Устройство прецизионного линейного перемещения

 

изобретение м.б. использовано для рентгенооптической интерферометрии. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона. Для этого управляюш,ий аппарат выполнен в виде резервуара (Р) 7 с размещенным в нем с возможностью возвратнопоступательного перемещения стержнем 8. Р 7 подключен к сильфону (С) 4, установленному между платформами 1 и 2, и снабжен регулятором 11 слива, а уровень жидкости в нем выще уровня жидкости в С 4. Благодаря этому внутри С создается гидростатическое давление, к-рое уравновещивается упругостью деформируемых перемычек 3 и самого С 4. Подвижная платформа 1 сдвигается на величину, пропорциональную этому давлению, непрерывное изменение к-рого осуществляется путем слива жидкости из Р 7 через регулятор 11. Динамический диапазон подачи определяется отношением емкости Р 7 к точности дозирования рабочей жидкости. 2 ил. & 10 & (Л 05 СО 01 Oi 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 4 F 15 В 11 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4038761/25-06 (22) 24.03.86 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Ленинградское научно-производственное объединение «Буревестник» (72) П. В. Петрашень и Н. О. Крылова (53) 62-82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 395708, кл. F 15 В 5/00, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ПРЕЦИЗИОННОГО

ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для рентгенооптической интерферометрии. Цель изобретения — увеличение динамического диапазона. Для этого управляющий аппарат выполнен в виде резервуара (Р) 7 с разме„„SU„„1337563 А1 щенным в нем с возможностью возвратнопоступательного перемещения стержнем 8.

P 7 подключен к сильфону (С) 4, установленному между платформами 1 и 2, и снабжен регулятором 11 слива, а уровень жидкости в нем выше уровня жидкости в С 4.

Благодаря этому внутри С создается гидростатическое давление, к-рое уравновешивается упругостью деформируемых перемычек

3 и самого С 4. Подвижная платформа 1 сдвигается на величину, пропорциональную этому давлению, непрерывное изменение к-рого осуществляется путем слива жидкости из P 7 через регулятор 11. Динамический диапазон подачи определяется отношением емкости P 7 к точности дозирования рабочей жидкости. 2 ил.

1337563

Изобретение относится к прецизионной механике для метрологических применений, в частности для рентгенооптической интерферометрии.

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема выполнения регулятора слива.

Устройство прецизионного линейного перемещения содержит (фиг. 1) подвижную и неподвижную направляющие платформы

1 и 2, соединенные упруго деформируемыми перемычками 3, сильфон 4 с опорными площадками 5, установленный между платформами 1 и 2, и управляющий аппарат, выполненный в виде подключенного трубопроводом 6 к сильфону 4 резервуара 7 со стержнем 8, размещенным внутри последнего и связанным через редуктор 9 с шаговым электродвигателем 10. Резервуар 7 снабжен регулятором !1 слива, а уровень жидкости в ием выше уровня жидкости в сильфоне 4. Жидкость из резервуара 7 может вытекать через регулятор ll слива по капиллярной трубке

12 в сливной резервуар 13. Трубка 12 перекрывается зажимным механизмом 14.

Корпус 15 соединен с резервуаром 7 трубкой 16 с установленным на ней игольчатым клапаном, состоящим из седла 17 и иглы 18.

Игла 18 опирается на рычаг 19, соединенный с поплавком 20.

Каиилляриая трубка !2 соединена с корпусом 15 в его нижней (ио чертежу) части.

Трубка 21 соединяет внутренний объем корпуса 15 с атмосферой. Во избежание каплеобразования седло 17 помещено ниже уровня жидкости в корпусе 15.

Появление рентгеновских и нтерфером етров открыло качественно новые метрологические возможности для проведения абсолютных измерений периодов кристалличес-9 кой решетки с погрешностью порядка 10 нм, длин волн рентгеновского и у-излучения, ряда фундаментальных физических констант.

Принцип измерения основан на линейном перемещении третьего кристалла (анализатора) рентгеновского интерферометра с одновременной регистрацией этого перемещения по двум каналам — рентгеновскому и оптическому. Период интерференциоиных полос по рентгеновскому каналу при этом равен периоду кристаллической решетки (- 0,2 им), à llo оптическому — — длине световой волны эталонного лазера. Отношение числа полос по двум каналам дает значение периода решетки, выраженное в длинах световой волны эталонного источника, т.е, в абсолютных единицах, метрах. Практическая реализация этого принципа ставит качественно новые требования к механическим элементам конструкции, в частности для

55 достижения теоретически возможной точности требуется линейное поступательное перемещение анализатора в диапазоне несколько сотен микрон с порогом реагирования не хуже 10 нм, т.е. отношение диапазона перемещения к чувствительности и стабильности подачи (динамический диапазон подачи) должно составлять не менее 10

Устройство работает следующим образом.

Внутри сильфона 4 создается гидростатическое давление за счет разности уровня рабочей жидкости в резервуаре 7 и уровня жидкости в сильфоне 4. Это давление уравновешивается в основном упругостью деформируемых перемычек 3 и частично самого сильфона 4.

При этом подвижная платформа 1 сдвигается от положения равновесия на величину, пропорциональную созданному гидростатическому давленик>. Получение динамического диапазона подачи порядка 10 и бо8 лее обеспечивается возможностью точного дозирования количества рабочей жидкости в резервуаре 7 ири любом большом его объеме. что дает возможность управлять с заданной точностью величиной гидростатического давления. Непрерывное изменение давления внутри сильфона 4 (временная развертка) осуществляется путем слива жидкости из резервуара 7 через регулятор 11 слива.

При перекрытии слива происходит остановка развертки. Многократное возвратно-поступательное прохождение выбранного участка развертки обеспечивается устройством многократной развертки путем большего или меньшего погружения в резервуар 7 стержня 8, что приводит соответственно к повышению или понижению уровня жидкости в резервуаре 7 с коэффициентом редукции, равным квадрату отношения диаметров резервуара 7 и стержня 8.

Стабильность параметров привода тесно связана с температурной стабилизацией устройства в целом, поскольку плотность жидкости и ее вязкость зависят от температуры. Однако поскольку рентген оопти ческие интерферометры размегцаются в термоcTBTHpoBBHHb1x помещениях со стабилизацией температуры до 0,01 C и даже 0,001 С, этой стабильности вполне достаточно, чтобы температурные эффек-ы не сказывались на работе привода. Основным источником шумов и погрешностей привода являются колебательиые движения жидкости. Для их подавления резервуар 7 должен размегцаться на виброизолирующей подвеске (не показана), а соединяющий резервуар 7 с сильфоном 4 должен быть достаточно длинный и тонкий, чтобы служить демпфером. Динамический диапазон подачи определяется отношением емкости резервуара 7 к точности дозирования рабочей жидкости, которое в принципе ничем не ограничено.

1337563

Составитель В. Коваль

Редактор Ю. Середа Техред И. Верее Коррскгор Г. Решетннк

Заказ 4! 10/31 Тираж 639 По тписнос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство прецизионного линейного перемещения, содержащее подвижную и неподвижную направляющие платформы, соединенные упруго деформируемыми перемычками, сильфон, установленный между платформами, и управляющий аппарат, отличающееся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, управляющий аппарат выполнен в виде подключенного к сильфону резервуара со стержнем, размещенным внутри резервуара с возможностью

5 возвратно-поступательного перемещения, при этом резервуар снабжен регулятором слива, а уровень жидкости в нем выше уровня жидкости в сильфоне.