CN103257446B - 用于软x射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构 - Google Patents

用于软x射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构 Download PDF

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Abstract

用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，属于空间观测领域，为了解决现有技术对以上两个波段分别单独观测存在的问题，该机构包括：转动轴承、片轮组件、片轮转动大齿轮、片轮转动小齿轮、步进电机、电机固定架、片轮支架、片轮支撑轴和片轮底板；片轮组件与转动轴承配合安装，转动轴承与片轮支承轴配合安装，片轮转动大齿轮与片轮组件配合，配合后的组件与片轮支承轴连接；片轮支承轴安装在电机固定架上；片轮转动小齿轮与步进电机的转动轴连接，并与片轮转动大齿轮啮合；步进电机与电机固定架连接；电机固定架与片轮支架连接；片轮底板与片轮支架连接，用于支撑片轮组件；片轮底板相机主体连接，使片轮组件位于光学系统的光路上。

Description

用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构
技术领域
本发明涉及用于软X射线-极紫外波段复合型光学系统的光路切换机构，属于空间观测技术领域。
背景技术
为了预报空间天气的变化，重要的是要对引起这些变化的起源日冕层和太阳活动区域进行仔细地观测，包括耀斑、日冕物质抛射(CME)和来自冕洞的告诉太阳风等，尤其是要对在这些变化过程中产生的软X射线和极紫外波段辐射进行观测。耀斑和活动区辐射主要集中在0.6～6.5nm软X射线波段，冕洞和日冕的辐射主要集中在19.5nm的极紫外波段。
现有的对软X射线和极紫外波段辐射观测技术都是采用两个单独的成像系统分别对以上两个波段进行观测，而对以上两个波段分别单独观测不能满足同时覆盖软X射线和极紫外宽光谱波段范围的要求；不能满足在极紫外波段具有较高的角分辨率的要求。
为此，需要设计研制适合空间应用的复合型软X射线-极紫外光学系统，利用它可以在软X射线波段和EUV波段同时对日成像，通过分析研究这两个波段的太阳图像变化，进而预报空间天气变化。
发明内容
本发明为了解决现有技术不能满足同时覆盖软X射线和极紫外宽光谱波段范围的要求，以及不能满足在极紫外波段具有较高的角分辨率要求的问题，提供一种在软X射线-极紫外波段复合型光学系统中对不同波段光进行选择的切换机构。
本发明提供的技术方案是：
用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，包括：转动轴承、片轮组件、片轮转动大齿轮、片轮转动小齿轮、步进电机、电机固定架、片轮支架、片轮支承轴和片轮底板；
片轮组件与转动轴承配合安装，转动轴承与片轮支承轴配合安装，片轮转动大齿轮与片轮组件配合，配合后的组件与片轮支承轴连接；片轮支承轴安装在电机固定架上；
片轮转动小齿轮与步进电机的转动轴连接，并与片轮转动大齿轮啮合；
步进电机与电机固定架连接；电机固定架与片轮支架连接；片轮底板与片轮支架连接，用于支撑片轮组件；片轮底板与相机主体连接，使片轮组件位于光学系统的光路上。
本发明的有益效果是：对于空间应用的软X射线-极紫外波段复合型光学系统，提供了一种对不同光路进行选择的切换机构，根据探测要求转动片轮机构，通过让装有不同滤光片的片轮进入光路，从而选择不同波段的光进行采集、成像，实现对目标光源进行采集探测；由步进电机的驱动实现了在极紫外波段具有较高的角分辨率。
附图说明
图1为本发明光路切换机构示意图。
图2为本发明中片轮组件结构的主视图。
图3为片发明中轮组件结构的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图3所示，用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，包括：转动轴承1、片轮组件2、片轮转动大齿轮3、片轮转动小齿轮4、步进电机5、电机固定架6、片轮支架7、片轮支承轴8和片轮底板9。
片轮组件2由支撑轮毂2-1、七片边孔叶片2-2和中孔叶片2-3组成。
片轮组件2与转动轴承1过盈配合安装，转动轴承1与片轮支承轴8过盈配合安装。片轮转动大齿轮3与片轮组件2的支撑轮毂2-1通过销钉安装在一起，然后与片轮支承轴8通过轴承过盈装配连接。片轮支承轴8通过过盈配合安装在电机固定架6上。
片轮转动小齿轮4与步进电机5的转动轴通过销钉连接，并与片轮转动大齿轮3啮合。步进电机5通过螺钉与电机固定架6紧固连接。电机固定架6通过螺钉与片轮支架7紧固连接。片轮底板9与片轮支架7通过紧固螺钉连接，用于支撑片轮组件2。片轮底板9通过螺钉与相机主体紧固连接，使片轮组件2位于光学系统的光路上。
根据软X射线-极紫外波段复合型光学系统的光路特点，片轮组件2上分别装有两种叶片：一种为边孔叶片2-2，边缘有孔，中心为遮拦，共七片；另外一种为一片中孔叶片2-3，中心有孔，边缘为遮拦；这两种叶片上分别装有对软X射线波段光的选择性透过和对极紫外波段光的选择性透过两种不同的滤光片。
目标光源含有软X射线-极紫外波段的光入射到片轮组件2上，根据探测要求，步进电机5通电进行转动，步进电机5驱动片轮转动小齿轮4转动，片轮转动小齿轮4带动与其啮合的片轮转动大齿轮3转动，从而带动片轮组件2进行转动。
通过控制步进电机5的转动速度，带动控制片轮组件2的转动速度，从而使边孔叶片2-2进入光路，随着片轮组件2的转动，边孔叶片2-2从第一片到第七片连续进入光路，通过边孔叶片2-2上安装的滤光片对软X射线波段光的选择性透过可以进行软X射线波段光的连续成像或数据采集，曝光时间较长。随着片轮组件2的继续转动从而使中孔叶片2-3进入光路，通过中孔叶片2-3上安装的滤光片对极紫外波段光的选择性透过，可以进行极紫外波段光的成像或数据采集，曝光时间较短。

Claims (5)

1.用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，其特征是，包括：转动轴承(1)、片轮组件(2)、片轮转动大齿轮(3)、片轮转动小齿轮(4)、步进电机(5)、电机固定架(6)、片轮支架(7)、片轮支承轴(8)和片轮底板(9)；
片轮组件(2)与转动轴承(1)配合安装，转动轴承(1)与片轮支承轴(8)配合安装；片轮转动大齿轮(3)与片轮组件(2)配合，配合后的组件与片轮支承轴(8)连接；片轮支承轴(8)安装在电机固定架(6)上；
片轮转动小齿轮(4)与步进电机(5)的转动轴连接，并与片轮转动大齿轮(3)啮合；
步进电机(5)与电机固定架(6)连接；电机固定架(6)与片轮支架(7)连接；片轮底板(9)与片轮支架(7)连接，用于支撑片轮组件(2)；片轮底板(9)与相机主体连接，使片轮组件(2)位于光学系统的光路上；
片轮组件(2)由支撑轮毂(2-1)、七片边孔叶片(2-2)和一片中孔叶片(2-3)组成；七片边孔叶片(2-2)和中孔叶片(2-3)通过螺钉紧固在支撑轮毂(2-1)上，支撑轮毂(2-1)通过转动轴承(1)与片轮支承轴(8)配合连接。
2.根据权利要求1所述的用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，其特征在于，支撑轮毂(2-1)与片轮转动大齿轮(3)过盈配合。
3.根据权利要求1所述的用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，其特征在于，片轮支承轴(8)与电机固定架(6)过盈配合。
4.根据权利要求1所述的用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，其特征在于，边孔叶片(2-2)上设置对软X射线波段光的选择性透过的滤光片。
5.根据权利要求1所述的用于软X射线-极紫外波段光学系统的光路切换机构，其特征在于，中孔叶片(2-3)上设置对极紫外波段光的选择性透过的滤光片。
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