Przedmiotem wynalazku jest manipulator do przestrzennej orientacji przedmiotów zwlaszcza próbek monokrystalicznych w mikrofalowych wne¬ kach pomiarowych.Do przestrzennej orientacji osi krystalograficz¬ nych badanego monokrysztalu stosuje sie przyrza¬ dy goniometryczne. Ich konstrukcja pozwala na dokladne ustalenie polozenia próbki w dowolnym kierunku w granicach pelnego kata brylowego.Przyrzady goniometryczne ze wzgledu na swoje rozmiary oraz komplikacje elementów regulacyj¬ nych nie moga byc wprowadzone do wnetrza urzadzen pomiarowych o niewielkich rozmiarach, takich jak mikrofalowe wneki pomiarowe do pro¬ wadzenia badan /metoda elektronowego rezonansu paramagnetycznego. Przyrzady goniometryczne nie moga tez byc uzyte w przykladowo wymienionej sytuacji ze wzgledu na dzialanie czynników fizycz¬ nych takich jak niskie temperatury, promieniowa¬ nie rentgenowskie i promieniowanie mikrofalowe.W dotychczasowym stanie techniki orientacje próbki przeprowadza sie przy uzyciu przyrzadów goniometrycznych na zewnatrz ukladu pomiaro¬ wego, po czym zorientowana juz próbke przenosi sie do wnetrza tego ukladu.W czasie przenoszenia pierwotna dokladnosc ustalenia polozenia próbki jest czesto niweczona.Znane sa tez manipulatory o malej srednicy orga¬ nu roboczego, stosowane w profesjonalnych spek¬ trometrach firmy Varian, posiadajace jeden sto¬ lo 15 25 30 pien swobody, mianowicie mozliwosc regulacji w niewielkim zakresie kata 0 w ukladzie wspól¬ rzednych sferycznych. Nie sa natomiast znane urzadzenia o dwóch stopniach swobody, umozli¬ wiajacych precyzyjne zmiany równoczesnie katów 0 i i| w ukladzie wspólrzednych sferycznych.Wynalazek ma na celu opracowanie konstrukcji manipulatora, którego organ roboczy mialby sred¬ nice rzedu kilku mm i który umozliwialby zdalne precyzyjne orientowanie przestrzenne przedmiotów w dowolnym kierunku w przestrzeni.Wedlug wynalazku cel ten osiagnieto przez zaopa¬ trzenie manipulatora w trzy równolegle sprezyste prety umieszczone w pancerzu w sposób umozli¬ wiajacy ich niewielkie poosiowe przesuwanie sie wzgledem siebie. Do zewnetrznych konców pretów, prostopadle do ich osi, jest trwale umocowany uchwyt dla orientowanego przedmiotu lub próbki.Drugie konce pretów sa zaopatrzone w trwale do nich umocowana cylindryczna koncówke z prze¬ gubem kulistym. Konce pretów z cylindryczna koncówka sa wprowadzone do wnetrza mechaniz¬ mu nastawczego zlozonego z dwóch wspólosiowych cylindrów dajacych sie obracac wzgledem siebie.Zewnetrzny cylinder jest zaopatrzony w srube, której os przecina pod katem prostym os symetrii manipulatora. We wspomnianej srubie jest wyko¬ nany w osi symetrii manipulatora obwodowy ro¬ wek, w którym jest umieszczony wspomniany prze¬ gub kulisty koncówki pretów. Pancerz otaczajacy 108 7783 108 778 4 prety na odcinku wewnatrz mechanizmu nastaw- czego jest sprezysty a na odcinku zewnetrznym sztywny.Wykrecenie sruby znajdujacej sie w zewnetrz¬ nym cylindrze mechanizmu nastawczego powoduje wychylenie od osi symetrii pretów umieszczonych w elastycznej czesci pancerza. Wychylane prety w sztywnej czesci pancerza przesuwaja sie wzgle¬ dem siebie, co powoduje odchylenie plaszczyzny uchwytu od polozenia zerowego. Jesli nastepnie zewnetrzny cylinder mechanizmu nastawczego zo¬ stanie wprawiony w ruch obrotowy wzgledem sa¬ siadujacego z nim cylindra, wymuszony ruch przesuwania sie pretów wzgledem siebie wprawi uchwyt w ruch odtaczania, charakteryzujacy sie zakresleniem przez os symetrii uchwytu powierz¬ chni stozkowej.Manipulator wedlug wynalazku umozliwia orien¬ tacje przedmiotu lub próbki umocowanej do uchwytu w dowolnym kierunku zawartym we¬ wnatrz stozka o kacie rozwarcia 15°. Odpowiada to zakresowi zmian kata \\ od 0° do 360° i kata fr od 0° do 15°. Srednica organu roboczego, zakon¬ czonego uchwytem, nie przekracza kilku mm. Ma¬ nipulator ma prosta konstrukcje i moze byc wy¬ konany z materialów o malym oddzialywaniu na pole mikrofalowe.Wynalazek jest dokladniej opisany na przykla¬ dzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia manipulator w przekroju podluznym, fig. 2 — przekrój poprzeczny A—A na fig. 1, fig. 3 — organ roboczy manipulatora w widoku z boku w polozeniu zerowym, a fig. 4 — ten sam organ roboczy w polozeniu wychylenia o kat G.Manipulator do orientowania próbek w mikro¬ falowych wnekach pomiarowych ma trzy prety 1 wykonane z fosforobrazu, do których na ich dol¬ nych koncach jest trwale przymocowany uchwyt 2.Na przeciwleglych koncach do pretów 1 jest przy¬ mocowana cylindryczna koncówka 3 zakonczona kulistym przegubem 4.Mechanizm nastawczy sklada sie z zewnetrznego cylindra 5 umocowanego obrotowo wzgledem sty¬ kajacego sie z nim wewnetrznego cylindra 6. Ze¬ wnetrzny cylinder 5 jest zaopatrzony w srube 7 o osi przecinajacej pod katem prostym os symetrii manipulatora. W srubie 7 jest wykonany obwo¬ dowy rowek, w którym jest umieszczony kulisty przegub 4. Wewnetrzny cylinder 6 jest zaopatrzo¬ ny w odsadzenie ograniczajace wsuniecie mani¬ pulatora do otworu wneki mikrofalowej. W obre¬ bie wnetrza wewnetrznego cylindra 6 prety 1 sa umieszczone w sprezystym pancerzu 8, poza nim w sztywnym pancerzu 9 wykonanym z tworzywa sztucznego.Obracanie sruby 7 za pomoca nie pokazanego na rysunku zaczepu powoduje odgiecie kulistego przegubu 4 od osi symetrii manipulatora. Zginane w swej górnej czesci prety 1 przesuwaja sie wzgle¬ dem siebie w sztywnym pancerzu 9 i powoduja odchylenie plaszczyzny uchwytu 2 od poziomu — o ten sam kat 0, o który zostaly wychylone od osi prety 1. Jezeli nastepnie zewnetrzny cylinder 5 bedzie obracany wzgledem nieruchomego wew¬ netrznego cylindra 6, uchwyt 2 wraz z umocowana do niego próbka zostanie wprawiony w ruch odta¬ czania. Przy tym ruchu, dzieki zastosowaniu kuli- stegu przegubu 4, próbka nie zostanie wprawiona w ruch obrotowy, natomiast geometryczna os uchwytu 2 bedzie opisywala stozek o kacie wierz¬ cholkowym zaleznym od stopnia wykrecenia sru¬ by 7. Uchwyt 2 moze byc takze wprawioony w ruch obrotowy, a to za pomoca obracania rów¬ noczesnie obu cylindrów 5 i 6. Ruch obrotowy uchwytu 2 z próbka jest mozliwy zarówno w po¬ lozeniu zerowym jak i w polozeniu wychylonym tego uchwytu.Zastrzezenia patentowe 1. Manipulator do przestrzennej orientacji przed¬ miotów, zwlaszcza próbek monokrystalicznych w mi¬ krofalowych wnekach pomiarowych, znamienny tym, ze ma trzy sprezyste prety (1) umieszczone symetrycznie w pancerzu i zakonczone z jednej strony umocowanym do nich uchwytem (2), a z drugiej cylindryczna koncówka (3) z kulistym przegubem (4), zas konce pretów (1) z cylindrycz¬ na koncówka (3) sa wprowadzone do mechanizmu nastawczego, zlozonego z wewnetrznego cylindra (6) i polaczonego z nim obrotowo zewnetrznego cylindra (5), zaopatrzonego w srube (7) z obwodo¬ wym rowkiem, w którym jest umieszczony prze¬ gub (4). 2. Manipulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze os sruby (7) przecina os symetrii manipulatora pod katem prostym. 3. Manipulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prety (1) w obrebie wewnetrznego cylindra (6) sa otoczone elastycznym pancerzem (8) a poza jego obrebem sztywnym pancerzem (9). 10 15 20 25 30 35 40 45108 778 1_ Przekrój A-A Fig.2 Fig. 3 PL