Сканирующее устройство астро-СпЕКТРОфОТОМЕТРА Советский патент 1981 года по МПК G01J3/06 

(54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО АСТРОСПЕКТРОФОТОМЕТРА

Изобретение относится к области астрофизики, а именно к сканирующим устройствам, в которых пучок световой энер гии необходимо отклонять по заданной траектории или проводить измерение учас ков исследуемого поля зрения. Известно сканирующее устройство, содержащее сканирукмций элемент, систему подвески сканирующего элемента и систему приводных обмоток ll. Недостатками устройства является наличие люфтов и большие колеблющиеся массы, что снижает точность н быстродействие его. Наиболее близким к изобретению является сканирующее устройство, содержащее сканирующий элемент, систему подвески сканирующего элемента, магнитные полюсные наконечники в виде двух постоянных магнитов и систему приводных обмоток с рабочими и нерабочими частями, рабочие части которых расположены между магнитными полюсными наконечниками 2. Однако в этом устройстве поворот сканирующего элемента обеспечивается с помощью гидростатического сферического подшипника совместно с телескопом. В результате вся система имеет большую массу и требует для движения мощных моментных двигателей, что ограничивает ее быстродействие. Кроме того, Hcnoniiaye- мыЛ тип намотки увеличивает габариты электромагнитной системы, так как для обеспечения работоспособности магнитной системы между полюсами необходимо вводить зазор, который вызьтает также пюф двигателя и его нелинейность. Все это, в свою очередь, уменьшает быстродействие системы и уменьшает допустимые углы сканирования. Кроме того, совместная подвеска телескопа и сканирующего элемента ограничивает область использования сканируклцего.устройства и снижает его функциональные возможности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, увели«ченне угла сканирования и быстродействия.

:Л«:Л1: ;,QCT pffTCi лЙК,.

ЧТО В - CTDO--ГС 9.-. ССОТГЯПвлИ t3 OCHf)BP . СК0НПрУ;01Д :С- : ел5ЭП В.. ОВСТЭМЫ nOKBSC-кн скйн о/ющего глэд-юнта- к-запштн- г по-щосньп:; ак.онэ ннкоВ; выполненные в

rtHVy ггг5С О - -иг - АЛ с СУС ЛТтя п),водыьпг обмоток с paooHHiviw и иерзбочима частями рабочие части которых распопо- жены между магнитнь)ми полюсами накс- нечникамиз система подвески сканнрувдде-Го элемента выполнена в виде карданово- го подвеса с внутренним и внешним копь- цакШр поворотными относительно друг друга и имеющими внешше сферические пс-верхностИа сканирующий элемент вьпо;-(нен в виде двухстороннего зеркапар расположенного внутри внутреннего кольца прн чем центр зеркала совпадает с центром указанного KOJibuaj а система приводных обмоток состоит из двух одинаковых токоБЫК катушеке рабочие части которых выполнены неперекрывающимися в виде рядовых обмоток с витками одного направления, распопоженнь ми симметрично на знещней поверхности внутреннего кольца в плоскостяХэ параллельных плоскости зер- кака а нерабочие части катушек взаимно перпендикулярны и их оси смещены отно сйтепьно осей карданового подвеса нв .; магнитные полюсные наконечники охватывают соответственно внешнее и

ореннее кольца карданового подвеса и

ют сферические концентрические поверхности, гомотетичнь е внешним и внутрен«ним поверхностям колец карданового поц веса,

СЗ/ЩНОСТБ изобретения поясняется чер тежами, где на фиг 1 показано предлагаемое сканирующее устройство.; вид сперэ-ди с частичным разрезом на фиг, 2 разрез фиг. 1| на фиг, 3 - сеченне по оси подвески внутреннего кольца.

Сканирующее устройство состоит нэ следующих основных частейо основания 1, стойки 2 для крепления подшипников внешнего кольца 3 карданового подвеса, внутреннего кольца 4 карданового подвеса двухстороннего зеркала 5, оси 6 вралцения внешнего кольца карданового подвеса, подшипников 7 внешнего кольца кардано- вого подвеса, верхнего 8 и нижнего 9 постоянных магнитов магнитных полюсов наконечников катушки 10 системы приводных обмоток с рабочей частью 11 и нерабочей частью 12, подшипника 13 внураннего кольца и оси 14 вращения внутреннего кольца карданового подвеса.

Двухстороннее зеркало 5 расположено внутри внутреннего кольца 4 карданного

jTs-,-ivj.f;;.. -: уептр зеркала с дент :г)м нзпнного колигзца, яри sTox; зеркало ;::,и :1-Ай-;к;; о n.2.jj-. cгr.|и.:: акс-а

:-тг;- ::;;; rinf; О П ОТО/КР Пу5в СП-тУ- v/i; ООИИе :: .l;5 Р лч;гто;таег пормен ть е:го не Т: 7V/V.; гиг ::;;:анирс: Р - но к для измерв

: .:::- :-О ППОВ ТтП г: ПО .ЮЩЬЮ ЯОПОЛ™

;.;-:;: i ГЗ Г ОрЧ Те ЛЬ ЪПС СИСТЭ./ If ИСПОПЪзо эа;::зя этк;: ciaiuaiJt рля упрг влкячя; тоSOM с/шнирования.

Система подвески сканирующего элемента выполнена в вике карданового подвеса с энутрепил 4 к внешним 3 кольцами лозоротнымк о типе и те.гл;. но руг дпугр Е

тч,, Бщтреннве :-;арпеиа .-EOb-j двух 14 вращений cos/iмне :.:.- с Екеишйьл кояьцсм 3 карнана Для обзсп --. чекия поворота внутреннего кольца ос;-т 14 вращения входят в подшипники 13 -;л/тренкего кольца карданар устаЕовпэкк:-: на внешнем 3 Для обеспечения -loeo-рота внешнего кольца 3 оси 6 его ЛгчЭЦЭ-или В7:.одят в лойшипнякн 7 знешнчг-- г-оль- ца csnp., установлеп аю в стойка;; г для кзэпяэния нодшипшКов внешнего -г/л -,.™ пвэ -эсгко лрЕ реплеикых к озпо.;.::;;... Магнитные лолюсные наконечник;- и систе-ма кркзодньл ODVJOrOE с катушкемн 10 лредказкЕЧень: для улоавления работой сканируетлего устройства, Они обэспечЕвэ :ОТ

-JKcrehia привоцньл обмоток состокт КЗ Двух сйннаковых катушек Юр рабочие 11 r.i нерабочие 12 чести,. Рабо

pornisro кольца карданог в ппоскостю з па- pannefSbHbK плоскости зеркала 5, Нерабочие части приводных катушек взаимно перпендикулярны к iix оси смещены отно сительно осей кардана на 45°, они проходят в пазах внутреннего кольца кардана , Магнитные полюсные наконечники выполнены в виде двух постоянных магнитов 8 ; 9о Oi-ш охватывают соответственно вкеш неэ 3 и внутреннее 4 кольца кардана и имеют сферические концентрические поверх нести, гомотетичные внешним поверхностям колец кардана охватываемых этими наконечниками.

Такое выполнение электромагнитной улравлякшей системы позволяет для всех SDSMOJKHbK. углов поворота обеспечить постоянный зазор к высокую линейность ск стемы. Сканирующее устройство астрофотомет ра работает спедуклцим образом. При подаче на любую катушку 1О электрического тока в электромагнитной системе воз никают врашатацие моменты, которые по- ворачивают внутреннее 4 или внешнее 3 кольца кардана на определенный угол, определяемый величиной поданного тока. Ка данная подвеска зеркала 5 совместно с работой электромагнитной системы обес- печивают линейное сканирование вдоль произвольного направления, Изобретение обеспечивает расширение фг/шодиоизльных возможностей, увеличение угпа сканирования и повышение быстро- действия устройства за счет снижения его габаритов и колеблющейся массы и отсутствия смешения центра зеркала при скани ровании,. Формула изобретения Сканирующее устройство астроспектро- фотометра, содержащее сканирукший эпемект, систему подвески сканирующего эле мента, магнитные полюсные наконечники в виду двух постоянных магнитов и систему пои5оо. обмоток с рабочими и нерабочими час:, рябочие части которых расnvJao-KGHbi 1,-,ижду магнитг-гмми полюсными IiaEOKu-tTniKa.viiis о т л и ч а ю ш е е с я TSMj ЧТО9 с цега:;Ю расширения функциональных возможностей, увеличения угпа сканирования и повышения быстродействия устройства, система подвески сканирующего элемента выполнена в виде карданового подвеса с внутренним и внешним кольцами, поворотными относительно друг друга и имеющими внешние сферическне поверхности; сканирующий элемент выполнен в виде двухстороннего зеркала, расположенного внутри внутреннего кольца, причем центр зеркала совпадает с центром указанного кольца, а система приводных обмоток выполнена в виде двух одинаковых токовых катушек, рабочие части которыХ выполнены неперекрывающимися в виде рядовых обмоток с Витками одного направления, расположенными симметрично на внешней поверхности внутреннего копьца, в плоскостях, параллельных плоскости зеркала, а нерабочие части катушек взаимно перпендикулярны и их оси смещены относительно осей карданового подвеса 45 } магнитные полюсные наконечники охватывают соответственно внешнее и внутреннее кольца карданового подвеса и имеют сферические концентрические поверхности, гомотетичные внешним и внутренним поверхностям колец карданового подвеса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 375496, кл. Q 01 J 3/О6, 1973. 2.Крат В. А. и Котляр Л. М. Стратосферная астрономия. Л., Наука, 1976, с. 68, рис. 23.