和所述下弹片C的安装位置与所述上弹片D的安装位置呈等边三角形，所述等边三角形的质心与第一光栅和第二光栅的中心等高。
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹海霞，赵英飞，夏钟海，罗剑秋，何淼，王卫东，李宏伟，周伟，
申请(专利权)人：钢研纳克检测技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：