[发明专利]一种真空环境中使用的积分球转盘

说明书

本发明公开了一种真空环境中使用的积分球转盘，包括同心的转盘外圈、上圆环、支撑圆筒、聚四氟乙烯大垫片、下圆环、底盘框架，上圆环、聚四氟乙烯大垫片、下圆环自上而下依次滑动连接，形成环形滑动组合体，支撑圆筒套设在环形滑动组合体内，转盘外圈套设在环形滑动组合体外，转盘外圈的上沿盖合在环形滑动组合体上，转盘外圈的内壁和环形滑动组合体之间具有间隙，支撑圆筒与上圆环固定连接，转盘外圈与底盘框架相连接，下圆环与底盘框架固定连接，支撑圆筒承载红外积分球，转盘外圈的直径小于红外积分球的直径。本发明解决了在真空高低温环境中，积分球承载和转体检修的问题，比传统的框架架构小巧、美观，可以作为一个通用的积分球类体的载具。

技术领域

本发明涉及红外光学和真空机械设备技术领域，尤其涉及一种真空环境中使用的积分球转盘。

背景技术

红外辐射又称红外线和热辐射，波长范围为700nm~1000um，介于可见光和微波之间，任何温度高于绝对零度的物体都在不停地辐射红外线，物体温度越高，辐射强度越大，其辐射波长越短。在红外光学中对低温无背景或低背景的红外光源具有巨大需求，特别是要求红外光源辐亮度已知、高稳定、高均匀性。为此，我们通过研究找到了合适的发光体，结合子母积分球技术、球壳体盘管制冷，整体放置于真空罐中，可以模拟真空低温的空间环境，可以解决红外光学和探测的一系列问题，具有广泛性和通用性。

为了配合这种红外光源技术，工程上解决了积分球光源的研制，并通过有关光学指标测试，证明了这种光源的相关特性和优点。理论上这种红外发光体寿命可以达到好几千小时，但是仍然存在维护和更换问题，结构设计上为了满足光源的检修和更换，结合真空罐内空间局限、高低温变化大的特点，优化方案，研制了这种可以让70~80kg积分球系统适当左右转体的转盘，角度转动不能再大的主要原因是因为铜管和波纹管对转动有限制，角度再大，铜管和波纹管可能受到外力过大，造成制冷剂泄漏等严重问题，不是转盘本身问题。左右120°转体之后，原本积分球的出光口对着罐体里面就可以变成侧面了，相当于积分球系统的侧面对着检修人员，母球前半球的两个子球可以打开，做到更换灯管，转到另一边可以更换另外两个子球的灯管。

可以转动的结构很多，我们在研制之初首先想到的是止推轴承，轴承本身就是可以转动的，但是转盘直径达到250mm以上，轴承本身已经很大了，重量和高度都无法接受，因为要保证积分球出光口光轴和罐体中心线一致，也和后续的红外光路光轴一致。油类润滑或一般塑料在真空罐中不能使用的，四氟材料很好地解决了、代替了滚动轴承的作用，四氟材料的耐压、润滑和耐高温，很好地解决了转盘转动问题，结合不锈钢的转动支架，很好地解决了转动和支撑，锁紧定位和防脱出。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种真空环境中使用的积分球转盘，以克服现有技术存在的问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种真空中使用的积分球转盘，解决了真空高低温环境下的积分球系统转体的问题，积分球系统中子母球的铜管有很多根，通过一定长度的耐压波纹管与罐体外的制冷机连接，实现了积分球子母球的制冷控温；红外发光体发出的红外光主要变成红外辐射光照亮整个积分球，通过出光口输出光能量，另外部分能量转化为热能，需要通过铜管导流输出带走多余热量。转盘可以在真空罐的比较紧凑的空间中，实现±120°左右转体、方便检修，可以承载积分球并在需要的位置锁紧固定，在真空罐内可以长期放置使用，基本无需检修；在真空罐外实现了积分球球体和底座的完美结合，外观漂亮、简洁，类似一个大的地球仪。承载高度比较低矮，不俯下身几乎很难发现积分球的支撑，避免了传统设计中通过方管支架等固定积分球法兰方式，一般支架都要比积分球体大的特点。