本发明专利技术公开了一种用于傅立叶变换红外光谱仪(Fourier?Transform?Infrared?Spectrometer,FT-IR)的动镜扫描装置；包括固定板1，压条2，前弹簧片3，前夹板4，线圈5，空心立体角镜6，角镜座7，活动板8，后夹板9，永磁体座10，后弹簧片11。固定板1固定不动，线圈5通电时会产生磁场，其与永磁体座10上固定的磁铁产生磁场力，使角镜座7和空心立体角镜6能够沿磁场力方向移动，同时带动活动板8一起移动；线圈5的通电方向改变时，角镜座7的移动方向也会反向。本扫描装置为FT-IR提供了一种具有无摩擦、无需润滑、精密度高、寿命长等优点的动镜扫描方案，实用性强。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于傅立叶变换红外光谱仪(Fourier?Transform?Infrared?Spectrometer,FT-IR)的动镜扫描装置；包括固定板1，压条2，前弹簧片3，前夹板4，线圈5，空心立体角镜6，角镜座7，活动板8，后夹板9，永磁体座10，后弹簧片11。固定板1固定不动，线圈5通电时会产生磁场，其与永磁体座10上固定的磁铁产生磁场力，使角镜座7和空心立体角镜6能够沿磁场力方向移动，同时带动活动板8一起移动；线圈5的通电方向改变时，角镜座7的移动方向也会反向。本扫描装置为FT-IR提供了一种具有无摩擦、无需润滑、精密度高、寿命长等优点的动镜扫描方案，实用性强。【专利说明】一种用于傅立叶变换红外光谱仪的动镜扫描装置
本专利技术涉及一种傅立叶变换红外光谱仪(Fourier Transform InfraredSpectrometer, FT-1R)的动镜扫描装置，属于物理光子学领域，特别是光谱分析仪器
。
技术介绍
FT-1R光谱仪的核心部件为Michelson干涉仪，光的干涉来源于干涉仪动镜和定镜间相对运动所产生的光程差。动镜扫描系统是光谱仪的一个重要组成部分，高精度的动镜驱动系统是傅立叶变换光谱仪的核心和难点之一，在运动过程中，要保持动镜运动的匀速性，并且在运动过程中，对晃动或倾斜都有严格的要求。传统的动镜扫描装置通常有旋转电机机械传动，电控气动液压系统。传统的机械结构(即旋转电动机+滚珠丝杠等中间环节)，机械元件易产生弹性变形、摩擦、反向间隙、非线性误差等缺陷。而电控气动液压系统虽然振动和倾斜小，但速度慢，结构复杂，需要供气供液系统，不利于仪器的小型化和受环境影响大。也有采用动圈式直线电机，结合磁悬浮技术的聚四氟乙烯玻璃滑动轴承支撑的动镜扫描装置，其能够克服上述两种驱动系统的缺点，能有效地进行“直接驱动”，防止扫描过程中出现大的倾斜，且体积小，控制简单，精度也很高，但不能克服运动过程中存在的振动问题，而且动镜的回扫完全依赖于电流的控制，也存在速度慢的问题。本专利技术采用了一种基于弹性结构支撑的音圈电机动镜扫描方案，能够有效的解决方向稳定性、速度稳定性、振动等问题，而且扫描速度更快。本扫描装置为FT-1R提供了一种具有无摩擦、无需润滑、精密度高、寿命长等优点的动镜扫描方案。
技术实现思路
本专利技术的目的为FT-1R提供了一种具有低成本、无摩擦、无需润滑、精密度高、抗振能力强、扫描速度快、寿命长等优点的动镜扫描方案，其能够有效的保证FT-1R光谱仪具有高的可靠性和良好的性能。本专利技术的技术方案是: 一种用于傅立叶变换红外光谱仪的动镜扫描装置，包括固定板1、两个前弹簧片3、音圈电机、空心立体角镜6、角镜座7、活动板8、永磁体座10、两个后弹簧片11 ； 固定板I与活动板8通过两个前弹簧片3、两个后弹簧片11相连，永磁体座10固定安装在固定板I上，永磁体座10内嵌圆形永磁体12 ;空心立方角镜6固定在角镜座7的一端；音圈电机与角镜座7连为一体，音圈电机的线圈5缠绕在角镜座7的另一端，角镜座7固定在活动板8上。所述的两个前弹簧片3，每个均用两片前夹板4夹持加固；所述的两个后弹簧片11通过两片后夹板9夹持固定在一起。所述的永磁体座10内嵌有一块圆形永磁体，永磁体南北极方向与空心立体角镜6上缠绕的圆形线圈5的轴向方向相同。所述的角镜座7 —端为圆形结构，线圈5绕在圆形结构上；另一端装有空心立体角镜6 ;线圈5、空心立体角镜6和角镜座7三者为一体，三者的重心位置处于活动板8的水平方向的1/2处。所述的空心立体角镜6由三片镀金平面镜组成，三片镀金平面镜互成90度。所述固定板I与活动板8的板面完全平行；前弹簧片与后弹簧片相互平行，两者在活动板8和固定板I之间的长度完全相同。所述的四个弹簧片分别通过四个相同的压条2安装在固定板I和活动板8上。使用时，将固定板I安装在一个固定的装置(位置)上，如一块大的底板或竖直的板子等地方。固定板I安装后即固定不动，在动镜在一个小的运动范围内扫描时，活动板8会沿着一个方向进行直线运动。四个弹簧片均安装在活动板的靠近四个顶点的位置，两个前弹簧片3和两个后弹簧片11的长度、宽度、厚度、材料等均完全相同；弹簧片采用强度、硬度、弹性、耐磨性、疲劳极限和耐热性能优良的合金材料制成，一般可选铍青铜材料；由于四个弹簧片比较薄，为了维持一定的刚性支撑能力，弹簧片采用了夹板加固的方法。两个前弹簧片3各用两片前夹板4夹持加固，两个后弹簧片11共用一个大的后夹板9进行夹持加固。与角镜座7相连的镜片采用空心立体角镜。空心立体角镜6由三片镀金平面镜组成，三片平面镜互成90度，可以保证动镜扫描过程中，即使存在转动，轻微的振动，入射光线也能保持原平行方向返回。空心立体角镜6的运动位置受线圈5所通电流大小和方向的影响，通过调节电流大小，可以控制空心立体角镜6偏离平衡位置的距离，当角镜偏离平衡位置时，只需要给一个很小的反向电流或不通电流，其就能在弹簧力的作用下自然反向运动，从而使快速扫描变得十分容易。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 1.本专利技术采用了由弹簧片连接固定板和活动板的形式，消除了传统动镜机械扫描方式存在的摩擦力，无需润滑机构，且使动镜只能在一个方向运动，使动镜扫描的抗振性能得到了大大的加强，从而在很大程度上提高了光谱仪所获得的红外干涉图的质量。2.本专利技术采用了音圈电机作为动镜(空心立体角镜)驱动部件，通过电流的大小和方向来控制动镜的位置和扫描速度，同时，可以借助于弹簧片的恢复力，实现动镜的快速回扫，使动镜的扫描速度能够得到大大提高。 3.本专利技术中的动镜采用了空心立体角镜，使到达动镜后反射的光线与对应的入射光能够保持严格的平行，从而克服了动镜运动过程中可能存在的倾斜或轻微振动引起的光线偏离问题，使干涉图的质量保持良好。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术中固定板I和活动板8的连接图。图3是本专利技术中固定板、活动板及弹簧片构成的平行四边形结构俯视图；(a)为平衡位置形状图，(b)为形变后形状图。图4是本专利技术中永磁体座的结构。图5是本专利技术中角镜座与永磁体之间的摆放关系图。图6是本专利技术中空心立体角镜的形状及结构图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。如图1所示，本专利技术包括固定板1、两个前弹簧片3、音圈电机、空心立体角镜6、角镜座7、活动板8、永磁体座10、两个后弹簧片11 ;固定板I与活动板8通过两个前弹簧片3、两个后弹簧片11相连，永磁体座10固定安装在固定板I上，永磁体座10内嵌圆形永磁体12 ;空心立方角镜6固定在角镜座7的一端；音圈电机与角镜座7连为一体,音圈电机的线圈5缠绕在角镜座7的另一端，角镜座7固定在活动板8上。图2描述了固定板I和活动板8的连接方式。固定板I与活动板8通过两组共四个弹簧片(两个前弹簧片3，两个后弹簧片11)相连。四个弹簧片其长度、宽度、厚度、材料等均完全相同，四个相同的压条2牢固的将弹簧片安装在固定板I和活动板8上。弹簧片采用强度、硬度、弹性、耐磨性、疲劳极限和耐热性能优良的合金材料制成，一般可选铍青铜材料。将四个弹簧片彼此相互平行，其在活动板8和固定板I之间的长度完全相同，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于傅立叶变换红外光谱仪的动镜扫描装置，其特征在于：包括固定板1、两个前弹簧片3、音圈电机、空心立体角镜6、角镜座7、活动板8、永磁体座10、两个后弹簧片11；固定板1与活动板8通过两个前弹簧片3、两个后弹簧片11相连，永磁体座10固定安装在固定板1上，永磁体座10内嵌圆形永磁体12；空心立方角镜6固定在角镜座7的一端；音圈电机与角镜座7连为一体，音圈电机的线圈5缠绕在角镜座7的另一端，角镜座7固定在活动板8上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼水，曾立波，石磊，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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