Дефлектор оптического луча

Дефлектор оптического луча

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике управления направлением распространения мощных лазерных пучков излучения большого сечения. Целью изобретения является линеаризация закона сканирования, повышение быстродействия при большей апертуре, расширение диапазона режимов работы и повышение надежности работы дефлектора оптического луча. Дефлектор состоит из держателя 1 зеркала, выполненного из электропроводного неферромагнитного материала, в котором закреплено зеркало 2. Держатель установлен в полости корпуса 3 с возможностью качения. Корпус 3 выполнен из диэлектрического неферромагнитного материала, в нем закреплены две катушки 4 и 5 индуктивности, имеющие форму полуколец. В корпусе под катушками выполнены каналы 6, 7, соединяющие полость корпуса со штуцерами 8, один из которых подключен к источнику хладагента. Каждая из катушек соединена с блоком импульсного питания посредством малоиндуктивных кабелей 9. Ускорение и торможение подвижной части дефлектора осуществляется под действием силы, возникающей вследствие взаимодействия магнитного поля катушек с магнитными полями токов, индуцированных в рабочих зонах держателя зеркала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (й)з G 02 В 26/10

ГОСУДАPСТВЕ blй КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Д

Кив5аггня юг. f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4729405/10 (22) 14.08,89 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (72) В.А.Бурцев и В.П.Козлов (53) 535.8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 110044226688, кл. G 02 В 26/10, 1982. (54) ДЕФЛЕКТОР ОПТИЧЕСКОГО ЛУЧА (57) Изобретение относится к технике управления направлением распространения мощных лазерных пучков излучения большого сечения. Целью изобретения является линеаризация закона сканирования, повышение быстродействия при большой апертуре, расширение диапазона режимов работы и повышение надежности работы дефлектора оптического луча, Дефлектор состоит из держателя 1 зеркала, выполненного из злек„„5U„„1674048 А1 тропроводного неферромагнитного материала, в котором закреплено зеркало 2, Держатель установлен в полости корпуса 3 с воэможностью качения. Корпус 3 выполнен из диэлектрического неферромагнитного материала, в нем закреплены две катушки 4 и 5 индуктивности, имеющие форму полуколец, В корпусе под катушками выполнены каналы 6, 7, соединяющие полость корпуса со штуцерами 8. один из которых подключен к источнику хладагента. Каждая из катушек соединена с блоком импульсного питания посредством малоиндуктивных кабелей 9, Ускорение и торможение подвижной части дефлектора осуществляется под действием силы, возникающей вследствие взаимодей ствия магнитного поля катушек с магнитными полями токов, индуцированных в рабочих зонах держателя зеркала.

1674048

Изобретение относится к технике управления направлением распространения мощных лазерных потоков излучений большой линейной апертуры и может быть использовано для управления потоком излучения. крупных технологических лазеров, например СОр-лазеров.

Целью изобретения является создание быстродействующего дефлектора с колеблющимся.охлаждаемым зеркалом большой линейной апертуры, способного перестраиваться в процессе работы.

На фиг. 1 показан один из вариантов конструкции дефлектора; на фиг. 2 —, электрическая схема одного из вариантов исполнения блока импульсного питания с дефлектором.

Подвижная часть дефлектора состоит из держателя 1 зеркала. представляет собой круглую оправку диаметром 150 мм из алюминиевого сплава, в которой закреплено охлаждаемое зеркало 2. Оправка способна вращаться на подшипниках в корпусе 3 посредством осей. Ось вращения подвижной части параллельна отражающей поверхности зеркала и совпадает с главной осью инерции подвижной части, К корпусу 3 прикреплен фланец из диэлектрического неферромагнитного материала, в котором размещены две плоские полукольцевые катушки 4 и 5 индуктивности, расположенные по разные стороны от оси вращения, лежащие в плоскостях, параллельных оси вращения и повернутые друг относительно друга на угол, близкий к развернутому, с тем, чтобы обеспечить возможность поворота подвижной части на малый угол. Толщина оправки в местах прилегания к плоскости катушек, т.е. толщина рабочих эон, не менее значения глубины проникновения электромагнитного поля катушек в материал оправки. Между фланцем и катушками индуктивности существует несколько каналов 6, 7, соединяющих полость корпуса со штуцерами 8, один из которых подключен к источнику хладагента. Каждая из катушек соединяется с блоком импульсного питания посредством малоиндуктивных кабелей 9, Блок 10 импульсного питания состоит из эаоядного устройства 11, подключенного к емкостным накопителям 12, 13, и коммутатопов 14, 15, служащих для замыкания двух малоиндуктивных разрядных контуров; емкостный накопитель 12 С1, кабель 9, катушка -1 6 L1, кабель 9 (оболочка), коммутатор К1, емкостные накопители С1 и С2, кабель 9, катушка 17 L2, кабель 9 (оболочка), коммутатор К2, емкостный накопитель С2, В зарядное устройство входит электронный стабилизированный регулятор 18 зарядного

30

50 подвижной части позволяет. осуществлять

5

15 напряжения с ручным управлением, либо с управлением от ЭВМ. В качестве коммутаторов 14 К1, 15 К2 могут быть использованы, например, тиристоры. Для запуска коммутаторов могут быть использованы электрические импульсы, возникающие в фотоприемниках 19, 20 при попадании в них пучка света, отраженного от зеркала, укрепленного на одной оси с охлаждаемым зеркалом 2 после повороте его на определенный угол в соответствующую сторону.

Электрические импульсы запуска усиливаются усилителями 21 и 22 и направляются на запускающие электроды коммутаторов.

Для получения пучка света служит источник

23 света, Запустить дефлектор в работу можно, включив блок импульсного питания с подключенным к нему дефлектором и подав запускающий импульс на один иэ коммутаторов от устройст ва запуска. При включении блока питания заряжаются емкостные накопители 12 С1 и 13 С2. После подачи импульса запуска, например, на коммутатор 14 К1 начинается раздел емкостного накопителя 12 С1 через катушку 16

L1. Под действием силы, возникающей вследствие взаимодействия магнитного поля катушки 16 L1 с магнитным полем тока, индуктированного в рабочей зоне подвижной части, последняя, поворачиваясь, удаляется от катушки 16 11 и приближается к катушке 1712, При повороте на определенный угол свет попадает в фотоприемник 20, вызывая срабатывание коммутатора 15 К2.

Начинается разряд емкостного накопителя 13 С2 через катушку 17 L2, Происходит торможение подвижной части магнитным полем и ускорение ее в обратном направлении, Зарядка ескостного накопителя 12 С1 начинается сразу после его разряда и до приближения подвижной части к катушке 16

1 1 он заряжен до рабочего напряжения. При приближении подвижной части к катушке 16

L1 после поворота ее на определенный угол свет попадает в фотоприемник 19, срабатывает коммутатор 14 К1 и процесс повторяется. Режим работы дефлектора с использованием зависимости момента запуска коммутаторов от углового положения запуск коммутаторов при оптимальном расположении подвижной части относительно катушек 16 L1; 17 L2 и.осуществлять плавное безударное торможение подвижной части в магнитном поле. Изменением углового расположения фотоприемников можно регулировать амплитуду колебаний подвижной части.

Перестройка режима работы дефлектора осуществляется изменением величины

1674048

2. Дефлектор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения допустимой мощности потока излучения и стабилизации режима работы, в него введены два штуцера, один из которых подсоединен к источнику хладагента, при этом штуцеры связаны с полостью корпуса через каналы, выполненные в корпусе под катушками.

Фиг. Г

Составитель И. Форманюк

Редактор Т. Лошкарева Техред M.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 2919 Тираж 319 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зарядного напряжения емкостных накопителей 12 С1 и 13 С2 посредством электронного стабилизированного регулятора зарядного напряжения ручным управлением, либо управлением от ЭВМ. Время пе- 5 рестройки режима работы дефлектора определяется постоянной времени заряда емкосгных накопителей. При увеличении зарядного напряжения увеличивается энергия, передаваемая емкостными нако- 10 пителями в кинетическую энергию подвижной части, что выражается в увеличении скорости движения подвижной .части. Для фиксированного угла колебаний это приводит к увеличению частоты. Соответственно, 15 при уменьшении зарядного напряжения частота колебаний подвижной части уменьшается.

Разделив функции торможения и ycicoрения подвижной части на независимые ем- 20 костные накопители и коммутаторы, возможна реализация колебаний с медленным поворотом и быстрым возвратом подвижной части, Формула изобретения 25

1. Дефлектор оптического луча. содержащий корпус, в полости которого размеще- . ны две катушки индуктивности, зеркало, соединенное с корпусом с возможностью качения через держатель зеркала и ось вращения, совпадающую с главной осью инерции,отл ичающийся тем,что,c целью линеариэации закона сканирования, повышения быстродействия при большой апертуре, расширения диапазона режимов работы и повышения надежности, корпус выполнен из диэлектрического неферромагнитного материала, а держатель зеркала выполнен иэ электропроводного неферромагнитного материала, при этом катушки выполнены в виде полуколец и расположены по обе.стороны от оси качения, а плоскости катушек развернуты относительно оси качения.