本發(fā)明涉及中子散射譜儀，具體為無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、中子散射譜儀是用于中子散射實(shí)驗(yàn)的裝置，主要探測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)。高壓中子衍射譜儀是整合了衍射與成像兩種工作模式、配置了較為全面的專用壓力環(huán)境設(shè)備、同時(shí)具備高/低溫及磁場(chǎng)環(huán)境、具有一定通用性的中子粉末衍射譜儀。四刀光闌是中子譜儀中的關(guān)鍵光學(xué)部件，起到配合觀測(cè)不同樣品種類(lèi)調(diào)節(jié)到與之相匹配的中子束流尺寸的作用，并且在高壓譜儀同時(shí)具有樣品環(huán)境前端的準(zhǔn)直管配合前后四刀光闌，實(shí)現(xiàn)第一散射室以及第二散射室兩種模式的切換。

2、目前，針對(duì)中子束流的調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)較少，尤其是在當(dāng)前的束流調(diào)整技術(shù)中，通常使用磁場(chǎng)來(lái)控制束流的運(yùn)動(dòng)和尺寸。然而，使用磁場(chǎng)進(jìn)行束流調(diào)整存在一些問(wèn)題。首先，磁場(chǎng)裝置通常體積龐大，增加了束流調(diào)整系統(tǒng)的復(fù)雜性。其次，磁場(chǎng)裝置的能耗較高，增加了束流調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行成本。因此，需要一種高精度無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)來(lái)解決這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)及其安裝準(zhǔn)直方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，包括狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝于高壓譜儀前端互換系統(tǒng)上，在狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上方安裝狹縫機(jī)構(gòu)，所述狹縫結(jié)構(gòu)包括安裝底板及支撐系統(tǒng)、控制反饋系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、刀片以及屏蔽系統(tǒng)；所述安裝底板及支撐系統(tǒng)的兩側(cè)安裝有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的端部安裝有刀片以及屏蔽系統(tǒng)，其下方設(shè)置有靶標(biāo)系統(tǒng)，所述靶標(biāo)系統(tǒng)安裝于安裝底板及支撐系統(tǒng)的兩側(cè)，所述刀片以及屏蔽系統(tǒng)的上方設(shè)置有控制反饋系統(tǒng)。

3、所述的安裝底板及支撐系統(tǒng)包括安裝底板、安裝立板、導(dǎo)軌滑塊組件，安裝底板與狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連接，安裝立板安裝在安裝底板上。

4、所述的導(dǎo)軌滑塊組件安裝于安裝立板的兩側(cè)，起到支撐導(dǎo)向的作用。

5、所述控制反饋系統(tǒng)包括光柵系統(tǒng)、限位開(kāi)關(guān)支架、零位開(kāi)關(guān)支架，限位開(kāi)關(guān)和零位開(kāi)關(guān)。

6、所述導(dǎo)軌滑塊組件是由兩條并行分布的導(dǎo)軌本體構(gòu)成的雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌以及從動(dòng)側(cè)導(dǎo)軌，所述基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌和從動(dòng)側(cè)導(dǎo)軌分別安裝從左至右和從上到下的順序依次設(shè)置，所述導(dǎo)軌滑塊組件上安裝有滑塊。

7、所述安裝底板安裝于狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，安裝底板連接固定方式采用定位銷(xiāo)定位、螺釘連接，所述安裝立板安裝于安裝底板上，安裝立板與安裝底板采用螺釘連接固定，所述安裝立板提供整體安裝的基準(zhǔn)，所述安裝立板設(shè)置有精加工面作為導(dǎo)軌滑塊組件中導(dǎo)軌的安裝基準(zhǔn)面和導(dǎo)軌的安裝面。

8、所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、聯(lián)軸器和絲桿，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與絲桿相連接，之后再經(jīng)電機(jī)支架、軸承座安裝于安裝立板上。

9、所述電機(jī)支架安裝于安裝立板上，且所述電機(jī)支架上安裝有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸一側(cè)通過(guò)連接螺母與螺釘固定連接有運(yùn)動(dòng)板，所述運(yùn)動(dòng)板通過(guò)螺母與絲桿連接并安裝于導(dǎo)軌滑塊組件上。

10、所述運(yùn)動(dòng)板安裝于滑塊導(dǎo)軌上，通過(guò)螺釘固定在滑塊上，所述運(yùn)動(dòng)板提供刀片以及碳化硼的安裝位置，所述運(yùn)動(dòng)板同時(shí)起到限位開(kāi)關(guān)以及零位開(kāi)關(guān)信號(hào)觸發(fā)的作用，所述限位開(kāi)關(guān)支架安裝于安裝立板的上部，且所述限位開(kāi)關(guān)支架上安裝有限位開(kāi)關(guān)，所述限位開(kāi)關(guān)為小型機(jī)械限位開(kāi)關(guān)，并位于運(yùn)動(dòng)板的兩側(cè)。

11、所述導(dǎo)軌滑塊組件一端與安裝立板連接，一端與運(yùn)動(dòng)板連接；基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌采用偏心定位銷(xiāo)壓緊；基準(zhǔn)側(cè)滑塊采用內(nèi)六角螺釘壓緊。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

13、本發(fā)明中整套設(shè)備均采用無(wú)磁材料，其對(duì)于磁場(chǎng)和超導(dǎo)線圈的影響為零。驅(qū)動(dòng)方式采用無(wú)磁超聲電機(jī)，區(qū)別于傳統(tǒng)的永磁體電機(jī)需要通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，無(wú)磁電機(jī)依靠壓電陶瓷原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以避免磁場(chǎng)對(duì)電機(jī)的干擾，從而保證設(shè)備在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下高精度正常運(yùn)行；更具體的是，材料選用鋁合金和銅無(wú)磁材質(zhì)，局部316ln不銹鋼，螺釘采用鈦合金，設(shè)備整體磁導(dǎo)率小于1.05，設(shè)備對(duì)磁場(chǎng)設(shè)備的影響極??；電機(jī)采用無(wú)磁超聲電機(jī)，在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下可以高精度正常運(yùn)動(dòng)；對(duì)安裝立板上主導(dǎo)管的安裝面，進(jìn)行高精度加工，作為導(dǎo)軌、滑塊和運(yùn)動(dòng)板的安裝基準(zhǔn)，運(yùn)動(dòng)板上加工高精度安裝基準(zhǔn)面，用來(lái)安裝刀片，該運(yùn)動(dòng)板上的安裝基準(zhǔn)面和和安裝立板上導(dǎo)管的安裝基準(zhǔn)面高精度垂直，通過(guò)導(dǎo)軌和滑塊的精密配合保證刀片在全行程運(yùn)動(dòng)中的直線度；本發(fā)明中的測(cè)量刀片內(nèi)側(cè)開(kāi)口的四個(gè)表面和安裝立板的前后面，建立局域網(wǎng)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系下測(cè)量位于安裝立板上的四個(gè)或者六個(gè)靶標(biāo)座，通過(guò)六個(gè)靶標(biāo)座在空間中的坐標(biāo)來(lái)表征整個(gè)狹縫設(shè)備在空間中的位置；使用激光跟蹤儀，將設(shè)備上的4個(gè)或者6個(gè)靶標(biāo)座準(zhǔn)直到空間中的理論值上，從而將設(shè)備安裝到空間中的理論位置上。

技術(shù)特征：

1.無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，包括狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)，其特征在于：所述狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)安裝于高壓譜儀前端互換系統(tǒng)上，在狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)的上方安裝狹縫機(jī)構(gòu)，所述狹縫結(jié)構(gòu)包括安裝底板及支撐系統(tǒng)(2)、控制反饋系統(tǒng)(6)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)、刀片以及屏蔽系統(tǒng)(4)；所述安裝底板及支撐系統(tǒng)(2)的兩側(cè)安裝有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)的端部安裝有刀片以及屏蔽系統(tǒng)(4)，其下方設(shè)置有靶標(biāo)系統(tǒng)(5)，所述靶標(biāo)系統(tǒng)(5)安裝于安裝底板及支撐系統(tǒng)(2)的兩側(cè)，所述刀片以及屏蔽系統(tǒng)(4)的上方設(shè)置有控制反饋系統(tǒng)(6)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的安裝底板及支撐系統(tǒng)(2)包括安裝底板(7)、安裝立板(8)、導(dǎo)軌滑塊組件(9)，安裝底板(7)與狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)相連接，安裝立板(8)安裝在安裝底板(7)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的導(dǎo)軌滑塊組件(9)安裝于安裝立板(8)的兩側(cè)，起到支撐導(dǎo)向的作用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述控制反饋系統(tǒng)(6)包括光柵系統(tǒng)、限位開(kāi)關(guān)支架(14)、零位開(kāi)關(guān)支架(15)，限位開(kāi)關(guān)(16)和零位開(kāi)關(guān)(17)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述導(dǎo)軌滑塊組件(9)是由兩條并行分布的導(dǎo)軌本體構(gòu)成的雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌以及從動(dòng)側(cè)導(dǎo)軌，所述基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌和從動(dòng)側(cè)導(dǎo)軌分別安裝從左至右和從上到下的順序依次設(shè)置，所述導(dǎo)軌滑塊組件(9)上安裝有滑塊(10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述安裝底板(7)安裝于狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)上，安裝底板(7)連接固定方式采用定位銷(xiāo)定位、螺釘連接，所述安裝立板(8)安裝于安裝底板(7)上，安裝立板(8)與安裝底板(7)采用螺釘連接固定，所述安裝立板(8)提供整體安裝的基準(zhǔn)，所述安裝立板(8)設(shè)置有精加工面作為導(dǎo)軌滑塊組件(9)中導(dǎo)軌的安裝基準(zhǔn)面和導(dǎo)軌的安裝面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)包括電機(jī)(12)、聯(lián)軸器和絲桿，電機(jī)(12)通過(guò)聯(lián)軸器與絲桿相連接，之后再經(jīng)電機(jī)支架(11)、軸承座安裝于安裝立板(8)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述電機(jī)支架(11)安裝于安裝立板(8)上，且所述電機(jī)支架(11)上安裝有電機(jī)(12)，所述電機(jī)(12)的輸出軸一側(cè)通過(guò)連接螺母與螺釘固定連接有運(yùn)動(dòng)板(13)，所述運(yùn)動(dòng)板(13)通過(guò)螺母與絲桿連接并安裝于導(dǎo)軌滑塊組件(9)上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)板(13)安裝于滑塊導(dǎo)軌上，通過(guò)螺釘固定在滑塊(10)上，所述運(yùn)動(dòng)板(13)提供刀片(20)以及碳化硼的安裝位置，所述運(yùn)動(dòng)板(13)同時(shí)起到限位開(kāi)關(guān)(16)以及零位開(kāi)關(guān)(17)信號(hào)觸發(fā)的作用，限位開(kāi)關(guān)支架(14)安裝于安裝立板(8)的上部，且所述限位開(kāi)關(guān)支架(14)上安裝有限位開(kāi)關(guān)(16)，所述限位開(kāi)關(guān)(16)為小型機(jī)械限位開(kāi)關(guān)，并位于運(yùn)動(dòng)板(13)的兩側(cè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述導(dǎo)軌滑塊組件(9)一端與安裝立板(8)連接，一端與運(yùn)動(dòng)板(13)連接；基準(zhǔn)側(cè)導(dǎo)軌采用偏心定位銷(xiāo)壓緊；基準(zhǔn)側(cè)滑塊(10)采用內(nèi)六角螺釘壓緊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了無(wú)磁束流調(diào)整尺寸機(jī)構(gòu)，包括狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝于高壓譜儀前端互換系統(tǒng)上，在狹縫結(jié)構(gòu)和狹縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上方安裝狹縫機(jī)構(gòu)，本發(fā)明中整套設(shè)備均采用無(wú)磁材料，其對(duì)于磁場(chǎng)和超導(dǎo)線圈的影響為零；驅(qū)動(dòng)方式采用無(wú)磁超聲電機(jī)，區(qū)別于傳統(tǒng)的永磁體電機(jī)需要通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，無(wú)磁電機(jī)依靠壓電陶瓷原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以避免磁場(chǎng)對(duì)電機(jī)的干擾，從而保證設(shè)備在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下高精度正常運(yùn)行，通過(guò)導(dǎo)軌和滑塊的精密配合保證刀片在全行程運(yùn)動(dòng)中的直線度。

技術(shù)研發(fā)人員：吳延巖,殷煜欽,李卓,蔡澤迎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：散裂中子源科學(xué)中心
技術(shù)研發(fā)日：20240207
技術(shù)公布日：2024/12/26