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如何提高精密光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

 更新時(shí)間:2016-08-10 點(diǎn)擊量:2565
     精密光學(xué)平臺(tái)追求水平,首先加工的時(shí)候整個(gè)臺(tái)面是極平的。之后臺(tái)面置放與四個(gè)聯(lián)通的氣囊上,以保證臺(tái)面水平。臺(tái)面上布滿成正方形排列的工程螺紋孔,用這些孔和相應(yīng)的螺絲可以固定光學(xué)元件。這樣,當(dāng)你完成光學(xué)設(shè)備的搭建,系統(tǒng)基本不會(huì)受外來(lái)擾動(dòng)而產(chǎn)生變化。即使按動(dòng)臺(tái)面,它也會(huì)因?yàn)闅饽叶詣?dòng)回復(fù)水平。
    為了提高精密光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可以從以下的幾個(gè)方面來(lái)著手:
    1、將系統(tǒng)與振源隔離
    外界的振源來(lái)源很多,比如地面的自振,各種聲音等等。但是影響zui大的是各種低頻的振源,主要集中在10~100Hz頻率內(nèi)。將系統(tǒng)與這些振源隔離可以有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用大阻尼的空氣彈簧支撐方式可以較好的將系統(tǒng)與振源隔離。
    2、控制振動(dòng)的作用
    將系統(tǒng)組裝成動(dòng)態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)可以保證系統(tǒng)內(nèi)部的相對(duì)穩(wěn)定性,且可以降低在外界的影響下產(chǎn)生共振的幾率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
    3、控制靜力矩的作用
    精密光學(xué)平臺(tái)的硬重比對(duì)于其共振頻率有著重要的影響。較高的硬重比可以提高平臺(tái)的共振頻率,從而降低其在外界影響下的振動(dòng)。而且在外力作用下,具有較高硬重比的平臺(tái)可以在zui小的重量下產(chǎn)生zui小的變形,增加系統(tǒng)內(nèi)部的剛性。內(nèi)部采用蜂窩狀支撐結(jié)構(gòu)的光學(xué)平臺(tái)可以充分的提高硬重比,達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。
    4、控制溫度變化
    隨著時(shí)間的延續(xù),不規(guī)則溫度變化會(huì)造成漸漸的結(jié)構(gòu)彎曲。減小溫度效應(yīng)的關(guān)鍵在于控制環(huán)境減少溫度變化。例如,避免在平臺(tái)下放置散熱設(shè)備,隔絕熱源設(shè)備和硬件,如光源、火焰等。
    5、盡可能將臺(tái)面設(shè)計(jì)成對(duì)溫度不敏感的
    良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用,然而,在特殊的應(yīng)用中,選用不隨溫度變化而改變外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不脹鋼,具有極小的熱膨脹系數(shù)。一米長(zhǎng)的超不脹鋼在溫度變化1K時(shí)膨脹長(zhǎng)度約0.2微米。
    提供的精密光學(xué)平臺(tái)采用表面鐵磁不銹鋼,芯部蜂窩結(jié)構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu),不但充分的發(fā)揮了鐵磁不銹鋼材料剛性好,溫度膨脹系數(shù)小,耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),而且提高了平臺(tái)的硬重比,增加了剛性,降低了變形量,提高了抗靜力矩能力。而且鐵磁不銹鋼耐腐蝕,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各種光學(xué)系統(tǒng)。適用于承載較大,對(duì)抗振性要求較高的系統(tǒng)。
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