Юстировочное устройство Советский патент 1992 года по МПК G02B7/198 F16C1/04 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при исследованиях и эксплуатации оптических приборов в криогенно-вакуумных системах.

Целью изобретения является обеспечение возможности юстировки в криогенно- вакуумных условиях эксплуатации без увеличения теплового фона.

На чертеже изображено юстироаочное устройство, общий вид.

Устройство представляет собой механизм ориентации и настройки оптического элемента, управляемый снаружи корпуса 1 криогенно-вакуумной камеры, и содержит исполнительный узел - механизм поворота оптического элемента (объектива выполненный в виде вогнутого зеркала 2, расположенного на оси, на которой закреплено червячное колесо 3, кинематически сопряженное с червяком 4. На противоположном конце последнего закреплена шарнирно карданная муфта 5, с которой сопряжена теплоизолирующая муфта 6, состоящая из ряда соосных, соединенных между собой цилиндров, где наружный цилиндр 7 муфты 6 скреплен с карданной муфтой 5, а внутренний цилиндр 8 - с сильфонной муфтой 9 посредством поводка 10, установленного нз сильфоне муфты 9, и диска 11, размещенного на внутреннем1 цилиндре 8 теплоизолирующей муфты 6. При этом на наружном цилиндре 7 теплоизолирующей муфты 6 размещены две втулки 12, выполненные в виде цилиндрических поверхностей с хомутом 13 и гибкими лепестками 14, контактирующими с первым и вторым охлаждающими экранами, пропускающие свет от юстируемого элемента 2 и тепло от корпуса 1. П-зрвый экран является азотным. а второй - гелиевым. К каждой втулке 12

подсоединен свой хладопровод 15, каждый экран подключается своим хладопроводом к своему охладителю. Ответная часть сильфонной муфты 9 закреплена на втором эксцентричном валу 16, расположенном в подшипниках 17, которые в свою очередь размещены в основании 18, установленном с возможностью крепления на корпусе 1 криогенно-вакуумной камеры. На

основании 13 расположен другой (первый) вал 20, установленный в подшипниках 21 эксцентрично валу 16 в корпусе 22 криогенно-вакуумного юстировочного устройства, размещенном на основании 18. Втулки 12,

расположенные на наружном цилиндре 7 муфты 6, можно смещать, разжав хомут 13, обеспечивая больший и лучший контакт гибких лепестков 14с экранами. Поворот и фиксация устройства осуществляются с

помощью рукоятки 23 управления, закрепленной на валу 20.

Юстировсчлоеустройство работает следующим образом.

Поворачивая рукоятку 23,эксцентрично

поворачивают и валы 20 и 16 с верхним торцом сильфона 19, нижний конец которого припаян к основанию 18, обеспечивая герметичность. Вместе с ними поворачивается и сильфонная муфта 9 с жестко закрепленным на ней позодком 10, а также диск 11 (поводковая муфта), в отверстие которого входит поводок 10, Поворачивается тепло- изолирующая муфта 6 с размещенными нэ пей втулками. 12 и карданная муфта 5 с черЕЯКОМ 4, поворачивающим червячное колесо 3 с объективом 2. Повороты зеркала являются небольшими (котировочными), в пределах 2-31. так как перед юстировкой в криогенно-сгкуумиых условиях осущестзляются предварительные юстировка и настройка оптического элементаs нормальных условиях эксплуатации. С помощью юс- тировочного устройства обеспечивается возможность юстировки оптичэского элемента 2 (юстируемого) в криогенно-вакуумных условиях эксплуатации при температуре до не- скольких единиц Кельвина. С помощью азотного и гелиевого экранов создаются криогенно-вакуумнные условия в криоген- но-вакуумной камере. В них (экранах) через хладопроводьь подаются от охладителя азот и гелий. С помощью азотного экрана добиваются охлаждения камеры до 77 К, с помощью гелиевого - до криогенных температур, т.е. от 70 и ниже, вплоть до нескольких единиц. С помощью охлаждающих втулок 12 с хладоотводами и лепестками уменьшен тепловой фон в зоне оптического элемента на 30-40% и на столько же уменьшены теплопритоки.

Юстировочное устройство, кроме того, сократило материальные затраты (на электроэнергию, расход хладагента), так как отпала необходимость разгерметизации и юстировки оптического элемента изнутри; повысило надежность и достоверность ис- пытаний и исследований результатов работы оптических элементов в температурном режиме криовакуума.

Формула изобретения 1. Юстировочное устройство, содержа- щее механизм ориентации с элементами упрааления и исполнительным узлом юстируемого элемента, размещенными в корпусе с определенным температурным

режимом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности юстировки в криогенно-вакуумных условиях эксплуатации без увеличения теплового фона, механизм ориентации выполнен.в виде двух эксцентричных валов, один из которых расположен в дополнительно введенном силь- фоне, закрепленном одним торцом на корпусе, а другим прикрепленным к фланцу торца первого эксцентричного вала, подшипников, размещенных в корпусе, выполненном с возможностью крепления на криогенно-вакуумной камере, а второй вал, эксцентричный первому, кинематически сопряжен с дополнительно введенной внутрь криогенной камеры теплоизолирующей муфтой, шарнирно сопряженной в свою очередь с исполнительным узлом регулировки юстируемого элемента, при этом нз тепло- изолирующей муфте размещены втулки с хладопроводами и разрезными лепестками, контактирующими с охлаждающими экранами, расположенными внутри криогенно- вакуумной камеры и соединенными хладопроводами со своими охладителями.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что теплоизолирующая муфта выполнена в виде коаксиально размещенных и скрепленных между собой тонкостенных цилиндров.

3. Устройство по п.1, отличаю щ е е- с я тем. чято втулки с разрезными лепестками размещены на наружном цилиндре теплоизолирующей муфты.

Изобретение относится к оптическому приборостроению для использования в закрытых вакуумных и охлаждаемых низкотемпературных системах и позволяет осуществить юстировку оптического элемента в криогенно-вакуумных условиях экс