一種用於空間的雙漫反射器的製作方法
2023-04-25 02:38:01 1
專利名稱：一種用於空間的雙漫反射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及光譜儀器技術領域，特別是涉及一種應用於空間光譜儀器光路移入機構的設計。
背景技術：
漫反射器是光譜儀器輻射定標中重要的光學元件，在眾多光譜儀器中，只採用一塊漫反射器機構，主要包括漫反射器、減速齒輪組、步進電機等。通過步進電機驅動減速齒輪組，經減速齒輪組改變漫反射器的轉角。由於漫反射器的反射率受環境影響較大，因此不但要保持其表面潔淨，而且還要對漫反射器的反射率變化進行監測，從而保證光譜儀器的整機性能指標。
對應用於地面的光譜儀器，漫反射器反射率的變化可以採用更換漫反射器來監測，這樣可以監測到由於漫反射器表面潔淨度和受真空環境影響所帶來的反射率變化。但是對應用於空間光譜儀器的漫反射器，受實際環境約束不能更換，因此對漫反射器的反射率變化無法監測，從而影響整機性能指標。
發明內容
為了解決背景技術應用於空間光譜儀器中漫反射器反射率變化容易受表面潔淨度和真空環境影響，使漫反射器的反射率變化無法監測的問題，本發明目的是提供一種對空間漫反射器反射率變化能進行監測的雙漫反射器。
本發明利用在光譜儀器的光路移入機構安裝兩塊漫反射器。兩塊漫反射器重疊安裝但不互相接觸，一塊偶爾使用，一塊經常使用，這樣可以用兩塊漫反射器對比用來監測空間漫反射器反射率的變化。本發明機構包括下漫反射器、上漫反射器、軸、限位座、圓錐銷、小齒輪、限位螺釘、大齒輪、電機和控制系統。
上漫反射器的一端置於下漫反射器的凹槽裡，並由軸將下漫反射器和上漫反射器連接在一起，限位座與軸和下漫反射器固定連接，圓錐銷與軸和小齒輪固定連接，限位螺釘置於小齒輪上，限位螺釘的端部與限位座的U形槽接觸，大齒輪與小齒輪嚙合，電機與大齒輪固定連接，控制系統與電機連接。
本發明的結構由電機通過小齒輪和大齒輪帶動軸，從而帶動上漫反射器轉動至設計位置，而當使用下漫反射器時，通過限位螺釘連接小齒輪，限位螺釘旋入限位座的U形槽內，限位槽與下漫反射器相連接，由此使得下漫反射器的轉動受到限位座上U形槽的約束，當上漫反射器運動到指定位置的時候，電機繼續驅動，這樣當小齒輪轉動到限位螺釘處時，限位螺釘就帶動下漫反射器轉動，而上漫反射器也繼續轉動，直到下漫反射器轉動到指定位置，由控制系統使兩塊漫反射器一塊偶爾使用，一塊經常使用，這樣就實現了雙漫反射器的轉動功能。
本發明的特點採用雙漫反射器以適應空間環境下漫反射器反射率受表面潔淨度和真空環境的影響因素，可以對漫反射器的反射率變化進行監測。通過兩塊漫反射器的重疊式設計，使得上漫反射器的漫反射表面被漫反射器的背面保護起來，同時通過限位座上的U形槽和限位螺釘帶動下漫反射器轉動進入工作狀態移入光路，而使上漫反射器移出光路，兩塊漫反射器一塊偶爾使用，一塊經常使用，進而可以對比兩塊漫反射器的反射率變化，在數據傳送到地面後對漫反射器的反射率進行修正，從而提高空間光譜儀器的性能指標。本發明可以用於航天航空技術領域及一些特殊環境條件。
圖1是本發明限位座的結構示意2是本發明的主剖視3是本發明結構外觀示意圖
具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示本發明機構主要包括下漫反射器1、上漫反射器2、軸3、限位座4、圓錐銷5、小齒輪6、限位螺釘7、大齒輪8、電機9和控制系統10組成。
在下漫反射器1本體的一端上製備有凹槽，在凹槽的兩端製備有兩個通孔；上漫反射器2的一端製作一個通孔；軸3、限位座4和圓錐銷5由超硬鋁做成，在限位座4上的U形槽11可採用4mm寬或根據需要選擇尺寸；小齒輪6和大齒輪8採用銅製成；限位螺釘7採用不鏽鋼材料製成；限位螺釘7連接小齒輪6後，旋入限位座4的限位槽，電機9採用步進電機。控制系統10採用單片機及控制電路組成。
利用上漫反射器2將太陽和大氣散射光移入光路，由控制系統10控制下漫反射器1轉動進入工作狀態移入光路，而使上漫反射器2移出光路，或將上漫反射器移入光路進入工作狀態，使下漫反射器1移出光路，得到下漫反射器1和上漫反射器2反射率變化的數據。
上漫反射器2轉動的角度範圍為0°-270°，下漫反射器1轉動的角度範圍為0°-135°。當上漫反射器2轉動位置為0°時，下漫反射器1轉動是0°，兩塊漫反射器重合在一起，並且都不在工作狀態；當上漫反射器2經控制系統10控制在0°-135°內任意轉動時，下漫反射器1轉動是0°，這時根據光路設計可以控制上漫反射器2停留在設計的位置進行工作；當上漫反射器2在135°-270°範圍內任意轉動時，下漫反射器1則在0°-135°範圍內轉動，這時上漫反射器2不再進入工作狀態，而下漫反射器1則根據光學設計可以停留在設計的位置進行工作。上漫反射器2轉動的角度和下漫反射器1轉動的角度可以根據工作狀態需要進行設計。
權利要求
1.一種用於空間的雙漫反射器，包括漫反射器(1)，其特徵在於還包括有下漫反射器(1)、上漫反射器(2)、軸(3)、限位座(4)、圓錐銷(5)、小齒輪(6)、限位螺釘(7)、大齒輪(8)、電機(9)和控制系統(10)，上漫反射器(2)的一端置於下漫反射器(1)的凹槽裡，並由軸(3)將下漫反射器(1)和上漫反射器(2)連接在一起，限位座(4)與軸(3)和下漫反射器(1)固定連接，圓錐銷(5)與軸(3)和小齒輪(6)固定連接，限位螺釘(7)置於小齒輪(6)上，限位螺釘(7)的端部與限位座(4)接觸，大齒輪(8)與小齒輪(6)嚙合，電機(9)與大齒輪(8)固定連接，控制系統(10)與電機(9)連接。
2.根據權利要求1所述一種用於空間的雙漫反射器，其特徵在於在限位座(4)上製備有U形槽(11)。
3.根據權利要求1所述一種用於空間的雙漫反射器，其特徵在於利用上漫反射器(2)將太陽和大氣散射光移入光路，由控制系統(10)控制下漫反射器(1)轉動進入工作狀態移入光路，而使上漫反射器(2)移出光路，或將上漫反射器移入光路進入工作狀態，使下漫反射器(1)移出光路，得到下漫反射器(1)和上漫反射器(2)反射率變化的數據。
4.根據權利要求1所述一種用於空間的雙漫反射器，其特徵在於上漫反射器(2)轉動的角度範圍為0°-270°，下漫反射器(1)轉動的角度範圍為0°-135°。
全文摘要
本發明涉及一種用於空間光譜儀器光路移入機構的設計。主要包括下漫反射器1、上漫反射器2、軸3、限位座4、圓錐銷5、小齒輪6、限位螺釘7、大齒輪8、電機9和控制系統10組成。採用雙漫反射器以適應空間環境下漫反射器反射率受表面潔淨度和真空環境的影響因素，可以對漫反射器的反射率變化進行監測。通過兩塊漫反射器的重疊式設計，使得上漫反射器的漫反射表面被漫反射器的背面保護起來，同時通過限位座上的U形槽11控制兩塊漫反射器分別轉動，分別進入工作狀態，進而可以對比兩塊漫反射器的反射率變化，從而提高空間光譜儀器的性能指標。本發明可以用於航天航空技術領域及一些特殊環境條件。
文檔編號G01M11/02GK1734243SQ20051001650
公開日2006年2月15日 申請日期2005年1月5日 優先權日2005年1月5日
發明者宋克非, 林雪松, 王立朋, 李志剛, 李福田 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所