[发明专利]一种红外大面阵多模块自动拼接机构有效
申请号: | 201711275337.3 | 申请日: | 2017-12-06 |
公开(公告)号: | CN108007578B | 公开(公告)日: | 2023-07-04 |
发明(设计)人: | 杨力怡;曾智江;莫德锋;郝振贻;王小坤 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海技术物理研究所 |
主分类号: | G01J5/02 | 分类号: | G01J5/02 |
代理公司: | 上海沪慧律师事务所 31311 | 代理人: | 李秀兰 |
地址: | 200083 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 红外 大面 模块 自动 拼接 机构 | ||
1.一种红外大面阵多模块自动拼接机构,包括大规模探测器模块(1)、SiC/Al大基板(2)、安装支架(3)、Z轴向微调机构(4)、Z轴旋转微调机构(5)、XY向微调控制机构(6)、SiC/Al大基板固定螺钉(7)及四角调节小宝石片(8),其特征在于:
所述的安装支架(3)由上支架(301)、支撑柱(302)及安装底板(303)组成,安装底板(303)具有大底板安装底孔(304);每个探测器模块(1)对应四个四角调节小宝石片(8);
XY向微调控制机构(6)通过安装法兰固定在上支架(301)上,Z轴向微调机构(4)通过第一固定连杆(402)固定在安装底板(303)上,Z轴旋转微调机构(5)通过第二固定连杆(502)固定在安装底板(303)上,SiC/Al大基板(2)固定在上支架的安装槽内;Z轴向微调机构(4)和Z轴旋转微调机构(5)都固定在大底板安装底孔(304)内;而多个探测器模块(1)通过低温胶贴装并胶结在贴装基板(201)上,对中胶接固定后探测器模块(1)的宝石电极板(102)与贴装基板(201)上表面贴合;通过在Z轴向微调机构(4)的第一调节连杆(403)和其顶上的小宝石片(8),第二固定连杆(502)以及连杆(602)满足三维空间位置精度后,常温固定不动,最后获得多个大规模探测器模块(1)的高精度拼接模块组件。
2.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:所述的SiC/Al大基板(2)为各个模块开孔方形结构,其材料为Al基SiC陶瓷复合材料,由贴装基板(201)、对中方孔(202)、小宝石片台阶(203)、对中细孔(204)组成,尺寸为100mm×70mm×5mm,每一个探测器模块(1)决定相应1个对中方孔(202)、四个小宝石片台阶(203)和四个对中细孔(204)的位置。
3.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:上支架(301)通过支撑柱(302)与安装底板(303)连接。
4.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:Z轴向微调机构(4)由第一压电步进马达(401)、第一固定连杆(402)及第一调节连杆(403)组成,第一压电步进马达(401)最小步进量为1μm,最大行程为80mm;通过在探测器模块(1)四个角的下面安装四只第一压电步进马达(401)可以实现单模块和多模块的Z轴向高精度微调节。
5.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:Z轴旋转微调机构(5)由压电旋转马达(501)、第二固定连杆(502)及第二调节连杆(503)组成,压电旋转马达(501)最小旋转量为1arcsec;通过在探测器模块(1)中心下方安装一只压电旋转马达(501)可以实现单模块和多模块绕Z轴向的方位角微调节。
6.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:XY向微调机构(6)由第二压电步进马达(601)、连杆(602)及调节杆(603)组成,第二压电步进马达(601)最小步进量为1μm,最大行程为80mm;通过在上支架(301)边缘固定的第二压电步进马达(601)推拉调节杆(603)实现单模块和多模块XY向高精度微调节。
7.根据权利要求1所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:所述的SiC/Al大基板(2)在研磨过程中进行常温5分钟、液氮浸泡5分钟、再回室温5分钟的温度冲击,反复5次以上,同时测量SiC/Al大基板(2)面型变化,高低温处理目的是释放材料的低温应力,SiC/Al大基板(2)的贴装基板(201)的贴装面平面度小于0.01mm即可,若实测情况变化小于0.005mm则具体的反复冲击次数足够,即认为应力释放完成。
8.根据权利要求4所述的红外大面阵多模块自动拼接机构,其特征在于:所述的第一压电步进马达(401)、压电旋转马达(501)和第二压电步进马达(601)通过电脑控制,直接输入调节数值,就可实现自动高精度对中,其控制步进最高精度为1μm,最小旋转角度为1arcsec,最高步进速率为120mm/s。
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