包括推進模塊和成像裝置的微衛星的製作方法

2023-06-11 01:21:41 2

專利名稱：包括推進模塊和成像裝置的微衛星的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於使用運載體的系統、模塊和方法，可用於例如軌道微衛星及與其一起使用的輔助設備。
背景技術：
從太空對地球或其他太空目標的成像依靠太空飛行器的使用，太空飛行器配備了使用折射或反射透鏡的照相機或望遠鏡以及傳感器、探測器和姿態控制裝置，例如推進器、反作用輪、陀螺儀，以將這類光學系統指向所需的方向。使用不止一個這類的太空飛行器對同一目標進行成像，可能達到比用單個光學部件更高的解析度。然而，這需要對太空飛行器的相對位置的精確的掌握和控制。反作用輪、陀螺儀和其他「內部系統」對於控制太空飛行器的相對位置是不起作用的； 唯一有用的是基於作用力與反作用力原理的系統，因此需要從太空飛行器的將物質拋射出去以產生所需的推力。因此，所有這些推進器需要用於貯存排出物料的容器，而該物料通常是以氣體或液體等流體的形式貯存的。與貯存的方法和推進的原理無關，容器的大小最終限制了成像太空飛行器可進行機動的壽命，從而限制其可用性。在其他參數相同的情況下，容器越大其壽命越長。高解析度的光學部件，無論在其位於電磁波譜的哪一部分，都需要大焦距以得到高放大倍率，還有大光圈以收集足夠的來自遠處目標的射線以投射到檢測傳感器上。對於給定的配置和技術，更大的光學系統將可得到一個解析度更好質量更高的圖像。因此，很顯然，當設計太空飛行器時，為達到更好的性能，推進劑容器和光學系統對太空飛行器的內部空間存在著競爭。在太空飛行器上分別布置這樣的系統時，要求它們兩者都具有堅固的結構；事實上推進劑容器必須能耐受壓力和加速度負載，而光學系統則需要極高的結構剛度，以保證透鏡的精確定位。這種分立的堅固的結構，增加了太空飛行器的總質量，最終增加了它們的製造和發射費用。

發明內容
在第一個方面，本發明提供了一種微衛星，包括推進模塊，所述推進模塊用於使所述微衛星運動和/或定向；成像裝置，所述成像裝置安裝在所述推進模塊之上；燃料供應部分；其中所述燃料供應部分位於所述成像裝置之內。在第二個方面，本發明提供了一種電磁閥，包括具有入口的基片；平面閥組件，所述閥組件包括閥框架和可選擇性地運動的座構件，所述座構件同所述靜止構件共面；所述平面閥組件在閥框架上形成了層；電磁線圈，所述電磁線圈具有垂直於所述閥組件的平面的軸線；所述電磁線圈毗鄰於所述閥組件；所述座構件具有放置在毗鄰於所述電磁線圈的部分上的鐵磁材料；其中當所述電磁線圈通電之時，所述座構件被布置為在所述閥框架的平面內向所述線圈運動，且自密封所述入口的閉合位置運動到打開所述入口的開放位置。在第三個方面，本發明提供了一種電磁閥，用於選擇性地切換入口與所述閥的第一出口或所述閥的第二出口之間的流體連通，所述閥包括具有所述入口的基片；平面閥組件，所述閥組件包括閥框架和可選擇性地運動的座構件，所述座構件同所述靜止構件共面； 所述平面閥組件在閥框架上形成了層；電磁線圈，所述電磁線圈具有垂直於所述閥組件的平面的軸線；所述電磁線圈毗鄰於所述閥組件；所述座構件具有放置在毗鄰於所述電磁線圈的部分上的鐵磁材料；其中當所述電磁線圈通電之時，所述座構件被布置為在所述閥框架的平面內向所述線圈運動，且自打開所述第一出口並密封所述第二出口的第一位置運動到打開所述第二出口並密封所述第一出口的第二位置。在第四方面，本發明提供了一種用於密封流體通道的隔離閥，包括橫跨所述通道的膜，所述膜能夠承受所述流體通道內的壓力；加熱源，所述加熱源與所述膜匹配；所述加熱源被布置為使所述膜破裂，從而使流體流過所述膜並穿過流體通道；其中所述加熱源包括電阻器，所述電阻器連接至電源，且具有同所述膜匹配的加熱面。在第五方面，本發明提供了一種多驅動閥，包括塊體，所述塊體具有入口和出口 ； 與所述入口和出口匹配的可變形的膜；偏向施壓構件，所述偏向施壓構件被布置為可選擇性地偏向施壓於所述膜，使之與所述入口和出口密封接觸，其中當由所述偏向施壓構件施加的所述偏向施壓被去除時，所述可變形的膜被布置為可通過變形來允許所述入口和所述出口之間的流體連通。在第六方面，本發明提供了一種閂鎖組件，包括殼體；位於所述殼體內的插座，所述插座和殼體繞中心軸線旋轉配合；沿所述中心軸線，自收縮位置到延伸位置與所述殼體滑動配合的銷；其中在所述收縮位置，所述銷的第一部分被成形為防止所述殼體和插座的相對旋轉，而在所述延伸位置，第二部分被成形為允許所述殼體和插座的旋轉。在第七個方面，本發明提供了一種支持設備，包括第一和第二具有軸向磁化的磁體且以相反的極性相對，並被定位為可產生可選擇性地調整的排斥力；所述第一磁體被固定在支架上；所述第二磁鐵以旋轉配合的方式定位在所述第一磁體上方；其中所述第二磁體被布置為安裝在旋轉裝置上，並且所述排斥力被調整為可支撐所述裝置的重量，並且可使所述裝置通過所述第一和第二磁體的相對轉動而自由轉動。在一實施例中，本發明可整合光學和推進劑的容納系統，以有效地共享空間和結構。對於該實施例，只要求推進劑原料對於需要由探測器傳感器收集的電磁波是足夠透明的，推進劑物料的折射性質可以忽略不計，或在對光學系統的設計中進行考慮，結構要能耐受推進劑的壓力並且其變形是可以忽略不計或可控的。在下面的章節中，我們將就可能的配置對本發明的總體特徵進行詳細闡述，然而其他配置對於本領域的專業人員來說通過應用本發明的總體特徵也是顯而易見的。


參照示出本發明可能的布置的附圖，可方便地進一步描述本發明。本發明的其他布置也是可能的。因此附圖的特殊性不應被理解為取代了本發明先前描述的一般性。圖1-根據本發明的一個實施例的帶有安裝在其上的望遠鏡的微衛星；圖2-根據本發明的一個進一步的實施例的帶有安裝在其上的望遠鏡的微衛星；圖3-根據本發明的一個進一步的實施例的微推進模塊；圖3A-根據本發明的兩個進一步的實施例的微推進模塊；
圖4-根據本發明的一個進一步的實施例的微型噴嘴和微推進器模塊；圖5-根據本發明的一個進一步的實施例的加熱器和蒸發器組件；圖6-根據現有技術的微型閥；圖7-根據現有技術的進一步的微型閥；圖8-根據現有技術的交叉指狀的靜電致動器；圖9-根據本發明的一個實施例的微型閥；圖10-根據本發明的一個進一步的實施例的微型閥；圖11-根據圖10的微型閥；圖12-根據圖10的微型閥；圖13-根據圖10的微型閥；圖14-根據本發明的一個進一步的實施例的微型閥；圖15-根據本發明的一個實施例的微型閥的構建方法；圖16-根據本發明的一個進一步的實施例的微型閥的構建方法；圖17-根據本發明的一個進一步的實施例的微型閥，示出了集成的壓力傳感器；圖18-根據本發明的一個進一步的實施例的微型閥，示出了集成的微型噴嘴；圖19-根據本發明的一個實施例的隔離閥；圖20-根據本發明的一個進一步的實施例的隔離閥；圖21-根據本發明的一個進一步的實施例的隔離閥；圖22-根據圖21的實施例的隔離閥；圖23-根據圖21的實施例的電阻加熱器；圖24-用於根據圖23的隔離閥的電阻加熱器和隔離膜；圖25-根據圖21的隔離閥的下遊壓力相對時間的變化特徵圖；圖根據本發明的一個實施例的多用途隔離閥；圖27-根據本發明的一個進一步的實施例的煙火式閂鎖；圖28-根據本發明的實施例的微量天平；圖29-根據本發明的一個進一步的實施例的微量天平；圖30-本發明的一個實施例在不同的加熱功率水平下的推力相對時間的變化特徵圖；以及圖31-根據本發明的一個實施例的磁懸浮軸承。
具體實施例方式本發明涉及一種在太空中運動的運載體，如在軌道上運行的微衛星。根據圖1和2 中的實施例的微衛星，包括光學腔室或光學管100，該光學管100在一端通過透光窗110封閉，而在另一端通過法蘭120使光學探測器130與開口 125對應放置而封閉。窗口 110也可以很方便地將其形狀做成透鏡，從而與其他透鏡或反射鏡組成光學系統，執行聚焦或校正的功能。藉助於襯墊115，窗口 110至少具有將管100封閉的功能，使光學管100可以容納作為推進劑使用的壓縮流體200。開口 125使得例如C⑶或CMOS的光學探測器130可接收由透鏡和反射鏡組成的光學系統投射在焦平面上的圖像。傳感器130可位於蓋140之前或之後，同樣由於襯墊145，蓋140可將光學管100密封。
一組聚焦和校正透鏡或反射鏡150可通過間隔裝置155，以一種通常用於望遠鏡的光學元件的方法放置在管內，唯一需要注意的是，需為在不同的透鏡間形成的子腔室設置壓力均衡孔157。在此配置中的元件100、110、115、120、140和145限定了封閉的內部空間，如燃料供應部件，或者更具體地說，燃料室210，該燃料室容納的推進劑流體/燃料200較佳地為壓縮氣體，但也可能是液體。如果傳感器130位於該內部空間210內，那麼它的電力和電子連接電纜將通過專用的傳輸插接件220穿過容器壁。為了清楚的解釋，圖2展示了為稱為馬斯克夫-卡塞格林(Matsukov-Cassegrain) 的光學配置，通常該光學配置能確保具有相當長的焦距的非常緊湊的內部空間。來自成像目標的光線，首先通過窗口 110，窗口 110同時也具有校正透鏡的功能，以減少這類反射式光學部件的典型的像差。然後光線通過光學管，穿過儲存的推進劑氣體，接著由置於管100 一端的法蘭120上的主反射鏡160反射。經過反射，光線打在了放置在管100入口處的副反射鏡170上，接著再反射回來，直到他們通過主鏡上的開口 125和法蘭120上的開口 126， 到達傳感器130。如果該光學元件連接到管100的不同的點上，設計時應注意，要確保管在壓力下的變形可以忽略不計，以使光學幾何結構不受影響。或者可以使光學部件懸掛在管內部的結構件250上，並且處於平衡的壓力下。在推進劑的折射率由於壓力和溫度的改變而發生的變化需要加以補償的情況下， 光學元件可以使用可變形的由密封的腔室組成的支撐結構，通過形狀的變形來抵消流體上的光學影響。在推進劑是以液態的形式儲存的情況下，避免任何液體的自由表面或晃動是至關重要的。這可以通過將終端是平面透明窗口 261的波紋管260插入光學管100來實現，該波紋管260容納液體200，且會在其使用時收縮以保持其處於壓力之下。透明窗口 261將是活塞沈2的一部分，活塞262可在光管100內滑動並通過彈簧263或注入由窗口 261和 110限定的腔室211內的壓縮氣體對流體保持加壓。雖然本發明適用於任何大小的太空成像太空飛行器，其最大的優勢還是體現在例如所謂方塊衛星(Cubesats)的這樣最小的衛星中，方塊衛星具有典型的IOOmmX IOOmm正方形截面，其長度在IOOmm和300mm之間。就方塊衛星而言，圖2顯示了附接到光管和推進劑的主容器100的推進模塊300。在其容積利用最為有效的配置中，推進模塊也起到了推進劑輔助容器的作用，其內部空間310通過窗口 125和126間的光學管的內部空間210相連。為了獲得空間的最佳利用，光學傳感器130及其電子設備135以及衛星的其他電子設備136 可包含在內部空間310之內，它們在此受到了組成模塊300的金屬壁的很好的保護，可以不受宇宙射線的影響。控制太空飛行器姿態的多個推進器模塊320安置在太空飛行器的外殼的對角處。同時已知交叉和相對地配置的各具有4個噴嘴330的2對模塊，通過點燃相對的模塊上的相對的推進器而產生的扭矩，可實現太空飛行器繞兩個軸向的轉動，而通過該轉動就可以控制太空飛行器上在3個軸向上的姿態。本發明可以不使用連接管路就將位於推進模塊300的相對的角落a和b上的相對的這些推進器模塊320進行整合，而連接管路一般難以組裝，同時又有洩漏的風險。這種無管路的整合是通過用螺絲直接將推力控制閥360安裝在推進模塊和推進器模塊之間的壁上實現的。由於閥門360可能仍然存在極少量的洩漏，又引入了隔離閥400將實際的氣體的內部空間310和閥入口的內部空間315分開。為了便於裝配和更換，隔離閥400附接到微推進模塊300的未被推進器模塊佔據的其中一個角落。鑽取的通道309將閥400的入口連接到內部空間310，而另一鑽取的通道311將閥400的出口連接到在模塊300的壁上鑽取的容腔315，其也連接到推力控制閥360。使隔離閥400與在相對的角落的推進器模塊 320b相連接的必要的橫向通道312是在模塊300內部的肋形部分上鑽取的，該肋形部分起結構增強元件的作用。加氣止回閥362和壓力傳感器363被置於隔離閥附近，同時通過鑽取的孔連接至內部空間310。為了可以插入傳感器130以及電子設備135和136，微推進模塊的形狀被做成有蓋302的盒301，蓋302通過多個螺絲303附接在盒301，並且通過襯墊304將其密封。蓋 30 可與法蘭120聯接或與其是一體的。電子纜線通過傳輸接插件305穿過模塊壁300。為容納更大量的氣體，壓力調節器380可能是必需的，以在較低的壓力下向各個閥門供氣。壓力調節器可位於隔離閥的入口之上、在其出口處或主貯存箱100和輔助貯存箱300之間，尤其是當如果電子設備135和136承受不了高壓時。為了達到比衛星發射時其總體積所能容許的更長的光程，一旦衛星被部署且準備工作時，一種可伸展的結構可使第一組透鏡伸出。這種結構可以由2個或多個滑動杆270製成，滑動杆270由壓縮彈簧275或其他伸展式致動器啟動，由煙火式閂鎖500釋放和鎖定。 或者，整個光學管可分為多個圓柱形滑動部101，一旦閂鎖被釋放，則圓柱形滑動部101在推進劑壓力的作用下將伸展至全部的長度，從而減小貯存箱內壓力，以減小結合部和襯墊上的受力，減小洩漏的風險。因此，這可以使結構上的應力釋放，以減少或消除疲勞，蠕變或其他有害的與時間相關的效應。本實施例允許存在腔室的兩級結構，主腔室210容納燃料且連接到望遠鏡的內部空間，第二腔室通過殼體壁上的推力口連接到推進器模塊320，這兩個腔室通過外圍設備 (即隔離閥)連接在一起的，使得只有當需要推力時才允許所述連接，否則就將主腔室與第二腔室隔離，以儘量減少或解除洩漏的風險。如果控制著閥360的電子設備359被置於貯存箱的內部空間320之中來優化空間的使用，那麼閥360可方便地置於第二腔室315內，如圖;3B所示，從而避免了至少一個流體的接合部的出現以及相關的洩漏或可靠性降低的風險。對於不需要使用與推進劑的容器一體化了的光學元件的應用，如果不需要插入電子設備，蓋302b可以為簡單的平蓋，甚至就焊接在盒301之上。其他太空飛行器部件50、其他有效載荷、甚至從商業渠道可得到的攝影相機都可以通過適配器連接到盒301的底部或平蓋30沘。微推進器模塊如圖4中所示的推進器模塊320主要由本體321、一組微型閥360、壓緊密封襯墊 362的微型閥襯墊保持器361、一組微型噴嘴330、將微型噴嘴330鎖靠在本體321上且壓緊密封襯墊326的微型噴嘴保持器3 組成，全部通過螺絲組裝。
簡化的型式可以用3個、2個或甚至僅一個噴嘴和閥門製成。可替代的實施例包括如圖5中所示的在噴嘴330之前的導管380中引入電阻器 381，來使用推進劑的加熱的或氣化。噴嘴和導管通過襯墊382和384密封，電阻器通過穿過導管380的導線383連接到外部電路，導管380用高溫絕緣材料製成，例如可加工陶瓷 「Macor 」。電線383由玻璃粉或類似手段密封。整個組是由頂蓋386和螺釘387裝配保持的。微型閥雖然通過商業渠道可得到的微型閥與所描述的配置完全兼容，我們還是提出了一種新的微型閥，這種微型閥在不犧牲製造和裝配的簡易性的同時，通過在微型閥中的儘可能的整合，減小了其大小和重量。可以根據確定了其總體結構的製造技術先將微型閥分類為MEMS微型閥或所謂的精密工程微型閥。同任何其他的MEMS器件一樣，MEMS微型閥是在一個典型的平面基片(晶片)上實現的，該基片可以是矽、玻璃或塑料的結合，這樣才能使用光刻和蝕刻的方法進行批量生產。精密工程微型閥的每個部件都是單獨加工、衝壓或成型的，使之具有有了一個更立體的結構。當目標是高度小型化、低價格，高容積，並與其他電子設備高集成時，普遍採用的是MEMS的方法，在此所描述的本發明也採用此方法。如圖6所示，典型的MEMS微型閥包括在一個基片上實現並用另一基片封閉的空腔，從而提供了成為閥孔的一個洞。這種閥孔通過致動器關閉或開啟，該致動器往往以膜的形式實現，該膜被以不同的方法驅動，垂直於平面基片運動，典型的驅動方式有眷壓電晶體在高壓下的變形 熱致動的元件被流入其內的電流加熱而產生的變形，其原理有〇固體結構的熱體積膨脹，流體相變或膨脹；〇形狀記憶合金的效應；可通過商業渠道得到的微型閥的例子如圖7所示，展示了來自瑞德伍德微系統公司(Redwood Microsystems)的熱致動MEMS微型閥和來自李公司(Lee)的電磁致動的精密工程微型閥。從這兩個例子可見，典型的MEMS微型閥不使用通常用於精密工程微閥的電磁驅動。事實上，電磁致動需要在致動器的運動部件中包括比較大的的鐵磁性元件，這是MEMS 的批量生產不容易實現的。另一方面，使用同樣的致動器容積和能量時，利用電磁效應在致動器的速度和力方面可得到更高的性能。這是由於精心設計的電磁止動器在本質上可以實現更高的能量密度。通常不鼓勵MEMS系統使用電磁致動的另一個原因是，由於材料不兼容而造成的必要的線圈和磁路的實現的複雜性、在MEMS的典型的扁平化架構中配置的難度，以及實現線圈的三維繞線的難度。基於這些原因，典型的MEMS致動器在具有上述效能的同時，還具有幾個缺點 弱的致動力 需要高的致動動力或電壓。
由於致動器在達到所需的開放溫度的過程中的熱惰性，熱致動的MEMS微型閥需要長時間的致動。 在整個致動過程中，需要不斷地提供電能以補償通過致動器材料流失的熱量， 以保持溫度。這樣導致了微型閥的高電耗。在這一點上，必須提醒的是，微型閥的主要功能是 關閉時提供流體的孔的安全的閉合，不允許任何洩漏 打開時使該同一個孔的打開良好，流體流動有最小的壓降對於第一個功能，通過彈簧或通過在入口通道內的流體的高壓來確保高的閉合力是必要的；這個力必須在孔打開的過程中通過致動器來克服，以實現微型閥的第二個基本功能。因此，對一個好的閥而言，獲得高的致動力是基本的。此外，打開的速度是非常重要的，以對允許流動的流體的量進行精確控制。如果致動力高且能被瞬時的施加，這是可以達到的。如同在下面的部分將解釋的，在此描述的本發明充分利用了電磁致動器及其在一個構想特殊的MEMS微型閥中的優勢，而無需面對前面所描述的電磁致動器的典型問題。與微型閥不同，在微定位應用中，運動部分的功能不涉及任何流體通道或孔，因此其運動可以被導向為沿著MEMS基片的平整表面，且基本利用了致動的靜電學原理；在這種情況下，如圖8中清晰示出的，典型的結構由於其手指樣的形狀而通常被稱為「交叉指狀」。通過這樣的原理，只能產生非常小的力量，但一般都足夠驅動這些裝置內的微觀部件，然而這種靜電力通常不足以驅動閥門。閥致動器是軸線與基片垂直的微型化的電磁線圈，其中微型閥機構在該基片中實現。這個還未被任何MEMS閥應用過的解決方案，允許使用比較大的磁路來驅動微型閥機構。閥的運動部件包含由鐵磁材料製成的小元件，該元件同電磁線圈相互作用以產生致動作用。當閥閉合時，該鐵磁元件處於其靜止位置，而鐵磁線圈的軸線被安裝在該鐵磁元件的中心之外。當線圈通電時，磁場將鐵磁元件拉向線圈的中心以使磁場的能量最小化，從而產生了致動作用。返回和保持在關閉位置是通過內嵌在閥結構中的彈簧實現的。將比彈簧為零載荷時的空間稍厚的密封元件嵌入，使彈簧在閥的裝配時就被預加了載荷。這樣的預載荷保證了密封件的壓縮，因此避免了流體通過閥洩漏。致動器的運動部件的幾何形狀形成了限動件，致動器向閥的打開位置的延伸受到限動件的限制。這樣的限制保證了彈簧元件內的應力保持在可與材料的彈性行為相容的水平下，遠低於材料的屈服容限。流體的閥主要是由與前述的任何其他閥都相同的基本元件組成，在本具體的實施例5000中，這些基本元件沿著基片材料以平面的方式布置入口通道5009、孔5010、密封襯墊5005、襯墊座5003、出口通道5011、閉合元件5003、彈簧5004以及致動器5020。電磁致動螺線管5020及其線圈5021可相對基片獨立地布置在任何適合電磁場與運動元件相互作用的位置。一種可能的配置如圖9所示。該配置的微流體平面部分可以通過蝕刻技術在矽片上實現，如在圖10的4層閥結構的a)外形圖；b)剖視圖、圖11和圖13中所示的其具有最高效率的實施例中，需要2層內部的矽層5102,5103和2層外部的玻璃層5101、5104。這種四層結構5100具有彈簧5004和運動體5002，運動體5002被分為了兩個對稱的部分(即500 和5004b)，而孔5010在兩者之間實現。這種對稱是必要的，使將襯墊 5005壓在它的座5002上的彈簧5004的載荷是完全對稱地均衡的。如圖13所示，閥的打開是由運動體5103在電磁體5120提供的電磁場的作用下的平移實現的，當電磁體5120的線圈5121通電並吸引銜鐵5122時提供該電磁場。在這種情況下運動體5103釋放了其在密封件5105上的壓力，因此流體可從入口通道5109流出，穿過出口通道5111內的打開了的孔，出口通道5111可被製成是垂直或平行於微型噴嘴5090 內的基片的。必須指出的是，密封件5105是嵌入在運動體和孔口座之間的槽中的。這種槽是通過加工實現的，其尺寸比襯墊稍小，使得當襯墊就位後，通過彈簧5104需要的延伸可將嵌入的墊片壓緊。這種特別的特徵可使整個閥體、彈簧、運動體、孔以及襯墊座形成一個單一的部分。對於製造經驗較少的廠，只用兩片晶片來製作一個最簡單的實施例5200(名為 「2L」微型閥)也是可能的。在這種情況下，該層疊結構的僅僅一半將只用一個矽晶片5201 和一個玻璃晶片5202實現，且該結構相對其中心平面不對稱，然後將該晶片插入封裝件 5203來完成其製造，該封裝件5203提供入口 5209的底部與出口 5210、5211之間的流體連接。這簡化了在鍵合和雙面蝕刻中的對齊的要求，但在彈簧5204的伸展和密封元件5205 的壓緊中引入了小的不對稱行為。然後通過將兩晶片的層疊結構的晶片在封裝內同異型密封件5212壓在一起，完成該流體通道。這種封裝件可以由任何材料的製成，只要它是抗磁性的且可以以最小的間隙保持磁迴路。如圖13和圖14所示，該實施例已被配置為有一個入口 5209和兩個出口通道 5211a和5211b以及兩個襯墊520 和5205b，使該閥在任何時候在一通道關閉時另一通道都是打開的，用於流體返回。4L微型閥的實現過程需要結合深反應離子蝕刻、融合和陽極鍵合和切割，如圖15 所示。兩個矽晶片5102和5103通過雙面光刻或蝕刻以形成通道，並形成允許運動部件平移的間隙，且它們被蝕刻貫穿形成彈性的彈簧以允許運動部件的運動。在進一步進行兩個矽晶片的熱鍵合之前，襯墊必須嵌入到位，該襯墊用能夠承受鍵合溫度的軟金屬實現。底部玻璃5104採購時已帶有開到位的孔5104a。在進一步進行玻璃底層的陽極鍵合之前，鐵磁材料製成的銜鐵被放置到位。當3個鍵合步驟都完成後，該晶片被從晶片上切割下來。如圖16所示，實現2L微型閥的過程中需要一組類似的步驟，但由於沒有困難的鍵合對齊要求以及座和銜鐵空腔在鍵合和切割後的可及性，所以可被簡化，使低溫材料可用於密封(即橡膠)和銜鐵(即磁化合金)通過利用閥的腔室在壓力下的變形可以很容易地將壓力傳感器集成在該系統中。 如圖17所示，通過電沉積和光刻而圖案化了電阻器5301a至5301d的層和導體將形成一個惠斯登電橋，由腔室變形造成的電失衡可被外部電路檢測並與其內部壓力相關聯。這種電氣連接可通過探針或引線接合法或焊接至電極片530 至5302d上的方式實現。閥的出口可以通過收縮擴張微型閥連接在實現在晶片5090的底部5111或其側面的孔上，從而實現了完全集成的MEMS可控微推進器或微質量流量控制器，如圖18所示。根據本發明的各種實施例的電磁閥的特徵包括i.其運動平行於基片，而所有基於類似功能開發的致動器垂直於基片運動ii.由螺線管產生的外部電磁場提供能源的致動作用，該螺線管完全由致動器自身來解耦，而其他類似的致動器都在熱膨脹或靜電或壓電的系統上工作，那些系統需要同能量提供元件很緊密的接觸，其能量密度低，複雜度高且價格昂貴iii.本設計基於僅1個簡單而可靠的微加工工序，即活性離子蝕刻(RIE)以及兩個簡單而可靠的封裝工序，即陽極鍵合和矽熱鍵合iv.微型閥座在平行於基片的方向上打開v.通過在基片本體上實現的彈簧來產生微型閥的閉合力和預加載vi.閥體、運動元件、彈性元件、孔、襯墊座做為一個單一的部分實現vii.對可嵌入該裝置的分立的密封元件的集成，使得可以根據最終的用途來選擇幾乎任何材料(即，侵蝕性流體)viii.流通的液體不會與系統的任何電氣部分接觸ix.微型閥作為MEMS集成的微推進器的使用χ.微型閥作為MEMS集成的微流量控制器的使用隔離閥隔離閥400可製成兩種不同的配置單驅動和多驅動。單驅動閥是基於通過焦耳效應達到高溫的小電阻器來熔化的膜。如圖19所示，熱致動的隔離閥是由支撐在帶有孔4006的堅固的隔膜4003上的薄膜4005組成的，隔膜4003將貯存箱的內部空間同管道連接分隔開。膜被加熱器4004削弱並最終局部地融化，以使箱內氣體的壓力可以剎住膜並打開閥。支撐隔膜置於貯存箱體 4001和管道集合器本體4002之間。加熱器4004是商業化的表面貼裝器件的50歐姆電阻器或兩個或更多個該電阻器，該電阻器被置於孔4006的周側，由並聯和串聯相結合，形成100歐姆的總電阻器(兩個並聯的100歐姆電阻或串聯的兩對並聯的25歐姆電阻)。向電阻器4004上施加12V電壓。有兩種基本的配置，一種配置其中的流體以一個方向穿過該閥(命名為「T」)，適合安裝在帶螺紋的管道之間或者貯存箱和帶螺紋的管道之間，第二種配置其中的流體穿過該閥，且在閥打開後又返回其進入的同一側，(命名為「R」)。如圖20至M所示，印刷電路板「PCB」 4103支撐著膜4105的同時，也支撐一個或多個電阻器4104，為其提供電氣連接。膜4105和PCB4103夾在連接至加壓的貯存箱的本體 4101和連接至下遊管道的本體4102之間。電阻器4104被置於一個或多個孔4106旁邊。 由於兩個襯墊4107及螺絲4108的包紮，完成的層疊結構是無洩漏的。「R」閥的基本實施例，是通過主體4201和閉合頭4202將膜4205和其承載電阻器 4204的支撐件4203夾在中間製成的，並且提供了用於氣體穿過閥的孔4206。
通過觀察該頭4201的功能，「T」閥的區別是顯而易見的，該功能是通過在膜支撐件4203上的第二孔將流動導向主體4201。通過這種方式，假如貯存箱的罩或殼也包含下遊的通道，則隔離閥「R"只在箱的一側工作，從而易於更換，而閥「T」的情況不同，需要在箱和管道之間工作。隔離閥「R」的實施例可有兩個變型，一個變型其中的閥的本體是由兩個大體積的本體4201和4202組成，命名為「RB」，還有一個變型其中該閥是薄的基片的層疊結構(命名為「RS」)。主要的區別在於在膜和下遊的本體之間使用的密封。這樣的本體與PCB背面相接觸，以支撐密封膜。。而在大體積本體的情況下，如圖21所示，密封是通過壓緊在本體和微型管道4209 之間的微型0型圈4207來實現的，微型管道位於本體之間，使之與貯存箱對齊並使系統更堅固。在層疊結構「RS」的情況下，其一側通過與大體積本體一樣的方法來密封，而另一側則是通過基片上的預鍍錫表面的焊接來實現密封的。在任何情況下膜都是膠合在加熱器基片上，通過額外的膠帶層420 或者其自身就是從膠帶上衝壓而成的。選擇的膜材料必須能夠承受高達150°C的額定高溫，而低溫要達到_50°C，並且同時能在加熱器產生的熱量到達其他的關鍵元件如0型圈4207或膜周圍更多的區域前，在大約250°C左右熔化。得到的典型打開時間是500ms，而保持加熱最長Is或2s就可以完全穩定地打開一次。通過監測下遊壓力的上升，如圖25所示，可以觀察到閥的打開。圖沈顯示了多驅動閥450，在此作為先前的單驅動「R」隔離閥的變體提出，它基於通過電動馬達4520驅動的旋轉的凸輪4510，凸輪4510打開和閉合位於閥的本體4201和閥的頭部4540之間的可變形的膜4530。該馬達，如果必要的話可使用減速齒輪箱，通過安裝在其軸上的偏心凸輪4510，移動一個偏向施壓構件，在這種情況下該偏向施壓構件為滑動元件4560。滑動元件推動可變形的膜4530，該膜4530可由橡膠製成，由於裝配緊密，該膜 4530被壓在入口孔和出口孔以及孔之間的平坦區域上。當滑動元件4560因凸輪轉動而抬起時，在來自入口孔的流體的壓力作用下，膜變型，並且流體開始沿著由於膜的變形而形成的通道流動。凸輪每轉半圈閥完全打開和關閉一次。根據本發明的各種實施例的隔離閥的特點包括i.用膜來中斷和密封流體的通道或管道，從而將較高壓力的一側與較低壓力或空的一側分開ii.可使用一面或兩面都有膠合劑或粘性物質的聚合物膜來使膜與接觸的本體之間密封iii.使用一個或多個電阻器在一點或多點熔化這樣的膜，以使流體自其流過。iv.將電阻器和加熱面與支撐密封膜的表面置於同一處。v.將加熱器置於膜支撐元件內的孔周圍，以熔化封閉該孔的該密封膜。vi.使用層疊結構來使通道在層疊結構層的橫向上被密封。vii.通過使用焊接材料來組裝該層疊結構。viii.利用受壓側的壓力將密封膜壓在電阻器的加熱面上，從而得到最好的熱傳導效果以熔化膜
ix. 一旦密封膜被打開，就有可能得到將流動傳送回其產生的一側的返回通道，從而使得有可能將隔離閥安裝在貯存箱的一側，以在重複使用或需要為了測試目的而多次使用時易於更換。煙火式閂鎖煙火式閂鎖500可以為「凸出銷」式或「旋轉鎖定」式，基於例如高氯酸鉀和鋁粉的混合物的一小團爆炸性充填物510，由小電阻器520引爆，用來移動小活塞530，小活塞530 移動凸出的尖頭或者與旋轉元件540脫離。凸出銷式閂鎖是旋轉鎖定式閂鎖的簡化型式，這裡將予以描述。閂鎖主要由本體550和軸530組成，該軸在其內端有腔室535且小的印刷電路板 (PCB) 560自本體550上的槽插入以形成此腔室的內部空間。此PCB具有至少一個面對該腔室內部空間的小電阻器560，且小電阻器560通過沿著PCB的絕緣導線連接至外部的電路。 軸的另一端具有正方形區域536，該正方形區域536與用螺紋連接到本體上的保持器元件 570相接合，並且與通過軸承585或等效的旋轉接頭連接到本體的軸轂580相接合。保持器和軸轂具有長方形的槽590，不允許軸、定位器和軸轂相對旋轉。腔室內充填了爆炸物510， 如果有電流通過電路，則電阻器及其鄰近的爆炸物將被加熱到引爆溫度，從而引爆爆炸物。 產生的爆炸將如圖27b所示將軸530推向前方，且使其正方形端536從保持器和軸轂脫離， 使圓形的部分537進入矩形槽中。在衝程結束時，軸和保持器之間的錐形匹配部538由於其小角度而被鎖定。在開放配置下，軸轂現在可以自由轉動而軸被鎖定在開放位置。用於推力測量的微量天平推力的測量通過新的微量天平來實現，該微量天平在扭力天平的概念的基礎上有所改變，即通過使用空心管道2305從外部箱2304供應受壓的推進流體，使得彈性元件能夠檢測到該推力，並測量其位於推進器201產生推力處的臂2306的末梢處的變形。這種彈性扭力懸吊去除了任何摩擦的存在，因此，再結合光耦合電路或無線電來驅動推進器閥2307， 就可以測量由該微型推進器產生的確切的力。如果不使用光耦合器，可將連接法蘭2309的很細的導線添加到系統中，並可通過測量有與沒有這樣的導線的情況下的振蕩周期，在數值上去除引入的小的附加的剛度。可替代地，閥可置於該彈性管的上遊，該彈性管也不再具有產生很小的推力脈衝的能力，但可以是理想的彈性懸架。有兩種可能的測量方法通過允許偏轉然後光學裝置(即雷射位移計)進行檢測 2310，或用通過電(即電磁或靜電力)產生的其他外部和非接觸式的參照和受控的力對其進行補償。實現平衡需要各種懸掛物質的精確的均衡，以使其重心恰好位於空心管2305之下。此外，管道必須具有非常小的直徑和厚度，使得最小的推力能夠產生足夠的偏轉力並且同時，管道2305的強度必須大到足夠懸掛整個振蕩部分以及承受氣體的內部壓力。管道2305通過膠合劑連接至上法蘭和下法蘭，上法蘭用螺絲連接到真空室的頂板上，在真空室中進行推力的測量，而下法蘭用螺絲連接到保持平衡臂和平衡配重的下法蘭。
當天平是通過接通在其臂的末端的微型推進器來操作時，由微型噴嘴201所產生的力使臂2306繞懸吊管道2305轉動，從而按照推力扭矩和管道的彈性的反作用力扭矩的差異開始動態振蕩。由於這兩種力一般不相等，因此天平將繼續其受迫諧波振蕩，並通過雷射傳感器對其進行測量，由於懸吊管道2305的材料和幾何形狀是已知的，因此懸掛管道 2305所產生的彈性反作用力已知的，且天平的慣量由設計是已知的並經自由諧波振蕩周期的測量所證實，唯一未知的是微型噴嘴產生的力，故可相對時間計算出該力。對於推進劑加熱微推進器配置的情況下，這種振蕩的典型圖表如圖30中的紅線所示，同時藍線顯示在儲氣箱中的壓力。由於使用的紙記錄儀，因此在圖中的時間方向是從右到左。可以清楚地看到振幅(也就是微型噴嘴的推力)如何隨著箱中可用氣體的使用而造成的壓力的減小而減小的。用於完整的微推進系統的鑑定的磁懸浮軸承為了測試完整的微推進系統，有必要在真空箱中懸浮地進行，以使摩擦儘可能小。 雖然下面描述所涉及的這類問題的解決方案是用於微推進的情況的，但是針對這類問題， 本解決方案可以應用到任何其中包括一個其重量對其旋轉摩擦來說相對為高的旋轉裝置的儀器或設備。圖31顯示了支持設備以實現這一目標，在本實施例中該設備包括兩個軸向磁化且相對旋轉接合的的環形磁體，所述磁體因此形成了磁懸浮軸承。要認識到，在一些實施例中，例如當旋轉摩擦不是關鍵時，可以由磁體段的環形陣列來代替環形磁體，它可以仿真一個完整的環形磁體。此類軸承放置在最接近和稍高於完整的微推進系統的重心6010處，而完整的微推進系統是與用於無線控制和遙測以及電源供應所必需的微衛星的元件一起組裝的。該軸承是由兩個軸向極化並極性相反的環形磁體6020a和6020b實現的，環形磁體6020a和 6020b具有典型的磁場線6060。一個軸承固定在懸浮的微推進結構6030上，而另一個位於柱6040之上，柱6040伸入微衛星內部，固定在基座6050上，基座6050可以通過調整螺絲和水準氣泡來實現精確的垂直方向上的對齊。由於兩種相反的磁體不能形成非常穩定的系統，保證兩個排斥力和重力的橫向對齊是必要的。通過自兩個部件中的一個(即，柱)凸出來的針狀件6100與另一部件(即懸浮物體，如正在測試的微衛星)內的凹座6110相接合來實現這一目地。通過針狀件-座將兩個磁體之間的距離保持在一個值，該值不足以產生與懸浮體的重量完全平衡的力。在這種方式下，仍然存在一個小的力量使針狀件6100保持在座6110的中心，且從而以穩定的方式將兩部分錨定在一起。由於可以藉助滑動支撐件 6200來對磁體的距離進行微調，以選擇性地減小此殘餘力，因此同時也可將摩擦力減至最小，對於非常重的物質也是如此。通過該系統，允許在針狀件-座接觸點周圍的小的橫向振蕩，這對於判斷推進器的對齊和物質分布的狀況是有用的。由於與傳統的軸承相比，具有非常低的摩擦，因此微推進器的力很微小的效應都可以被評估，並且微推進系統的實際解析度和脈衝能力都可以得到充分鑑定和演示。
權利要求
1.一種微衛星，包括推進模塊，所述推進模塊用於使所述微衛星運動和/或定向； 成像裝置，所述成像裝置安裝在所述推進模塊之上； 燃料供應部件；其中所述燃料供應部件位於所述成像裝置之內。
2.根據權利要求1所述的微衛星，其中所述燃料供應部件位於所述成像裝置的光學腔室內，從而對應於所述成像裝置的光路徑穿過燃料供應部件中的燃料。
3.根據任何一個在前的權利要求所述的微衛星，其中所述燃料是液體燃料。
4.權利要求1到3中的任何一個權利要求所述的微衛星，其中所述燃料供應部件包括容積可選擇性地變動的燃料腔室，從而隨著所述燃料的消耗，所述腔室的容積也相應地減
5.根據權利要求4所述的微衛星，其中所述可選擇性地減小的腔室包括活塞，所述活塞受到偏壓以減小所述腔室內的容積。
6.根據任何一個在前的權利要求所述的微衛星，其中所述成像裝置包括可延伸的結構，以向前移動第一組透鏡，從而增加所述成像裝置的光程。
7.根據權利要求6所述的微衛星，其中所述成像裝置包括至少兩個滑動地接合的同心的部分和用來在所述至少兩個部分之間引起相對運動的致動器，所述相對運動的範圍在收縮位置和延伸位置之間。
8.一種微衛星，包括推進模塊，所述推進模塊包括殼體，所述殼體具有內部的腔室；所述殼體在所述殼體的壁之中形成了燃料入口、推力口及在兩者間提供燃料路徑的導管；所述推進模塊還包括安裝於所述推力口的推力組件。
9.根據權利要求8所述的微衛星，其中所述推力組件包括推力模塊，所述推力模塊具有多個噴嘴和多個推力控制閥，每個所述推力控制閥都與所述噴嘴相對應；從而所述推力控制閥位於所述推力口和所述推力模塊之間。
10.根據權利要求9所述的微衛星，其中所述推進模塊包括多個推力口，各推力口均與推力組件相關聯。
11.根據權利要求8所述的微衛星，其中所述殼體包括接合表面和可安裝到所述接合表面的適配器組件，從而所述適配器組件使得外圍設備可以與所述推進模塊接合。
12.根據權利要求11所述的微衛星，其中所述外圍設備包括望遠鏡、照相器材、壓力傳感器、燃料裝載閥、電子控制裝置和測試儀器。
13.根據權利要求9所述的微衛星，其中所述推力模塊包括一個加熱或蒸發組件，用來蒸發所述噴嘴處或所述噴嘴附近的燃料。
14.根據權利要求13所述的微衛星，其中所述蒸發組件包括電阻器，所述電阻器安裝在毗鄰於所述噴嘴的管道之中；所述電阻器與電源之間有電連接，以把所述燃料加熱到蒸發溫度。
15.根據權利要求2到14中的任何一個權利要求所述的微衛星，其中所述光學腔室包括可變形的支撐結構，從而由於壓力和溫度的變化而造成的推進劑的折射率的變化可通過形狀的變形而得到了補償，以消除由於所述燃料供應部件而造成的光學影響。
16.一種電磁閥，包括具有入口的基片；平面閥組件，所述閥組件包括閥框架和可選擇性地運動的座構件，所述座構件同所述靜止構件共面；所述平面閥組件在所述閥框架上形成了層；電磁線圈，所述電磁線圈具有垂直於所述閥組件的平面的軸線；所述電磁線圈毗鄰於所述閥組件；所述座構件具有放置在毗鄰於所述電磁線圈的部分上的鐵磁材料；其中當所述電磁線圈通電之時，所述座構件被布置為在所述閥框架的平面內向所述線圈運動，且自密封所述入口的閉合位置運動到打開所述入口的開放位置。
17.根據權利要求16所述的電磁閥，進一步包括彈性元件，從而當所述電磁線圈斷電之時，所述彈性構件被布置為自所述開放位置向所述閉合位置偏向施壓於所述座構件。
18.根據權利要求17所述的電磁閥，其中所述彈性構件包括彈簧構件。
19.根據權利要求18所述的電磁閥，其中所述彈簧構件包括所述座構件的蝕刻區域， 以在所述座構件的平面內提供所述座構件的可壓縮的部分，還包括可壓縮的密封件，從而所述密封件在所述框架和座構件之間的嵌入偏向施壓於所述彈簧構件，使得當線圈斷電之時形成彈性返回機構。
20.根據權利要求16到19中的任何一個權利要求所述的電磁閥，其中所述基片還包括出口，從而從入口至出口的流體路徑穿過所述座構件以產生閥效應，來控制流體從所述入口流至所述出口。
21.根據權利要求20所述的電磁閥，還包括置於所述閥組件上的第二閥密封層所述閥密封層包括密封構件，所述密封構件同所述閥組件的密封構件相對應所述鐵磁材料被布置為聯接所述兩個座和座密封構件，以當所述電磁線圈通電和斷電之時共同工作，從而所述閥密封層起到了密封所述閥組件的所述座構件的作用。
22.根據權利要求16到21中的任何一個權利要求所述的電磁閥，還包括壓力傳感器層，所述壓力傳感器層被定位以檢測作為電阻函數的所述電磁閥的變形；所述壓力傳感器具有輸入和輸出電極以連接電源，用於測量對應於變形變化的電阻變化，由此測量在所述電磁閥中的流體流動引起的壓力。
23.—種電磁閥，用於選擇性地切換入口與所述閥的第一出口或所述閥的第二出口之間的流體連通，所述閥包括具有所述入口的基片；平面閥組件，所述閥組件包括閥框架和可選擇性地運動的座構件，所述座構件同所述靜止構件共面；所述平面閥組件在所述閥框架上形成了層；電磁線圈，所述電磁線圈具有垂直於所述閥組件的平面的軸線；所述電磁線圈毗鄰於所述閥組件；所述座構件具有放置在毗鄰於所述電磁線圈的部分上的鐵磁材料；其中當所述電磁線圈通電之時，所述座構件被布置為在所述閥框架的平面內向所述線圈運動，且自打開所述第一出口並密封所述第二出口的第一位置運動到打開所述第二出口並密封所述第一出口的第二位置。
24.一種用於密封流體通道的隔離閥，包括橫跨所述通道的膜，所述膜能夠承受所述流體通道內的壓力；加熱源，所述加熱源與所述膜匹配；所述加熱源被布置為使所述膜破裂，從而使流體流過所述膜並穿過所述流體通道；其中所述加熱源包括電阻器，所述電阻器連接至電源，且具有同所述膜匹配的加熱面。
25.根據權利要求M所述的隔離閥，還包括用來支撐所述加熱源和膜的組件，以維持所述加熱源和所述膜之間的匹配。
26.一種多驅動閥，包括塊體，所述塊體具有入口和出口 ；與所述入口和出口匹配的可變形的膜；偏向施壓構件，所述偏向施壓構件被布置為可選擇性地偏向施壓於所述膜，使之與所述入口和出口密封接觸，其中當由所述偏向施壓構件施加的所述偏向施壓被去除時，所述可變形的膜被布置為可通過變形來允許所述入口和所述出口之間的流體連通。
27.根據權利要求沈所述的多驅動閥，其中所述可變形的膜的變形受到所述入口內的流體壓力的影響。
28.根據權利要求沈或27所述的多驅動閥，其中所述偏向施壓構件包括滑動元件，所述滑動元件被布置為可進行從與所述可變形的膜密封接觸至遠離所述可變形構件的位置的往復運動，以去除所述偏向施壓。
29.根據權利要求觀所述的多驅動閥，還包括凸輪組件，所述凸輪組件安裝在馬達和所述滑動元件之間，所述凸輪組件和馬達被布置為使得當所述馬達轉動時，凸輪隨之轉動， 使得往復運動中的所述滑動元件進行往復運動。
30.根據權利要求四所述的多驅動閥，其中所述馬達能夠有選擇地部分旋轉且繼而使所述凸輪部分旋轉，以控制所述可變形的膜的變形並繼而控制所述流體從所述入口到所述出口的流動。
31.一種閂鎖組件，包括殼體；位於所述殼體內的插座，所述插座和殼體繞中心軸線旋轉配合；沿所述中心軸線，自收縮位置到延伸位置與所述殼體滑動配合的銷；其中在所述收縮位置，所述銷的第一部分被成形為防止所述殼體和所述插座的相對旋轉，而在所述延伸位置，第二部分被成形為允許所述殼體和所述插座的旋轉。
32.根據權利要求31所述的閂鎖組件，還包括位於所述殼體內與所述銷的驅動端毗鄰的驅動裝置；所述殼體和所述銷之間的滑動配合，所述滑動配合涉及在所述銷和所述殼體上的至少一對匹配的傾斜表面，從而當所述驅動裝置起動時，所述銷被配置為從所述收縮位置滑動至所述延伸位置，因此所述匹配的傾斜表面起到楔子的作用，在所述延伸位置相對所述殼體固定所述銷。
33.根據權利要求31所述的閂鎖組件，其中的所述驅動裝置包括與電觸發器接觸的爆炸性充填物。
34.一種支持設備，包括第一和第二具有軸向磁化的磁體且以相反的極性相對，並被定位為可產生可被選擇性地調整的排斥力；所述第一磁體被固定在支架上；所述第二磁鐵以旋轉配合的方式定位在所述第一磁體上方；其中所述第二磁體被布置為安裝在旋轉裝置上，並且所述排斥力被調整為可支撐所述裝置的重量，並且可使所述裝置通過所述第一和第二磁體的相對轉動而自由轉動。
35.根據權利要求34所述的支持設備，進一步包括穩定構件，所述穩定構件安裝在所述支架之上，並且和所述第二磁體的底側相接觸，所述穩定構件提供了對所述第二磁體的垂直支撐。
36.根據權利要求34所述的支持設備，其中所述排斥力的可選擇的調整是通過致動器提供，所述致動器用於相對於所述穩定構件升高或降低所述第一磁體，並由此調整所述第一和第二磁體之間的距離。
37.根據權利要求34到36中的任何一個權利要求所述的支持設備，其中所述第一和第二磁體中之一或兩者是環形磁體。
38.根據權利要求34到36中的任何一個權利要求所述的支持設備，其中所述第一和第二磁體中之一或兩者是部分磁體段的環形陣列。
全文摘要
一種微衛星，包括推進模塊，該推進模塊用於使所述微衛星運動和/或定向，還包括成像裝置(100)，該成像裝置安裝在推進模塊之上。此外還有燃料供應部件(210)；該燃料供應部件位於所述成像裝置之內。
文檔編號B64G1/10GK102308078SQ200880132811
公開日2012年1月4日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者朱利奧·曼佐尼 申請人:朱利奧·曼佐尼