两个多层嵌套薄片结构对准系统及装调方法技术方案

本发明专利技术提出一种两个多层嵌套薄片结构对准系统及装调方法，该系统包括光学平台、五维调节结构、聚焦光学结构、准直光学结构、远心光学系统、参考镜、自准直经纬仪和远心系统导轨等，其中聚焦光学结构和准直光学结构均为多层嵌套的薄壁结构，要求两者对应层的镜片对准安装。首先通过目测以及五维调节结构对准直光学结构的姿态和位置进行初步调整；然后采用自准直经纬仪和远心光学系统分别对其姿态和位置进行精确校准，并利用五维调节结构对准直光学结构姿态和位置进行精密调节；最后通过五维调节结构对准直光学结构和聚焦光学结构两者之间的距离进行调节，完成其安装固定。完成其安装固定。完成其安装固定。

【技术实现步骤摘要】
两个多层嵌套薄片结构对准系统及装调方法


[0001]本专利技术涉及光学精密机械
，具体涉及一种两个多层嵌套薄片结构对准系统及装调方法。

技术介绍

[0002]空间X射线天文观测对探索宇宙与生命起源等科学问题有非常重要的作用，而作为观测手段之一的X射线聚焦光学的性能则至关重要，X射线聚焦光学通常由多层嵌套的Wo lter
‑
I型结构组成，其有二次旋转对称的抛物面和双曲面共焦构成，X射线通过两次反射聚焦成像。为了减少杂散光对探测器处的影响，需要在聚焦光学入口处安装准直结构，其同样是多层嵌套的薄壁圆环结构。准直镜片和聚焦光学镜片的厚度均小于1mm，需将两个多层嵌套结构进行精准装调，以达到整体的X射线光学成像性能要求。

技术实现思路

[0003]为了实现准直光学结构与聚焦光学结构的精准装调，本专利技术提供了一种两个多层嵌套薄片结构对准系统及装调方法。
[0004]本专利技术的基本原理是：
[0005]本专利技术首先将准直光学结构安装于五维调节结构上，通过目测并利用五维调节结构对准直光学结构和聚焦光学结构进行初步调整；其次采用自准直经纬仪对准直光学结构和聚焦光学结构姿态精确校准，并通过五维调节结构对准直光学结构的姿态进行调节；然后通过远心光学系统对准直光学结构与聚焦光学结构的相对应镜片进行位置测量，并通过五维调节结构对准直光学结构进行位置调节；然后通过迭代测量和精密调节实现准直光学结构和聚焦光学结构的装调；最后通过五维调节结构对准直光学结构和聚焦光学结构两者之间的距离进行调节。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种两个多层嵌套薄片结构对准系统，包括光学平台以及固定在所述光学平台上的五维调节结构、聚焦光学结构组件、准直光学结构组件、远心光学系统组件、参考镜、自准直经纬仪和远心系统导轨组件；
[0008]所述聚焦光学结构组件包括多层聚焦光学镜片和聚焦光学镜片支撑结构，所述多层聚焦光学镜片固定于所述聚焦光学镜片支撑结构上。
[0009]所述准直光学结构组件包括多层准直镜片和准直镜片支撑结构，所述多层准直镜片固定于准直镜片支撑结构上。
[0010]所述远心光学系统组件包括超细牙螺杆、同轴光源、远心镜头和相机。
[0011]所述远心系统导轨组件包括远心系统径向导轨和远心系统径向导轨中心定位块，所述远心系统径向导轨固定于远心系统径向导轨中心定位块上。
[0012]进一步地，所述远心光学系统组件中所述的同轴光源和所述的远心镜头应同轴安装。
[0013]进一步地，所述光学平台中心开孔，所述远心系统径向导轨中心定位块置于该孔中。
[0014]进一步地，还包括支撑结构、轴向调节最低限位、支撑法兰、五维调节结构以及背光源。所述支撑法兰通过支撑结构与所述光学平台固定安装；所述轴向调节最低限位固定安装与支撑结构上；所述背光源安装在所述支撑法兰上。
[0015]利用该两个多层嵌套薄片结构对准系统对准直光学结构和聚焦光学结构进行装调的方法，包括以下步骤：
[0016]1)将聚焦光学结构组件安装于支撑法兰上；
[0017]2)将准直光学结构组件安装在五维调节结构上，；
[0018]3)通过目视调节五维调节结构使多层准直镜片与聚焦光学镜片对应层镜片初步对齐；
[0019]4)将参考镜放置于光学平台中心，通过自准直经纬仪测量参考镜、准直光学结构组件和聚焦光学结构组件上的参考镜角度，然后调节五维调节结构使准直光学结构组件和聚焦光学结构组件光轴平行；
[0020]5)对准直光学结构组件和聚焦光学结构组件中对应镜片的位置进行调节；
[0021]5.1)将远心系统径向导轨中心定位块放置于光学平台中心孔中，将远心光学系统组件固定于远心系统径向导轨上；
[0022]5.2)通过调节超细牙螺杆对远心镜头的姿态进行调节；
[0023]5.3)打开背光源和同轴光源，通过远心镜头和相机查看多层准直镜片和聚焦光学镜片对应的镜片的位置差,并通过调节五维调节结构减小位置差；
[0024]5.4)绕远心系统径向导轨中心定位块旋转固定于远心系统径向导轨上的远心光学系统组件，观测不同区域镜片的位置差，并通过步骤5.3进行修正；
[0025]6)重复步骤4和5，直至对应准直光学结构组件和聚焦光学结构组件的姿态以及位置满足要求。
[0026]7)通过五维调节结构对准直光学结构和聚焦光学结构两者之间的距离进行调节，最后将准直光学结构组件固定安装到聚焦光学结构组件上。
附图说明
[0027]图1为本专利技术两个多层嵌套薄片结构对准系统示意图；
[0028]图2为准直光学结构组件示意图；
[0029]图3为聚焦光学结构组件示意图；
[0030]图4为远心光学系统组件安装示意图；
[0031]图5为远心系统导轨组件示意图；
[0032]1‑
光学平台、2
‑
支撑结构、3
‑
轴向调节最低限位、4
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准直光学结构组件、5
‑
聚焦光学结构组件、6
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支撑法兰、7
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背光源、8
‑
五维调节结构、9
‑
远心光学系统组件、10
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参考镜、11
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自准直经纬仪、12
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远心系统导轨组件、41
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准直镜片支撑结构、42
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准直镜片、51
‑
聚焦光学镜片、52
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聚焦光学镜片支撑结构、91
‑
超细牙螺杆、92
‑
同轴光源、93
‑
远心镜头、94
‑
相机、121
‑
远心系统径向导轨、122
‑
远心系统径向导轨中心定位块。
具体实施方式
[0033]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0034]如图1
‑
5所示，该两个多层嵌套薄片结构对准系统，包括光学平台1以及固定在光学平台1上的支撑结构2，放置于光学平台1上的远心光学系统组件9、参考镜10、自准直经纬仪11。准直光学结构组件4包括准直镜片支撑结构41和多层准直镜片42；聚焦光学结构组件5包括聚焦光学镜片51和聚焦光学镜片支撑结构52；远心光学系统组件9包括超细牙螺杆91、同轴光源92、远心镜头93和相机94；远心系统导轨组件12包括远心系统径向导轨121和远心系统径向导轨中心定位块122。
[0035]其中，还包括轴向调节最低限位3、支撑法兰6、背光源7以及五维调节结构8。
[0036]利用该两个多层嵌套薄片结构对准系统对准直光学结构和聚焦光学结构进行装调的方法，包括以下步骤：
[0037]1)将聚焦光学结构组件5安装于支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两个多层嵌套薄片结构对准系统，其特征在于：包括光学平台(1)以及固定在所述光学平台(1)上的五维调节结构(8)、聚焦光学结构组件(5)、准直光学结构组件(4)、远心光学系统组件(9)、参考镜(10)、自准直经纬仪(11)和远心系统导轨组件(12)；所述聚焦光学结构组件(5)包括多层聚焦光学镜片(51)和聚焦光学镜片支撑结构(52)，所述多层聚焦光学镜片(51)固定于所述聚焦光学镜片支撑结构(52)上。所述准直光学结构组件(4)包括多层准直镜片(42)和准直镜片支撑结构(41)，所述多层准直镜片(42)固定于准直镜片支撑结构(41)上。所述远心光学系统组件(9)包括超细牙螺杆(91)、同轴光源(92)、远心镜头(93)和相机(94)。所述远心系统导轨组件(12)包括远心系统径向导轨(121)和远心系统径向导轨中心定位块(122)，所述远心系统径向导轨(121)固定于远心系统径向导轨中心定位块(122)上。2.如权利要求1所述的两个多层嵌套薄片结构对准系统，其特征在于：还包括支撑结构(2)、轴向调节最低限位(3)、支撑法兰(6)以及背光源(7)；所述支撑法兰(6)通过所述支撑结构(2)与所述光学平台(1)固定安装；所述轴向调节最低限位(3)固定安装于所述支撑结构(2)上；所述背光源(7)安装在所述支撑法兰(6)上。3.如权利要求1所述的两个多层嵌套薄片结构对准系统，其特征在于：所述远心光学系统组件(9)中所述的同轴光源(92)和所述的远心镜头(93)同轴安装。4.如权利要求1所述的两个多层嵌套薄片结构对准系统，其特征在于：所述光学平台(1)中心开孔，所述远心系统径向导轨中心定位块(122)置于该孔中并可旋转。5.一种两个多层嵌套薄片结构对准装调的方法，其特征在于：一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫永清，杨彦佶，盛立志，陈勇，强鹏飞，丛敏，周晓红，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：