[发明专利]超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及超高真空状态下的精密调节装置及方法，特别是超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置及方法。

背景技术

在超高真空中用于机械传动精密调节光学腔中光学元件是比较难实现，特别是高精度调节就更难以实现。以往超高真空光学腔中光学元件调节均采用机械传动实现位移或转动，机械传动中的摩擦导致其传动效率低，特别是机械摩擦在超高真空中的润滑问题难以解决、机械传动中回差带来的重复精度低等缺点使机械精密传动在超高真空应用带来了难度。因此，研制出一种能在超真空环境下调节精度高的装置势在必行。

发明内容

针对上述情况，为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的就在于提供超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置及方法，可以有效解决超真空环境下机械摩擦润滑不便、调节精度低的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是，超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置，包括光学元件座和光学元件，光学元件固定在光学元件座中，该精密调节装置还包括柔性铰链座、第一压电陶瓷机构、第二压电陶瓷机构、第一柔性铰链、第二柔性铰链，柔性铰链座中心处开有对应于光学元件座的通孔，所说的柔性铰链座包括固定板、第一调节动板和第二调节动板，光学元件座被固定在第二调节动板对应的通孔内，第一调节动板与第二调节动板通过第二柔性铰链相连，固定板与第一调节动板通过第一柔性铰链相连，固定板上开有对应于第一压电陶瓷的第一压电孔，第一压电陶瓷固定在第一压电孔内，所说的第一柔性铰链装在固定板的一端，与第一压电孔呈三角形布置，所说的第一调节动板与固定板结构相同，第一调节动板上的第二压电孔与第一压电孔呈垂直布置，所说的第二调节动板水平方向上开有与通孔相连同的两个互相垂直的固定孔，固定孔与压电孔对应。

本发明的应用于超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置的方法具体步骤如下：

1)超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置接上电源，改变第一压电陶瓷支座中第一压电陶瓷的电信号使其发生伸缩，驱动柔性铰链座内第二柔性铰链沿着Z轴方向移动并沿着X轴旋转；

2)改变第二压电陶瓷支座中第二压电陶瓷的电信号使其发生伸缩，驱动柔性铰链座内第一柔性铰链沿着Z轴方向移动并沿着Y轴旋转；

3)根据超高真空中光学元件座中光学元件的空间位置要求再重复以上操作，调节光学元件座中光学元件的空间位置达到要求。

本发明的有益效果是：在超高真空光学腔中使光学元件快速获得精密调节，准确实用，成本较低，便于推广。

附图说明

图1是本发明的超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置的主视图。

图2是图1的B-B剖视图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是本发明的超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置的立体图。

图中：1、柔性铰链座，2、第一压电陶瓷支座，3、第一压电陶瓷，4、光学元件座，5、光学元件，6、第二压电陶瓷支座，7、真空绝缘导线，8、第二真空密封接线座，9、第二真空窥入密封管道，10、第二压电陶瓷，11、第一不锈钢球，12、第一柔性铰链，13、固定板，14、第二柔性铰链，15、第一调节动板，16、第二调节动板，17、第一压电孔，18、第二压电孔，19、第二不锈钢球，20、第一真空密封接线座，21、第一真空窥入密封管道，22、固定孔，23、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1至图4所示，本发明的超高真空中压电陶瓷驱动柔性铰链的精密调节装置包括光学元件座4和光学元件5，光学元件5固定在光学元件座4中，其特征在于，该精密调节装置还包括柔性铰链座1、第一压电陶瓷机构、第二压电陶瓷机构、第一柔性铰链12、第二柔性铰链14，柔性铰链座1中心处开有对应于光学元件座4的通孔23，所说的柔性铰链座1包括固定板13、第一调节动板15和第二调节动板16，光学元件座4被固定在第二调节动板16对应的通孔23内，第一调节动板15与第二调节动板16通过第二柔性铰链14相连，固定板13与第一调节动板15通过第一柔性铰链12相连，固定板13上开有对应于第一压电陶瓷3的第一压电孔17，第一压电陶瓷3固定在第一压电孔17内，所说的第一柔性铰链12装在固定板13的一端，与第一压电孔17呈三角形布置，所说的第一调节动板15与固定板13结构相同，第一调节动板15上的第二压电孔18与第一压电孔17呈垂直布置，所说的第二调节动板16水平方向上开有与通孔23相连同的两个互相垂直的固定孔22，固定孔22与压电孔对应。