[实用新型]一种真空下高精度旋转定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，特别涉及一种真空下高精度旋转定位装置。

背景技术

光辐射校准在光辐射测量、空间遥感、气候监测和通讯等领域发挥基础性、 关键性的作用。低温辐射计以电替代原理，融合真空、低温和超导技术，是目前 光辐射校准精度最高的计量标准，其测量精度优于10^-5数量级。

传统的低温辐射计测量中为了消除腔体外部杂散光干扰，提高光辐射校准精 度，低温辐射计光辐射入射窗口选择布鲁斯特窗口，但在每次校准探测器的测量 前后都要测量和修正窗口透过率。窗口复位过程中，角度和光斑落点位置都难以 保证与光辐射校准测量时完全一致，并且从紫外到中红外每个波段的窗口布鲁斯 特角都需要进行调节，调节难度大、精度差，导致在标准传递过程中，窗口透过 率成为影响标准传递过程测量不确定度的主要来源。

为了避免上述布鲁斯特窗口对测量不确定度的影响，现有方案在低温辐射计 与窗口之间加装一真空仓，真空仓与低温辐射计直接相连，待校准探测器装载在 仓内直线导轨上，从而与低温辐射计处于同一高真空环境中，测量时，光辐射先 透过布鲁斯特窗口，分别进入低温辐射计和探测器测量，从而避免了窗口透过率 对测量不确定度的影响。

现有技术方案中，有以下不足：

(1)真空仓内置直线导轨，行程长，导致真空仓尺寸空间大，抽真空耗时 时间长，实验周期时间长；

(2)直线导轨上装载探测器数量有限，一般为3只，如果待校准探测器数 量多，不能一次装载测量，再次装载需要将仓内真空放掉，重新装载、抽真空， 耗时费力，测量效率低；

(3)真空仓内装载探测器的直线导轨行程长，重复定位误差大，导致测量 不确定度增大。

实用新型内容

为解决现有技术中的不足，本实用新型提出一种真空下高精度旋转定位装 置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种真空下的高精度旋转定位装置，包括：真空仓、圆形导轨、圆光栅编码 器以及探测器支架、连轴器、驱动器；

在光路的直线方向上，低温辐射计与布鲁斯特窗口之间的真空仓近光源一面 开布鲁斯特窗，另一面直接与低温辐射计相连；真空仓内置立式圆形导轨，在圆 形导轨上置多只探测器支架以固定待校准探测器，使探测器与低温辐射计处于同 一高真空环境中；真空仓外，圆形导轨通过连轴器与高精度圆光栅编码器相连， 计算机控制圆光栅编码器驱动圆形导轨旋转，依旋转角度将固定在圆形导轨上的 待校准探测器切入光路进行测量。

可选地，所述真空仓，在光路的直线方向上一面开布鲁斯特窗，相对面开真 空口，通过真空连接件与低温辐射计直接相连；中部开圆孔，伸出圆形导轨的中 轴，真空仓内对该圆导轨支撑；侧面与分子泵和离子泵真空机组连接，对真空仓 及低温辐射计腔体抽真空；真空仓上部设置活动盖板，以便于探测器安装。

可选地，所述圆形导轨上置多个探测器支架，支架上装有微调螺钉和固定螺 钉，用于对探测器进行调整和固定；整个圆形导轨作真空处理后安装在真空仓内 的支撑架上，光路穿过圆形导轨的轨道面，通过旋转将圆形导轨装载的探测器依 次切入光路；圆形导轨中轴通过真空仓的中间开孔伸出仓外，通过连轴器与圆光 栅编码器连接。

可选地，所述圆光栅编码器是动力机构，通过连轴器带动仓内圆形导轨旋转， 将固定在圆形导轨上的待校准探测器切入光路进行测量。

可选地，所述探测器支架置于圆形导轨上，上面设置微调螺钉和固定螺钉， 用于调整和固定探测器。

可选地，所述圆形导轨加置十字型加强筋，以增强圆形导轨在真空环境下的 机械强度。

可选地，所述连轴器将仓外的圆光栅编码器与仓内的圆形导轨相连；真空连 接件密封真空仓、连接真空仓与低温辐射计、连接真空仓与真空机组。

本实用新型的有益效果是：

(1)在真空仓内置立式圆形导轨，在圆形导轨上装夹多个待校准探测器， 立式圆导轨的设计一方面拓展了同时测量的待校准探测器数量，提高了测量效 率；另一方面提高了真空仓内的空间利用，大大减小了真空仓的体积，减少了抽 真空所需时间，缩短实验周期，提高实验效率，节约实验成本；