Пьезокерамическое сканирующее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

«ii714336 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51}М. Кд.

6 02 Г 1/33 (22}Заявлено 22.11.77 (21) 2549115/18-25 с присоединением заявки М

Гааудератеенныб камитет

CCCP па делам изобретений и атнрытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.02-80- Бюллетень М 5 (531УДК 535,8 (088,8) Дата опубликования описания 08.02.80

Т. Е. Писарева и В. Н. Пучков (72) Автори

-изобретения (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОЕ СКАНИРУЮ%ЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к точным оп тическим приборам и может быть исполь-зовано в качестве сканирующего устрой-. ства в интерферометрах типа Фабри-Перо, Сисам, Фурье-спектрометр.

Известно пьезокерамическое сканирукь.

5 шее устройство Ы, однако его конструк ция не позволяет обеспечить значительные амплитуды сканирования, необходимые, натфимер, при работе в ИК-области спектра;

Наиболее близким по технической суп»10 ности к предложенному. устройству яв» ляется пьезокерамический корректор

КП-1 Г23. Он содержит блок пьезокерамических колец, механический усилитель перемещений, в котором закрепляется рабочий элемент ннтерферометра (зерка ло, пленка и т.д). Преобразование увеличения диаметра керамических колец под действием напряжения в перемещение . рабочего элемента осуществляется посредством деформации упругой мембраны, выполняющей роль механического усилителя перемещений.

В этом ус гройс»ве невозможно получить большую амплитуду сканирования рабочего элемента, так как используется лишь два кольца, обладаюп»их поперечным пьезоэффектом кроме того, применение плоской мембраны в качестве преобразо-. вателя движения от пьезокерамическнх колец к рабочему элементу йе обеспечивает получения больших передаточнь»х отношений, в итоге результирующая амплитуда сканирования не превьппает

+ 5 мкм.

Uem изобретенйя - достижение значительных амплитуд сканирования рабочих элементов приборов..

Эта цель достигается благодаря тоь»у, что в предложенном устройстве механический усилитель перемещений выполнен в виде пружинной мембраны, реали-. зующей Передагочное отношение, равО О ное Ь d ричем ь >f3ñ>t. гдеа, Й

Ь, с и 6) - размеры плеч мембраны, а блок пьезокерамических колец

3 7143 содержит о колец с продольным пьеэоаффектом, где г =1, 2, 3...,..

На чертеже показано предложенное

1 пьезокерамическое устройство, содержащее блок пьезокерамических колец 1 и раэмешенные внутри него механический усилитель 2 перемещений и рабочий элемент, 3.

Устройство работает следующим об. разом. )О

Изменение длины блока пьезокерамических колец 1 посредством механического усилителя 2 передается рабочему элементу 3.

Принцип действия механического уси- 15 лителя поясняется чертежом, на котором буквами й, Ь, С, д, Р, -f, обозначены плечи мембраны. Плечи мембраны образуют а ОЬс И и СсИ

При сообшении катету О приращения 20 д0 катет b при неизменной гипотенузе е получает приращение дЬ: Ь = ado.

Подобным образом в а Cde при начальном приращении катета с, равном дс =db, cga = — - — da. и С

Использование предложенного устройства позволяет значительно увеличить амплитуду сканирования рабочих элементов ин36 4 терферометров, при этом сохраняются присущие пьеэокерамическим сканирующим устройствам высокая чувствительность, линейность, воспроиэводимость, нечувствительность к внешним воздействиям, простота.

Формула изобретения

Пьезокерамическое сканирующее устройство, содержащее блок пьеэокерамических колец, механический усилитель перемещений и рабочий элемент, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения амплитуды сканирования рабочего элемента, механический усилитель перемещений выполнен в виде пружинной мембраны, реализующей переда, о с С\ точное отношение — ° — причем — > 3

b д Ь ) — где а, Ь, С., д - размеры плеч мембраны, а блок пьезокерамических колец содержит и колец с продольным пьезоэффектом, где n = 1,2, 3, ....

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 422978, кл. Q 01 Э 3/06, 1971.

2. Технические условия "Пьеэокерамический корректор КП-1" (3.399.015 ТУ) (прототип).

ЦИИИПИ Заказ 9283/43 Тираж 569 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4