如何提高精密隔振光學平台的穩定性?
高精密隔振光學平台在一個理想的剛性體內部(隻在理論上存在),任何兩點的相對位置都是不變的。也就是說,在振動、靜力矩或溫度變化的情況下,任何實體的尺寸和形狀都是不變的。如果所有的元件都穩固地連接成一個理想的剛性體,不同元件之間沒有相對位移,係統的性能也會很穩固。
理想的剛性體是不存在的。現實中的係統隻能近似的認為是剛性的,因此,其穩定性就要受到多方麵因素的影響。例如外界的振源,係統的重量,精密隔振光學平台的結構等等。
為了提高精密隔振光學平台係統的穩定性,可以從以下的幾個方麵來著手:
1、將係統與振源隔離
外界的振源來源很多,比如地麵的自振,各種聲音等等。但是影響zui大的是各種低頻的振源,主要集中在10~100Hz頻率內。將係統與這些振源隔離可以有效的提高係統的穩定性。采用大阻尼的空氣彈簧支撐方式可以較好的將係統與振源隔離。高精密隔振光學平台
2、控製振動的作用
將係統組裝成動態的剛性結構可以保證係統內部的相對穩定性,且可以降低在外界的影響下產生共振的幾率,提高係統的穩定性
3、控製靜力矩的作用
精密隔振光學平台的硬重比對於其共振頻率有著重要的影響。較高的硬重比可以提高平台的共振頻率,從而降低其在外界影響下的振動。而且在外力作用下,具有較高硬重比的平台可以在zui小的重量下產生zui小的變形,增加係統內部的剛性。內部采用蜂窩狀支撐結構的光學平台可以充分的提高硬重比,達到提高係統性能的目的。高精密隔振光學平台
4、控製溫度變化
隨著時間的延續,不規則溫度變化會造成漸漸的結構彎曲。減小溫度效應的關鍵在於控製環境減少溫度變化。例如,避免在平台下放置散熱設備,隔絕熱源設備和硬件,如光源、火焰等。
5、盡可能將台麵設計成對溫度不敏感的
良好的熱傳導性可起到作用,然而,在端特殊的應用中,選用不隨溫度變化而改變外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不脹鋼,具有小的熱膨脹係數。一米長的超不脹鋼在溫度變化1K時膨脹長度約0.2微米。
提供的高精密隔振光學平台采用表麵鐵磁不鏽鋼,芯部蜂窩結構支撐的結構。這種結構,不但充分的發揮了鐵磁不鏽鋼材料剛性好,溫度膨脹係數小,耐腐蝕的優點,而且提高了平台的硬重比,增加了剛性,降低了變形量,提高了抗靜力矩能力。而且鐵磁不鏽鋼耐腐蝕,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各種光學係統。適用於承載較大,對抗振性要求較高的係統。