一种康普顿光源柔性激光反射镜架的结构设计

设计了一种应用于康普顿光源激光光路精密调节系统的柔性激光反射镜架。该柔性激光反射镜架采用压电陶瓷电机驱动,通过机构中单自由度柔性铰链的弹性变形实现反射镜沿经度和纬度方向的两个转动自由度,实现对激光束入射角的精确调节。首先基于机构伪刚体模型,分别构建了机构运动学模型和输出刚度模型;然后利用有限元分析工具对机构理论位移和应力分布进行了仿真分析;最后利用视觉检测对镜架的可调节范围进行了实验验证。实验结果表明其经纬方向调节范围均在1.2°以上,柔性镜架各项参数设计合理,满足康普顿光源调节系统要求。

康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析

为弥补国内航天探测中用于探测器标定的γ源单色性差、能量覆盖范围小等缺陷,设计了一种康普顿光源精密调节镜架。该镜架由压电陶瓷电机驱动,通过柔性铰链的柔性变形传递运动,对激光入射角进行精密调节,实现激光束与高能电子束精确对撞,从而获得峰值能量连续变化的γ粒子。利用伪刚体模型理论对该镜架进行建模,分别得到了该机构沿纬度方向和经度方向的刚度模型和位移模型,结合有限元仿真,对位移理论模型和镜架中应力分布规律进行了分析,其结果验证了机构参数选择的合理性。最终得到了经度、纬度方向调节范围均为1.12°、定位精度不小于6×10-4°的精密调节镜架。