Зеркало с регулируемой кривизной Советский патент 1990 года по МПК G02B5/10 G02B26/06 

фиг 1

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в фокусирующих оптических системах.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления.

На фиг Л приведена схема зеркала с регулируемой кривизной; на фиг.2 - магнитострикционная пластина, выполненная прямоугольной с канавками, расположенными параллельно на равном рас гоянии друг от друга.

Зеркало с регулируемой кривизной п оптический блок 1, помещен- нгп п намагничивающую систему 2 меж- ЛУ ее полюсами 3. Намагничивающая сис гош соединена с источником А тока. Оптический блок 1 с отражающей поверхностью 5 состоит из двух маг- нитострикционных пластин 6, изготовленных, например, из никеля и соединенных слоем эластичного материала 7, например, клеем 88. На каждой пласти- не 6, на сторонах, одинаковым образом расположенных по отношению к отражающей поверхности 5, выполнена система канавок-царапин 8, а на противоположных сторонах каждой из пластин - вторая система канавок-царапин 9, расположенных ортогонально к канавкам первой системы.

Зеркало с оптическим блоком 1 работает следующим образом.

С источника k тока на намагничивающую систему 2 подают напряжение. Ток, подаваемый на намагничивающую систему 2, создает магнитное поле между полюсами 3. Таким образом, на оптический блок 1 накладывается магнитное поле. Это поле намагничивает магнитострик- ционные пластины 6, на сторонах которых, одинаковым образом расположенных по отношению к отражающей поверхности 5, выполнена система канавок-царапин 8 в направлении X (фиг.2), имеющих внутренние напряжения. Канавки-царапины 8 имеют глубину 0,1 толщины пластины и расположены на расстоянии, рав ном толщине пластины. Поверхностные внутренние напряжения, внесенные канавками-царапинами 8, изменяют величину магнитострикции поверхностного слоя пластин 6, в то время как величина магнитострикции противоположных сторон не изменяется. При этом для пластин 6, изготовленных из материалов с поможительной стрикцией, величи

0

5

0

5

0

5

0

на. положительной магнитострикции поверхностного слоя с канавками-царапинами 8 вдоль направления канавок-царапин (в этом направлении заложены напряжения сжатия) превышает значение магнитострикции пластин без канавок-царапин 8 на величину до 100%.

Для пластин 6, изготовленных из материалов с отрицательной магнито- стрикцией, величина отрицательной магнитострикции поверхностного слоя с канавками-царапинами 9 в перпендикулярном направлении к канавкам-царапинам 8 (в направлении Y заложены деформации растяжения вследствие эффекта Пуассона) превышает значение магнитострикции пластин без канавок-царапин 8.

Таким образом, пластины 6 с канавками-царапинами 8 имеют различные значения магнитострикции на своих противоположных сторонах и поэтому представляют собой магнитострикцион- ные биморфные элементы, а значит, при намагничивании в них возникают деформации изгиба. Промежуточные слои из эластичного материала 7 не препятствуют такому изгибу, так как модуль упругости их ниже, чем у магнито- стрикционных пластин 6. В результате отражающая поверхность 5 оптического блока 1 изменяет свою кривизну.

Кроме того, в случае, когда на противоположных сторонсэх каждой из пластин 6 выполнена вторая система канавок 9, расположенных в направлении У ортогонально к канавкам 8 первой системы, величина радиуса кривизны пластин 6 будет больше, чем в случае пластин 6 с одной системой канавок-царапин 8. В самом деле, выполнение второй системы канавою 9 в направлении Y вносит остаточные деформации противоположного знака в - направлении X, совпадающем с направлением канавок 8 первой системы вследствие эффекта Пуассона. Это еще более изменит разницу в величинах магнитострикции поверхностных слоев с одной 8 и другой 9 системами канавок- цапарин-динамический диапазон изменения кривизны расширяется по сравнению с двухслойной пластиной - магни- тострикционным биморфным элементом, состоящим из магнитострикционного слоя без канавок-царапин и слоя, не обладающего свойством магнитострикции.

В случае, когда пластины 6 выполнены прямоугольными, а канавки 8 и 9 расположены соответственно вдоль направлений X и Y на равном расстоянии друг от друга, каждая на своей стороне пластины 6, отражающая поверхность 5 оптического блока 1 при изгибе примет форму параболического цилиндра и отраженное от зеркала излучение фокусируется в отрезок.

Оптический блок 1 зеркала с регулируемой кривизной может быть выполнен из двух магнитострикционных пластин 6, изготовленных из никеля марки Н-0, ., имеющих размеры 50x50x0,2 мм, соединенных клеевой прослойкой 7 (клей 88) толщиной 0,1 мм. На каждой из пластин выполнена система параллельных

10

тему, между полюсами которой расположен оптический блок, состоящий из магнитострикционных пластин, соединенных промежуточными слоями из эластичного материала, причем внешняя поверхность блока выполнена отражающей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления, на магнитострикционных пластинах выполнена система канавок на одинаковых сторонах по отношению к отражающей поверхности.

2. Зеркало по п.1, отличающее с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона изменения кривизны, на противоположных сторонах магнитострикционных пластин

канавок-царапин 8, расположенных друг 20 выполнена другая система канавок, от друга на расстоянии 0,5 мм. Глуби-ортогональная первой системе канавок,

на канавок 0,02 мм. На противополож-3. Зеркало по пп.1 и 2, о т л и ных сторонах каждой из пластин выполнена другая система канавок 9, расчающееся тем, что, с целью фокусировки отраженного излучения в 25 отрезок, пластины выполнены прямоугольными, а канавки одной и другой систем расположены параллельно на рав ном расстоянии друг от друга.

положенных ортогонально к канавкам первой системы. Канавки-царапины нанесены с помощью острия в приспособлении, содержащем координатный столик для закрепления образца. Силу давления на острие устанавливали равной Н.

Формула изобретения

1. Зеркало с регулируемой кривизной, включающее намагничивающую сис,

0

тему, между полюсами которой расположен оптический блок, состоящий из магнитострикционных пластин, соединенных промежуточными слоями из эластичного материала, причем внешняя поверхность блока выполнена отражающей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления, на магнитострикционных пластинах выполнена система канавок на одинаковых сторонах по отношению к отражающей поверхности.

2. Зеркало по п.1, отличающее с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона изменения кривизны, на противоположных сторонах магнитострикционных пластин

выполнена другая система канавок, ортогональная первой системе канавок,

чающееся тем, что, с целью фокусировки отраженного излучения в отрезок, пластины выполнены прямоугольными, а канавки одной и другой систем расположены параллельно на равном расстоянии друг от друга.

4. Зеркало по пп.1 и 2, отличающееся тем, что, с целью фокусировки излучения в точку пластины выполнены в виде дисков, канавки одной системы - расходящимися ра- диально от центра диска, а канавки другой системы - в виде концентрических окружностей.

9

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в фокусирующих оптических системах. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления. Ток от регулируемого источника 4 проходит по обмотке 2, расположенной на магнитопроводе 3, и создает магнитное поле между полюсами. Магнитное поле намагничивает магнитострикционные пластины 6, на сторонах которых выполнена система канавок 8. Поверхностные внутренние напряжения, внесенные канавками 8, изменяют величину магнитострикции поверхностного слоя пластин 6, образуя магнитострикционные биморфные элементы, которые при намагничивании изгибаются. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

сриг2