[发明专利]一种直驱多通道单色器

说明书

本发明公开了一种直驱多通道单色器，包括一直驱电机、一磁流体密封装置和一晶体单色器；其中，所述直驱电机的马达旋转轴与该磁流体密封装置的大气端旋转轴连接，该磁流体密封装置的真空端旋转轴与所述晶体单色器连接，驱动所述晶体单色器绕旋转轴转动；其中所述晶体单色器的旋转轴与磁流体密封装置的旋转轴一致。本发明提高了机器的可靠性，减少了维护时间和开销，简化机械设计，简单安装和拆卸。本发明具有起动、堵转力矩大的特点，能够改善系统动平衡，避免振动和噪声。

技术领域

本发明涉及一种单色器，尤其涉及一种直驱多通道单色器。

背景技术

同步福射由于其广光谱范围、高亮度、高准直性、偏振性、高纯净性、脉冲时间结构、高稳定性以及性能可精确预知等特点，在多个学科的科学研究和高科技研发中发挥着重要的作用，光束线作为连接光源与试验站的纽带，需按照不同的实验站功能，利用光的不同特性，光束线的核心是单色器，实现不同能量波段的分光。

现在单色器的旋转机构均采用滚珠丝杠系统的组成元件(伺服电机、传动齿轮、丝杠、滚珠等)，这些系统传动链长，同时，滚珠丝杠又是一种细而长的刚性传动元件，当运动速度要求较高时，由于滚珠丝杠传动惯量大、扭矩刚度低，会导致该方式的传动误差大、摩擦磨损严重、反向间隙引起回程非线性误差等一系列问题，从而影响运动平台的动态性能。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种直驱多通道单色器。本发明将多通道单色器驱动方式由机械传动方式改为直接驱动方式，消除传动部分的误差、克服传动扰动，有效消除机械共振，实现高刚度，高精度，高动态响应速度。

本发明的技术方案为：

一种直驱多通道单色器，其特征在于，包括一直驱电机、一磁流体密封装置和一晶体单色器；其中，所述直驱电机的马达旋转轴与该磁流体密封装置的大气端旋转轴连接，该磁流体密封装置的真空端旋转轴与所述晶体单色器连接，驱动所述晶体单色器绕旋转轴转动；其中所述晶体单色器的旋转轴与磁流体密封装置的旋转轴一致。

进一步的，所述直驱电机的马达旋转轴通过一柔性联轴器与该大气端旋转轴连接。

进一步的，所述晶体单色器包括若干对对称性衍射面，每对对称性衍射面与入射到该对对称性衍射面的光路满足固定的角度差时既有光束出射。

进一步的，所述衍射面为硅的(220)晶面。

进一步的，所述晶体单色器的旋转轴为硅的<-111>晶向。

进一步的，所述直驱电机采用快-慢-快-慢的脉冲式驱动所述磁流体密封装置的旋转轴转动，当光路通过所述晶体单色器的对称性衍射面时，所述直驱电机的马达旋转轴的旋转速度降低，当光路被所述晶体单色器的对称性衍射面遮挡时，所述直驱电机的马达旋转轴的旋转速度提高。

进一步的，根据所述直驱电机的马达旋转轴的旋转速度、所述晶体单色器的大小以及所述晶体单色器中相邻衍射面之间的间距，计算出光路通过每对对称性衍射面间的间隙的时间点，然后根据该时间点生成所述快-慢-快-慢的脉冲信号驱动所述磁流体密封装置的旋转轴转动。

进一步的，设置一检测器用于检测入射光信息，当未检测到入射光信息时，判断为光路被所述晶体单色器的对称性衍射面遮挡，当检测到入射光信息时，判断为光路通过所述晶体单色器的对称性衍射面；根据检测到的入射光信息生成所述快-慢-快-慢的脉冲信号驱动所述磁流体密封装置的旋转轴转动。

进一步的，所述晶体单色器卡箍在一底盘上，该底盘固定在所述磁流体密封装置的真空端旋转轴上。

进一步的，所述直驱电机为力矩电机或直线电机。

本发明的主要技术内容包括：

1、利用直驱方式代替传统机械传动方式。