[发明专利]一种圆柱型原子气室石蜡抗弛豫镀膜装置及控制系统

说明书

本发明涉及一种圆柱型原子气室石蜡抗弛豫镀膜装置及控制系统，由石蜡储备单元、加热镀膜单元、旋转驱动单元、光学镀膜均匀检测器、微区加热镀膜修整单元、圆柱型原子气室、驱动轮构成。其中，石蜡储备单元由石蜡溶液容器、蠕动泵、石蜡溶液喷头组成；加热镀膜单元由恒温加热管组成；旋转驱动单元由伺服电机、驱动小齿轮、从动大齿轮、轴向运动滚轮组成；光学镀膜均匀检测器由多象限光线偏转探测器、激光控制器、连接线、激光探头组成；微区加热镀膜修整单元由多个微小加热片组成。

技术领域

本发明涉及镀膜领域，进一步涉及原子气室石蜡抗弛豫镀膜领域，具体涉及一种圆柱型原子气室石蜡抗弛豫镀膜装置及控制系统。

背景技术

以原子磁强计为例，原子磁强计的核心敏感器件是碱金属气室，气室内碱金属原子的极化时间影响原子磁强计的灵敏度，极化时间越长，灵敏度越高，因此，提升碱金属原子的极化时间具有很大意义。

原子气室抗弛豫镀膜是一种延长气室内原子极化寿命的方法，采用石蜡对原子气室进行抗弛豫镀膜是一种有效方式，现有的石蜡镀膜方式，均为手工镀膜，镀膜效果差，因此，采用新型镀膜方式有效增加镀膜效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种圆柱型原子气室石蜡抗弛豫镀膜装置及控制系统，以解决当前存在的镀膜不均匀问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种圆柱型原子气室石蜡抗弛豫镀膜装置及控制系统，包括石蜡储备单元、加热镀膜单元、旋转驱动单元、原子气室支撑单元和驱动轮。

石蜡储备单元包括石蜡溶液容器、蠕动泵、石蜡溶液喷头，蠕动泵通过管路和石蜡溶液容器连接，连接管路的自由端固定石蜡溶液喷头，所述的石蜡储备单元用于储存石蜡溶液和将石蜡溶液喷涂到原子气室内壁上，装置将配置好的石蜡溶液从石蜡溶液容器输出，通过蠕动泵控制石蜡喷发的流量，经由石蜡喷头将石蜡溶液喷涂到原子气室内壁上。

加热镀膜单元包括恒温加热管和加热镀膜单元支架，加热镀膜单元支架顶部固定加热管体，加热管体的外壁上缠绕加热电阻丝构成恒温加热管，用于对输入到原子气室内壁上的石蜡溶液进行加热，将石蜡溶液中溶剂成分蒸发，使石蜡覆盖在原子气室内壁上，形成镀膜。

旋转驱动单元包括伺服电机、驱动小齿轮、环状的从动大齿轮、轴向运动滚轮，伺服电机和驱动小齿轮连接，驱动小齿轮外圈和从动大齿轮的外圈啮合，从动大齿轮的内圈圆周均布轴向运动滚轮；旋转驱动单元用于原子气室的旋转，在高速旋转下，溶液在离心力作用下，在原子气室内壁形成均匀薄膜。

原子气室支撑单元包括支撑滚珠、滚珠钢圈和气室支架，气室支架的顶部固定滚珠钢圈，滚珠钢圈内均布支撑滚珠。

驱动轮包括周向运动滚轮、驱动电机、径向运动轮，驱动电机和径向运动轮连接，径向运动轮的外圈圆周均布有周向运动滚轮，径向运动轮用于驱动原子气室沿着轴向前进，保证镀膜过程不间断进行，周向运动滚轮用于保持原子气室在前进过程中的旋转运动不被破坏。

加热镀膜单元、若干个原子气室支撑单元沿着筒状的原子气室的轴向布置，原子气室支撑单元上的滚珠钢圈同轴，恒温加热管、滚珠钢圈、旋转驱动单元的从动大齿轮同轴，筒状的原子气室水平支撑在滚珠钢圈的支撑滚珠上，原子气室还从从动大齿轮中穿过并与轴向运动滚轮接触，径向运动轮上的周向运动滚轮的轴线和原子气室的轴线异面垂直，且周向运动滚轮位于原子气室正上方且其上的周向运动滚轮和原子气室外壁接触；石蜡溶液喷头伸入到原子气室内且位于镀膜初始位置，伺服电机驱动从动大齿轮旋转，从动大齿轮带动原子气室旋转，由于离心力的存在，石蜡溶液均匀覆盖在气室内壁上，驱动电机驱动径向运动轮旋转，径向运动轮驱动原子气室沿着轴向前进，轴向运动滚轮保证原子气室可以在轴向上前进，在周向与从动大齿轮保持同一转速旋转，周向运动滚轮用于保持原子气室在前进过程中的旋转运动不被破坏；随着原子气室的轴向运动，石蜡溶液喷头从镀膜初始位置移位到镀膜结束位置，原子气室还在轴向运动过程中穿过恒温加热管。