雙晶單色器鏡箱調(diào)節(jié)裝置——點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、同步輻射是高能帶電粒子在加速器中以接近光速的速度作圓周運(yùn)動時，沿切線方向發(fā)出的電磁輻射，它具有極為優(yōu)異的光學(xué)特性。同步輻射實(shí)現(xiàn)了很多過去所不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)條件，在各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是少數(shù)能為眾多學(xué)科服務(wù)的科學(xué)裝置。 北京同步輻射實(shí)驗(yàn)室生物大分子晶體學(xué)實(shí)驗(yàn)線站是中國生物大分子晶體學(xué)研究的重要科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。在光束線站中，雙晶單色器是最主要的光學(xué)元件之一，它起著把入射同步輻射光單色化的作用。單色器鏡箱位置的調(diào)節(jié)與控制對獲得理想的出

2、射光位置起著重要作用。本文研究的目的是設(shè)計(jì)一種支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單色器鏡箱位置的精確可調(diào)。 本文設(shè)計(jì)了一種點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)支撐系統(tǒng)，用以對單色器鏡箱的空間位置進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)是一種三點(diǎn)支撐系統(tǒng)，三點(diǎn)的支撐是分別是點(diǎn)支撐，槽支撐和面支撐，各支撐采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠副運(yùn)動。通過對點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析，建立單色器第一晶體晶面中心三個線自由度和三個角自由度變化量和點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)三點(diǎn)支撐中六臺直線驅(qū)動器運(yùn)動量之間的幾何關(guān)系及函數(shù)關(guān)系，及出

3、射光光斑位置與上述6個自由度之間的關(guān)系。根據(jù)這些關(guān)系，通過控制六臺步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動可以達(dá)到精確調(diào)整鏡箱空間位置及獲得理想出射光位置的目的。 鏡箱位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個由軟件、硬件組成的機(jī)電控制系統(tǒng)，本文還對整個系統(tǒng)的機(jī)械部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，闡述了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并給出了管理核心模塊的實(shí)現(xiàn)程序的代碼及其解釋。 點(diǎn)槽面機(jī)構(gòu)中除了三個支撐的特性影響著整個機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)精度外，機(jī)構(gòu)的支承面板也是一重要零件。本文運(yùn)用有限元分析的方法，對