專利名稱：一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于各種雙單色儀或準雙單色儀光譜儀中的雙光柵波長同
步掃描驅(qū)動，具體是指一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)。
背景技術(shù)：
單色儀工作時，需要知道輸出光束的波長，波長示數(shù)的精度和重復(fù)性是單色儀的 重要性能指標之一，一般要求與單色儀的出射光譜帶寬(或分辨率)為同一數(shù)量級。高分 辨率的儀器要求有高精度的波長精度和重復(fù)性。正弦機構(gòu)是光柵式單色儀中常用的機構(gòu)， 利用正弦杠桿機構(gòu)可做到光柵轉(zhuǎn)動時，由儀器射出光束的波長按線性變化。 把兩個簡單單色器串聯(lián)起來，就構(gòu)成了雙單色儀。在雙聯(lián)單色儀中，每臺單色儀都 有各自的色散系統(tǒng)、具有一定的色散率。兩臺單色器聯(lián)合工作，可以有兩種不同的組合方 式色散相加系統(tǒng)和色散相減系統(tǒng)。采用色散相加系統(tǒng)的雙聯(lián)單色儀可以獲得更大的總色 散率；而采用色散相減的雙聯(lián)單色儀則只是為了獲得更"純"的單色光和抑制雜散光。色散 相加的雙單色儀在掃描時，必須保證兩臺單色儀的動態(tài)一致性，最好是采用一個機構(gòu)來控 制兩臺單色儀的有關(guān)運動。因為稍有不同，則被分解的光束就不能全部從出射狹縫射出，甚 至會被中間狹縫全部擋住。對于這種雙單色儀，它們的色散元件等光學零件一般要求保持 一致，最好是采用完全相同的單色儀系統(tǒng)。色散相減的雙單色儀采用轉(zhuǎn)動光柵方法掃描時， 也有上述要求。 從目前資料看到雙單色儀都是采用相同的光柵及光學零件，其光柵方程相同。 如美國Spectral Products的CM112雙單色器，每個單色器中都采用雙光柵塔輪，由高精 度細分的步進電機驅(qū)動蝸輪蝸桿方式保證同步及掃描精度。加拿大Sciencetech Inc的 9055DA、 9040D雙單色器，每個單色器由獨立的正弦機構(gòu)驅(qū)動，并由計算機控制，以便兩個單 元的角度跟蹤。以上提到的雙單色器價格都非常昂貴，一般都上萬美元。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用效率及精度高、且使用方便的一
種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是 —種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，設(shè)置有絲桿、螺母、斜塊、導(dǎo)桿、
正弦臂、光柵轉(zhuǎn)臺、第一光柵、第二光柵、軸承座、軸承座、同步帶傳動、電機架、步進電機，所
述的步進電機固定于電機架上，并與同步帶傳動連接，所述同步帶傳動同時連接于軸承座，
軸承座與軸承座之間設(shè)置有絲桿、導(dǎo)桿，并通過螺母將其固定，所述的螺母上設(shè)置有斜塊，
正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺，并其臂端靠彈簧力與斜塊的斜面保持接觸，該光柵轉(zhuǎn)臺安裝在第
一光柵，另一正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺上，并該光柵轉(zhuǎn)臺安裝于第二光柵，所述的正弦臂設(shè)置
有兩個，且臂桿長度不相同并可以微調(diào)長度，所述的光柵轉(zhuǎn)臺設(shè)置有兩個。 所述的絲桿安裝在兩光柵轉(zhuǎn)臺之間。[0009] 所述的兩光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向相同時，絲桿為具有兩段不同旋向的螺紋的結(jié)構(gòu)。 所述的兩光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向相反時，所述絲桿為單向螺紋的結(jié)構(gòu)采用上述方案后，由
于本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，結(jié)構(gòu)簡單、使用效率及精度高；且又本實用新型，把絲桿布
置在兩光柵轉(zhuǎn)臺之間，使絲桿全長可利用，大大縮短了絲桿的長度，因此結(jié)構(gòu)更加緊湊。
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明

圖1-2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的另一結(jié)構(gòu)示意圖, 圖號說明
1、絲桿
4、導(dǎo)桿
7、光柵轉(zhuǎn)臺
10、軸承座
13、電機架
51臂桿
2、螺母
5、正弦臂
8、第一光柵
11、軸承座
14、步進電機
3、斜塊 6、正弦臂 9、第二光柵 12、同步帶傳動
具體實施方式—種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，如圖1所示，設(shè)置有絲桿1、螺 母2、斜塊3、導(dǎo)桿4、正弦臂5、正弦臂6、光柵轉(zhuǎn)臺7、第一光柵8、第二光柵9、軸承座10、軸 承座11、同步帶傳動12、電機架13、步進電機14，所述的步進電機14固定于電機架13上， 并與同步帶傳動12連接，所述同步帶傳動12同時連接于軸承座ll，軸承座11與軸承座10 之間設(shè)置有絲桿1、導(dǎo)桿4，并通過螺母2將其固定，所述的螺母2上設(shè)置有斜塊3，正弦臂5 安裝于光柵轉(zhuǎn)臺7，并其臂桿51靠彈簧力與斜塊3的下面保持接觸，該光柵轉(zhuǎn)臺7安裝在第 一光柵8，另一正弦臂6安裝于光柵轉(zhuǎn)臺7上，并該光柵轉(zhuǎn)臺7安裝于第二光柵9。 本實用新型是在正弦機構(gòu)原理基礎(chǔ)上，通過共用絲桿l，驅(qū)動兩個光柵轉(zhuǎn)臺7，并 通過不同長度的正弦臂5、正弦臂6實現(xiàn)兩個光柵第一光柵8、第二光柵9的同步波長掃描。 本實用新型由步進電機14通過同步帶傳動12帶動一個絲桿1轉(zhuǎn)動，導(dǎo)桿4限制了螺母2 的轉(zhuǎn)動，使其只沿軸向移動；正弦臂5、正弦臂6長度不相同且長度可以微調(diào)，外端靠彈簧力 緊貼斜塊3的斜面并可在斜面上滑動，當螺母2及斜塊3移動時，正弦臂5、正弦臂6繞光柵 轉(zhuǎn)臺7的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。所述的正弦臂5、正弦臂6的桿長度必須滿足下式的關(guān)系，才能實現(xiàn)兩 個光柵的同步波長掃描。
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2 2 由于兩光柵轉(zhuǎn)臺7之間有一定距離，如果在兩轉(zhuǎn)臺同側(cè)布置絲桿l，會使絲桿長度 很長，中間會有一段不能利用的部分，也不利于機構(gòu)的穩(wěn)定性。因此本實用新型，把絲桿1 布置在兩光柵轉(zhuǎn)臺7之間，使絲桿1全長可利用，大大縮短了絲桿的長度。對于色散相加系
4統(tǒng)，要求兩光柵轉(zhuǎn)臺7轉(zhuǎn)向相同時，把絲桿1做成具有兩段不同旋向的螺紋的結(jié)構(gòu)，配合圖 2所示，這樣當步進電機帶動絲桿1轉(zhuǎn)動時，就可以帶動兩螺母2反向移動，而正弦臂5、正 弦臂6則同向轉(zhuǎn)動；對于色散相減系統(tǒng)，要求兩光柵轉(zhuǎn)臺7轉(zhuǎn)向相反時，把絲桿1做成單向 螺紋的結(jié)構(gòu)，此時螺母2可以合二為一，如圖3所示，絲桿1結(jié)構(gòu)可以更加緊湊，這樣當步進 電機14帶動絲桿1轉(zhuǎn)動時，就可以帶動正弦臂5、正弦臂6反向轉(zhuǎn)動。 配合圖3所示，為本實用新型的另一實施例此實例中，絲桿30具有單向螺紋，兩 個斜塊32安裝在螺母31上，其它結(jié)構(gòu)與前一個實例相同。由于絲桿30更短，因此此實例 結(jié)構(gòu)更加緊湊。此實例中，兩光柵臺7為反向轉(zhuǎn)動。 以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因 此，所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，其特征在于設(shè)置有絲桿、螺母、斜塊、導(dǎo)桿、正弦臂、光柵轉(zhuǎn)臺、第一光柵、第二光柵、軸承座、軸承座、同步帶傳動、電機架、步進電機，所述的步進電機固定于電機架上，并與同步帶傳動連接，所述同步帶傳動同時連接于軸承座，軸承座與軸承座之間設(shè)置有絲桿、導(dǎo)桿，并通過螺母將其固定，所述的螺母上設(shè)置有斜塊，正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺，并其臂端靠彈簧力與斜塊的斜面保持接觸，該光柵轉(zhuǎn)臺安裝在第一光柵，另一正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺上，并該光柵轉(zhuǎn)臺安裝于第二光柵，所述的正弦臂設(shè)置有兩個，且臂桿長度不相同并可以微調(diào)長度，所述的光柵轉(zhuǎn)臺設(shè)置有兩個。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，其特征在 于所述的絲桿安裝在兩光柵轉(zhuǎn)臺之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，其特征在 于所述的兩光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向相同時，絲桿為具有兩段不同旋向的螺紋的結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，其特征在 于所述的兩光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向相反時，所述絲桿為單向螺紋的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種單驅(qū)動雙光柵同步波長掃描的聯(lián)動正弦機構(gòu)，設(shè)置有絲桿、螺母、斜塊、導(dǎo)桿、正弦臂、光柵轉(zhuǎn)臺、第一光柵、第二光柵、軸承座、軸承座、同步帶傳動、電機架、步進電機，所述的步進電機固定于電機架上，并與同步帶傳動連接，所述同步帶傳動同時連接于軸承座，軸承座與軸承座之間設(shè)置有絲桿、導(dǎo)桿，并通過螺母將其固定，所述的螺母上設(shè)置有斜塊，正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺，并其臂端與斜塊的斜面保持接觸，該光柵轉(zhuǎn)臺安裝在第一光柵，另一正弦臂安裝于光柵轉(zhuǎn)臺上，并該光柵轉(zhuǎn)臺安裝于第二光柵，所述的正弦臂設(shè)置有兩個，且臂桿長度不相同，所述的光柵轉(zhuǎn)臺設(shè)置有兩個。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用效率及精度高、且使用方便。
文檔編號G01J3/06GK201522329SQ20092024618
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者孫金龍, 張效軍, 朱哲華 申請人:北京普析通用儀器有限責任公司