本發(fā)明涉及紅外探測器組件封裝技術(shù)和紅外透鏡組低溫光學(xué)對中技術(shù),具體是液氮溫區(qū)工作的紅外透鏡組對中裝校裝置及裝校方法,它適用于紅外探測器組件用紅外透鏡組在低溫下的對中調(diào)節(jié)操作。
背景技術(shù):
紅外探測器組件制備技術(shù)在航天、航空紅外領(lǐng)域有著重要意義。隨著波長向長波擴(kuò)展和探測靈敏度的提高,紅外探測器必須在深低溫下才能工作,這樣也使得紅外探測器應(yīng)用時(shí)大多采用杜瓦封裝形成紅外探測器杜瓦組件。在紅外探測器組件封裝技術(shù)發(fā)展方向中,其中一個趨勢是向著低溫后光路集成式封裝發(fā)展。發(fā)展低溫后光路集成式封裝,首先是因?yàn)閷τ谀承╅L波干涉式探測儀要求后光學(xué)透鏡必須工作在深低溫環(huán)境下,另外當(dāng)透鏡位置靠近探測器時(shí)可降低光學(xué)系統(tǒng)尺寸,特別是對于f#較小光學(xué)系統(tǒng),同時(shí)這種將光學(xué)透鏡封裝于低溫端的做法,對與整個光學(xué)系統(tǒng)雜散光抑制是有利的。但是由于需要將透鏡組集成與組件內(nèi)部,并要求其具備十個微米甚至幾個微米的對中精度,同時(shí)還要在低溫下滿足對中精度需求,這帶來了低溫工作的紅外透鏡組各透鏡間組裝時(shí)的高精度對中問題。對于低溫工作的透鏡組,傳統(tǒng)做法是在常溫下進(jìn)行透鏡間對中操作,再在低溫下應(yīng)用。由于存在裝配應(yīng)力及透鏡結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮影響,常溫下的對中精度在低溫下將不可不免的出現(xiàn)對中精度失準(zhǔn)及偏差不可測量問題。在傳統(tǒng)紅外透鏡組制備中,一種方法是通過控制零部件公差配合及反復(fù)地裝配測量實(shí)現(xiàn)對心精度控制,不僅由于各零部件加工精度要求極高,其加工制備成本、后續(xù)檢驗(yàn)及組裝制備成本高昂;另外在專利《一種紅外鏡頭的裝調(diào)方法》(公開號:cn102998767a)中介紹了使用雙光路測量儀進(jìn)行紅外透鏡對中裝校的方法。但兩種方法由于無法實(shí)現(xiàn)透鏡組在低溫下的對中操作,其無法解決低溫使用時(shí)透鏡組的對中精度失準(zhǔn)及偏差不可測問題。針對上述紅外透鏡組的透鏡間低溫裝較對中問題,需要探索一種高效可行的解決方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種紅外探測器組件用紅外透鏡組低溫光學(xué)對中裝校裝置,它適用于低溫紅外探測器組件用紅外透鏡組在低溫下的對中裝校。本發(fā)明解決了紅外透鏡組在低溫下的裝校問題,提高了對中裝校精度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的一種用于在低溫下對紅外透鏡組對中的裝置如附圖1所示,主要包括外殼底座1、活性炭盒2、傳冷銅腔3、儲液內(nèi)膽4、隔熱法蘭5、應(yīng)變調(diào)節(jié)架6、安裝帽7、千分螺母架8、磁鐵9、上側(cè)透光窗口10、輔助固定架11、粗調(diào)螺釘12、過渡安裝塊14、抽氣接口15、引線接口16、活性炭17、下側(cè)透光窗口19。
所述的外殼底座1為圓桶狀結(jié)構(gòu),材料為不銹鋼,桶壁厚度為1.5mm-3mm,高度為60mm-70mm,底部外側(cè)為固定孔102,上部有底座密封圈槽103和底座安裝孔104,桶壁一側(cè)布置有抽氣接口安裝孔105和引線接口安裝孔106,底部中間為下側(cè)窗口安裝孔107,如圖2所示。
所述的活性炭盒2為圓環(huán)結(jié)構(gòu),材料為鋁合金,壁厚為1mm-2mm,高度為15mm-20mm,底部有均勻分布的透氣孔201,中間為用于安裝活性炭盒2的固定內(nèi)螺紋202,如圖3所示。
所述的傳冷銅腔3為圓環(huán)結(jié)構(gòu),材料為無氧銅,高度為40mm-60mm,中間為透光腔301,上端有過渡塊固定螺孔302,如圖4所示。
所述的儲液內(nèi)膽4為薄壁圓桶結(jié)構(gòu),材料為不銹鋼,壁厚為0.2mm-0.3mm,薄壁高度為40mm-50mm,其下端為用于安裝活性炭盒2的固定外螺紋401,頂端為焊接凸邊402,中間為銅腔導(dǎo)向孔403,如圖5所示。
所述的隔熱法蘭5為圓盤形零件,材料為不銹鋼,在其法蘭面上分別設(shè)置有應(yīng)變架安裝螺孔501、外殼底座安裝螺孔502、安裝帽安裝螺孔503及隔熱導(dǎo)氣槽504,在中部周向凸起為內(nèi)膽焊接凸邊505,中間開孔為銅腔過孔506,在隔熱法蘭5一側(cè)設(shè)置有液氮注入孔507,薄壁隔熱環(huán)508壁厚為0.15mm-0.2mm,壁厚高度為15mm-20mm,如圖6和圖7所示。
所述的應(yīng)變調(diào)節(jié)架6為上下兩層圓環(huán)結(jié)構(gòu),材料選用不銹鋼,應(yīng)變連桿602直徑為0.5mm-2mm,長度為25mm-30mm,應(yīng)變調(diào)節(jié)架6下端面有高度為3mm-5mm安裝隔熱凸臺601,應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上端面布置有輔助架固定螺孔603,如圖8所示。
所述的安裝帽7為倒置的圓桶結(jié)構(gòu),材料為不銹鋼,壁厚為2mm-3mm,高度為40mm-60mm。底部有安裝帽密封圈槽702及安裝帽安裝孔703,頂端四周設(shè)置有千分螺母架安裝螺孔704,頂端中間為上側(cè)窗口安裝孔705,如圖9所示。
所述的千分螺母架8為厚度5mm-10mm的圓盤結(jié)構(gòu),材料為鋁合金,在千分螺母架8四周為千分螺母801,頂部為螺母架固定孔802,千分螺母固定孔803內(nèi)部為千分螺母固定柱804,如圖9所示。
所述的輔助固定架11為圓盤帶抓結(jié)構(gòu),材料為不銹鋼,厚度為1mm-2mm,上部有輔助架安裝孔1101,底部為輔助架頂腳1102結(jié)構(gòu),如圖8所示。
所述的過渡安裝塊14為圓片結(jié)構(gòu),材料為無氧銅,厚度為2mm-5mm,過渡安裝塊14底部有管座固定孔1401,中間為通光孔1402,外側(cè)為過渡塊固定孔1403,上部周向凸起邊為管座導(dǎo)向臺階1404,如圖11所示。
所述的上側(cè)透光窗口10與下側(cè)透光窗口19為透光圓片結(jié)構(gòu),直徑為20mm-40mm,厚度為1mm-3mm,材料為k7玻璃。
抽氣接口15和引線接口16焊接在外殼底座1的側(cè)面,下側(cè)透光窗口19膠接外殼底座1的下端面。儲液內(nèi)膽4與隔熱法蘭5焊接在一起,傳冷銅腔3穿過隔熱法蘭5安裝在儲液內(nèi)膽4上,隔熱法蘭5與傳冷銅腔3焊接在一起,儲液內(nèi)膽4上與傳冷銅腔3焊接在一起。活性炭17放入活性炭盒2內(nèi),再將活性炭盒2與儲液內(nèi)膽4螺接固定。外殼底座1的上端和隔熱法蘭5密封固定在一起。將過渡安裝塊14與傳冷銅腔3通過螺釘安裝固定,測溫鉑電阻18膠接在過渡安裝塊14側(cè)面位置。四個磁鐵9的s極膠接固定在應(yīng)變調(diào)節(jié)架6頂端四周,輔助固定架11安放在應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上。上側(cè)透光窗口10氣密膠接在安裝帽7上端,將四個千分螺母24安裝在千分螺母架8上,再將四個磁鐵9的s極膠接在四個千分螺母24上,千分螺母架8與安裝帽7上的千分螺母架通過螺釘固定。裝有輔助固定架11的應(yīng)變調(diào)節(jié)架6放置在隔熱法蘭5上,輔助固定架11壓在應(yīng)變調(diào)節(jié)架的上端。四個粗調(diào)螺釘12分別頂住輔助固定架11。千分螺母架8的磁鐵9分別于與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上的磁鐵9相對應(yīng),安裝帽7與隔熱法蘭5通過螺釘固定。以上就完成了一種用于在低溫下對紅外透鏡組對中的裝置,如圖1所示。
對透鏡組進(jìn)行對中調(diào)節(jié)時(shí),將裝有次鏡23和次鏡固定環(huán)21的透鏡組管座13固定在過渡安裝塊14上,通過抽氣接口15對此裝置進(jìn)行抽真空,真空高于1.0×10-3pa。向液氮注入孔507不斷注入適量液氮,對引線接口16上與測溫鉑電阻18互連的針腳進(jìn)行電阻測量,等測溫鉑電阻18所示電阻值穩(wěn)定后,將抽氣接口15封堵氣密,裝置內(nèi)的活性炭17的低溫吸氣維持真空。將透鏡組管座13的中心與雙光路設(shè)備的中心調(diào)節(jié)一致,再分別調(diào)節(jié)4個的千分螺母24,通過磁鐵間同極相斥力,帶動輔助固定架11使次鏡固定環(huán)21產(chǎn)生相應(yīng)位移,完成次鏡23與透鏡組管座13的對中操作。從雙光路設(shè)備上取下本裝置,透過上側(cè)透光窗10對次鏡固定環(huán)21進(jìn)行周向多點(diǎn)的激光焊接固定。移除安裝帽7及輔助固定架11,將帶有主鏡22的主鏡固定環(huán)20安放在透鏡組管座13頂部,旋擰四個粗調(diào)螺釘12后,再將安裝帽7密封固定在隔熱法蘭5上。調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備對中調(diào)節(jié)平臺的中心與次鏡23的中心一致,再分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的4個千分螺母24,完成主鏡22與次鏡23的對中操作。從雙光路設(shè)備上取下本裝置,透過上側(cè)透光窗10對主鏡固定環(huán)20進(jìn)行周向多點(diǎn)的激光焊接,如圖13所示。這樣就實(shí)現(xiàn)了在低溫下對紅外透鏡組的對中。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法如下:
1.抽氣接口15通過激光焊接在外殼底座1的抽氣接口孔105上,引線接口16通過激光焊接在外殼底座1的引線接口孔106上,下側(cè)透光窗口18使用環(huán)氧膠氣密膠接在外殼底座1的下側(cè)窗口安裝孔107上。
2.將儲液內(nèi)膽4上焊接凸邊402與隔熱法蘭5上內(nèi)膽焊接凸邊505通過激光焊氣密焊接,再將傳冷銅腔3穿過隔熱法蘭5上銅腔過孔506安裝至儲液內(nèi)膽4上的銅腔導(dǎo)向孔403上,將隔熱法蘭5的銅腔過孔506及儲液內(nèi)膽4的銅腔導(dǎo)向孔403與傳冷銅腔3通過釬焊氣密焊接。
3.將活性炭17放入活性炭盒2內(nèi),再將活性炭盒2的固定內(nèi)螺紋202與儲液內(nèi)膽4的固定外螺紋401旋轉(zhuǎn)安裝固定。將o型密封圈放入外殼管座1的底座密封圈槽103處,再將隔熱法蘭5安放到外殼底座1的上端面,通過螺釘將隔熱法蘭5的安裝螺孔502與外殼底座1上底座安裝孔104固定。
4.將裝有次鏡23和次鏡固定環(huán)21的透鏡組管座13嵌套安放在管座導(dǎo)向臺階1404內(nèi),再將過渡安裝塊14的管座固定孔1401與透鏡組管座13通過螺釘安裝固定,最后將過渡安裝塊14的過渡塊固定孔1403與傳冷銅腔3上過渡塊固定螺孔302通過螺釘安裝固定。
5.將與引線接口16聯(lián)通的測溫鉑電阻19使用環(huán)氧膠膠接至過渡安裝塊14側(cè)面。將次鏡23使用環(huán)氧膠固定于次鏡固定環(huán)21內(nèi),再將固定有次鏡23的次鏡固定環(huán)21安放在透鏡組管座13底部的次鏡固定環(huán)安裝面1302,主鏡22使用環(huán)氧膠固定于主鏡固定環(huán)20內(nèi)待用。
6.將四個磁鐵9的s極使用環(huán)氧膠固定在應(yīng)變調(diào)節(jié)架6頂端四周,將輔助固定架11的輔助架安裝孔1101與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6的輔助架固定螺孔603通過螺釘固定安裝。將上側(cè)透光窗口10使用環(huán)氧膠氣密膠接至安裝帽7的上側(cè)窗口安裝孔705上。
7.將四個千分螺母24與千分螺母架8的四個千分螺母固定孔803使用環(huán)氧膠固定,再將四個磁鐵9的s極使用環(huán)氧膠膠接在四個千分螺母24上,將千分螺母架8的螺母架固定孔802與安裝帽7的千分螺母架安裝螺孔704通過螺釘固定,調(diào)節(jié)各千分螺母24至最大刻度。
8.本裝置外殼底座1上的固定孔102與雙光路設(shè)備的對中調(diào)節(jié)平臺通過螺釘固定,將雙光路設(shè)備的對中調(diào)節(jié)平臺的中心與透鏡組管座13的中心調(diào)一致。
9.將安裝有輔助固定架11的應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上的安裝隔熱凸臺601與隔熱法蘭5上應(yīng)變架安裝螺孔501通過螺釘安裝固定,旋擰四個粗調(diào)螺釘12使輔助架頂腳1102將次鏡固定環(huán)21箍緊。
10.把o型密封圈25放入安裝帽密封圈槽702中,千分螺母架8安放在安裝帽7的上端,通過螺釘固定。將千分螺母架8上的磁鐵9與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上的磁鐵9相對應(yīng)安裝,最后將安裝帽7的安裝帽安裝孔703與隔熱法蘭5的安裝帽螺孔503通過螺釘固定。
11.通過真空泵組對裝置的抽氣接口15進(jìn)行抽真空,要求真空度高于1.0×10-3pa。使用液氮漏斗,向隔熱法蘭5的液氮注入孔507注入適量液氮,使用萬用表對引線接口16上與測溫鉑電阻18互連的針腳進(jìn)行電阻測量,并適時(shí)補(bǔ)充液氮,避免液氮消耗完畢,等測溫鉑電阻18所示電阻值穩(wěn)定后,將抽氣接口15封堵氣密,用裝置內(nèi)活性炭17的低溫吸氣作用維持裝置真空。
12.調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備,根據(jù)設(shè)備顯示的次鏡23與設(shè)備中心偏差關(guān)系,分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的千分螺母24,使千分螺母24上的磁鐵9與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上的磁鐵9間距離靠近,通過磁鐵間同極相斥力,使應(yīng)變調(diào)節(jié)架的應(yīng)變連桿602受力變形,帶動輔助固定架11使次鏡固定環(huán)21產(chǎn)生相應(yīng)位移,完成次鏡23與透鏡組管座13的對中操作。
13.從雙光路設(shè)備上取下本裝置,并避免觸碰各千分螺母24,使用激光焊接機(jī),透過上側(cè)透光窗10對次鏡間隙調(diào)節(jié)縫2101進(jìn)行周向多點(diǎn)的激光焊接固定,清空儲液內(nèi)膽4內(nèi)殘留液氮等待裝置回溫。
14.移除安裝帽7及輔助固定架11,將帶有主鏡22的主鏡固定環(huán)20安放在透鏡組管座13頂部的主鏡固定環(huán)安裝面1303上,旋擰四個粗調(diào)螺釘12將主鏡固定環(huán)20箍緊。
15.重復(fù)上述步驟(10)-(12),使用雙光路設(shè)備的下光路透過傳冷銅腔3的透光腔301捕獲次鏡23的中心,并調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備的對中調(diào)節(jié)平臺使次鏡23與設(shè)備完成對中。
16.調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備的上光路并捕獲主鏡22頂點(diǎn)位置,根據(jù)設(shè)備顯示的主鏡22頂點(diǎn)位置與設(shè)備中心偏差關(guān)系,分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的千分螺母801,完成主鏡22與次鏡23的對中操作。
17.從雙光路設(shè)備上取下本裝置,并避免觸碰各千分螺母801,使用激光焊接機(jī),透過上側(cè)透光窗10對主鏡間隙調(diào)節(jié)縫2001進(jìn)行周向多點(diǎn)的激光焊接固定,清空儲液內(nèi)膽4內(nèi)殘留的液氮等待裝置回溫。
以上就實(shí)現(xiàn)了在低溫下對紅外透鏡組的對中裝校。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1實(shí)現(xiàn)透鏡組在低溫下的對中調(diào)節(jié)功能;
2裝置中微調(diào)架可根據(jù)不同透鏡組更換使用,適應(yīng)各種類型透鏡組的操作需求;
3在低溫下,透鏡之間的偏差可通過雙光路設(shè)備測量。
附圖說明
圖1為透鏡低溫對中裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖中:1—外殼底座;2—活性炭盒;3—傳冷銅腔;4—儲液內(nèi)膽;5—隔熱法蘭;6—應(yīng)變調(diào)節(jié)架;7—安裝帽;701—安裝帽密封圈;8—千分螺母架;9—磁鐵;10—上側(cè)透光窗口;11—輔助固定架;12—粗調(diào)螺釘;13—透鏡組管座;14—過渡安裝塊;15—抽氣接口;16—引線接口;17—活性炭;18—測溫鉑電阻;19—下側(cè)透光窗口;24—千分螺母;25—o型密封圈;
圖2為外殼底座示意圖;
圖中:102—固定孔;103—底座密封圈槽;104—底座安裝孔;105—抽氣接口安裝孔;106—引線接口安裝孔;107—下側(cè)窗口安裝孔;
圖3為活性炭盒示意圖;
圖中:201—透氣孔;202—固定內(nèi)螺紋;
圖4為傳冷銅腔示意圖;
圖中:301—透光腔;302—過渡塊固定螺孔;
圖5為儲液內(nèi)膽示意圖;
圖中:401—固定外螺紋;402—焊接凸邊;403—銅腔導(dǎo)向孔;
圖6為隔熱法蘭俯視圖;
圖中:501—應(yīng)變架安裝螺孔;502—外殼底座安裝螺孔;503—安裝帽安裝螺孔;504—隔熱導(dǎo)氣槽;
圖7為隔熱法蘭剖視圖;
圖中:505—內(nèi)膽焊接凸邊;506—銅腔過孔;507—液氮注入孔;508—薄壁隔熱環(huán);
圖8為調(diào)節(jié)架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:601—安裝隔熱凸臺;602—應(yīng)變連桿;603—輔助架固定螺孔;1101—輔助架安裝孔;1102—輔助架頂腳;
圖9為安裝帽示意圖;
圖中:702—安裝帽密封圈槽;703—安裝帽安裝孔;704—千分螺母架安裝螺孔;705—上側(cè)窗口安裝孔;801—千分螺母;802—螺母架固定孔;803—千分螺母固定孔;804—千分螺母固定柱;
圖10為透鏡組管座示意圖;
圖中:1301—安裝螺孔;1302—次鏡固定環(huán)安裝面;1303—主鏡固定環(huán)安裝面;
圖11為過渡安裝塊示意圖;
圖中:1401—管座固定孔;1402—通光孔;1403—過渡塊固定孔;1404—管座導(dǎo)向臺階;
圖12透鏡組管座組件示意圖;
圖中:21—次鏡固定環(huán);2101—次鏡間隙調(diào)節(jié)縫;20—主鏡固定環(huán);2001—主鏡間隙調(diào)節(jié)縫;22—主鏡;23—次鏡;
圖13為主鏡裝校示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)例是某長波紅外探測器組件項(xiàng)目中透鏡組的對中裝校使用。該透鏡組集成于探測器組件杜瓦內(nèi)部,工作溫度為80k。
1.本發(fā)明中各零部件的制備的方法:
所述的外殼底座1的材料為不銹鋼,桶壁厚度為2mm,高度為65mm,底部外側(cè)均布8個直徑為4.5mm的固定孔102,上部有底座密封圈槽103,槽寬為2mm,槽深為1mm,底座安裝孔104周向均布8個直徑4.5mm光孔,桶壁一側(cè)有抽氣接口安裝孔105和引線接口安裝孔106,底部中間為下側(cè)窗口安裝孔107,直徑為30mm,如圖2所示。
所述的活性炭盒2的材料為鋁合金,壁厚為1mm,高度為17mm,底部有均勻分布的12個直徑為2mm的透氣孔201,固定內(nèi)螺紋202為m20,長度為9mm,如圖3所示。
所述的傳冷銅腔3的材料為無氧銅,直徑為20mm,高度為50mm,中間透光腔301的直徑為14mm,過渡塊固定螺孔302為周向4個m2螺孔,如圖4所示。
所述的儲液內(nèi)膽4的材料為不銹鋼,高度為42mm,壁厚為0.2mm,其下端用于安裝活性炭盒2的固定外螺紋401為m20,長度為9mm,頂端焊接凸邊402突出薄壁外表面0.5mm,中間銅腔導(dǎo)向孔403的內(nèi)徑為20mm,高度為1.5mm,如圖5所示。
所述的隔熱法蘭5的材料為不銹鋼,直徑為102mm,高度21mm,應(yīng)變架安裝螺孔501為4個m2的螺孔,外殼底座安裝螺孔502及安裝帽安裝螺孔503分別為圓周布置的8個m4螺孔,且兩孔間旋轉(zhuǎn)角為8°,銅腔過孔506的直徑為20mm,隔熱法蘭5側(cè)面的液氮注入孔507的直徑為6mm,薄壁隔熱環(huán)508壁厚為0.15mm,高度為18mm,如圖6和圖7所示。
所述的應(yīng)變調(diào)節(jié)架6的材料為不銹鋼,應(yīng)變連桿602的直徑為1mm,長度為30mm,應(yīng)變調(diào)節(jié)架6下端面的安裝隔熱凸臺601的高度為3mm,應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上端面輔助架固定螺孔603為4個m2螺孔,如圖8所示。
所述的安裝帽7的材料為不銹鋼,壁厚為2mm,高度為50mm,底部均布的8個直徑為4.2mm的安裝帽安裝孔703,底部外側(cè)有直徑2mm的安裝帽密封圈槽702,頂部為4個m2千分螺母架安裝螺孔704的盲孔,窗口安裝孔705直徑為30mm,如圖9所示。
所述的千分螺母架8的材料為鋁合金,厚度為6mm,周向均勻分布有4個調(diào)節(jié)行程為0-20mm的千分螺母24,頂部的螺母架固定孔802為4個直徑2.2mm的通孔,如圖9所示。
所述的輔助固定架11的材料為不銹鋼,厚度為1.5mm,長度為38mm,上部有4個直徑為2.2mm的輔助架安裝孔1101,底部為輔助架頂角1102結(jié)構(gòu),如圖8所示。
所述的過渡安裝塊14的材料為無氧銅,厚度為4mm,過渡安裝塊14底部有4個直徑為2.2mm的管座固定孔1401,中間通光孔1402的直徑為15mm,外側(cè)過渡塊固定孔1403是4個直徑為2.2mm的通孔,管座導(dǎo)向臺階1404凸起高度為2mm,如圖11所示。
所述的上側(cè)透光窗口10與下側(cè)透光窗口18為透光圓片結(jié)構(gòu),直徑為30mm,厚度為2mm,材料為k5玻璃。
2.組裝及使用步驟:
(1)抽氣接口15通過激光焊接在外殼底座1的抽氣接口孔105上,引線接口16通過激光焊接在外殼底座1的引線接口孔106上,焊接功率為0.66kw,脈寬為7ms。下側(cè)透光窗口18使用環(huán)氧膠氣密膠接在外殼底座1的下側(cè)窗口安裝孔107上。
(2)將儲液內(nèi)膽4上焊接凸邊402與隔熱法蘭5上內(nèi)膽焊接凸邊505通過激光焊氣密焊接,再將傳冷銅腔3穿過隔熱法蘭5上銅腔過孔506安裝至儲液內(nèi)膽4上的銅腔導(dǎo)向孔403上,將隔熱法蘭5的銅腔過孔506及儲液內(nèi)膽4的銅腔導(dǎo)向孔403與傳冷銅腔3通過釬焊氣密焊接,釬焊溫度為1050℃。
(3)將重量為十四克的活性炭17放入活性炭盒2內(nèi)平鋪,再將活性炭盒2固定內(nèi)螺紋202與儲液內(nèi)膽4上固定外螺紋401旋轉(zhuǎn)安裝,擠壓活性炭17后固定。將o型密封圈25涂抹真空油脂后放入外殼管座7的底座密封圈槽103中,再將隔熱法蘭5安放到底座密封圈101上,通過8個m4螺釘將隔熱法蘭5的安裝螺孔502與外殼底座1上底座安裝孔104固定。
(4)將裝有次鏡23和次鏡固定環(huán)21的透鏡組管座13嵌套安放在管座導(dǎo)向臺階1404內(nèi),再將過渡安裝塊14的管座固定孔1401與透鏡組管座13通過4個m2螺釘安裝固定,最后將過渡安裝塊14的過渡塊固定孔1403與傳冷銅腔3上過渡塊固定螺孔302通過4個m2螺釘安裝固定。
(5)將與引線接口16聯(lián)通的測溫鉑電阻19使用dw3型環(huán)氧膠膠接至過渡安裝塊14側(cè)面位置。將次鏡23使用dw3型環(huán)氧膠固定于次鏡固定環(huán)21內(nèi),再將固定有次鏡23的次鏡固定環(huán)21安放在透鏡組管座13底部的次鏡固定環(huán)安裝面1302,主鏡22使用dw3型環(huán)氧膠固定于主鏡固定環(huán)20內(nèi)待用。
(6)將4個直徑為5mm×3mm的磁鐵9的s極使用環(huán)氧膠固定在應(yīng)變調(diào)節(jié)架6頂端四周,將輔助固定架11的輔助架安裝孔1101與輔助架固定螺孔603通過4個m2螺釘固定安裝。將上側(cè)透光窗口10使用dw3型環(huán)氧膠氣密膠接至安裝帽7的上側(cè)窗口安裝孔705上。
(7)將四個行程0-20mm的千分螺母24與千分螺母架8的4個周向布置的千分螺母固定孔803使用dw3型環(huán)氧膠固定,再將4個直徑為5mm×3mm磁鐵9的s極使用環(huán)氧膠膠接在四個千分螺母24頂端,將千分螺母架8的螺母架固定孔802與安裝帽7的千分螺母架安裝螺孔704通過4個m2的螺釘固定,調(diào)節(jié)各千分螺母24至最大行程20mm位置。
(8)將本裝置外殼底座1上的固定孔102與雙光路設(shè)備的對中調(diào)節(jié)平臺通過8個m4螺釘固定,將雙光路設(shè)備自帶的千分表對準(zhǔn)透鏡組管座13外壁,通過調(diào)節(jié)對中調(diào)節(jié)平臺使千分表度數(shù)變化小于5um,本裝置透鏡組管座13與設(shè)備完成對中。
(9)將安裝有輔助固定架11的應(yīng)變調(diào)節(jié)架6的安裝隔熱凸臺601與隔熱法蘭5上應(yīng)變架安裝螺孔501通過4個m2螺釘安裝固定,旋擰四個粗調(diào)螺釘12使輔助架頂腳1102將次鏡固定環(huán)21箍緊。
(10)將內(nèi)徑為87mm,直徑為2mm的o型密封圈25放入安裝帽密封圈槽702中,千分螺母架8安放在安裝帽7的上端,通過螺釘固定。千分螺母架8上的磁鐵9與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上的磁鐵9相對應(yīng)安裝,安裝帽7上4個千分螺母架8的磁鐵9與應(yīng)變調(diào)節(jié)架6上4個磁鐵9對準(zhǔn)安裝,最后將安裝帽安裝孔703與隔熱法蘭5上安裝帽安裝螺孔503通過8個m4螺釘固定。
(11)通過安捷倫真空排氣機(jī)組對裝置的抽氣接口15進(jìn)行抽真空,真空高于5.0×10-4pa時(shí),使用液氮漏斗,向隔熱法蘭5的液氮注入孔507不斷注入適量液氮,液氮注入孔處易產(chǎn)生結(jié)霜,需使用氮?dú)鈬姶当苊饨Y(jié)霜,當(dāng)測溫鉑電阻18所示電阻值為23.6ω,溫度為85k時(shí),依靠裝置內(nèi)活性炭17的低溫吸氣作用維持裝置真空。
(12)調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備并捕獲次鏡23頂點(diǎn)位置,未調(diào)節(jié)前次鏡23與設(shè)備中心間偏差為65μm,分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的千分螺母24,最終使次鏡23與設(shè)備中心間偏差為1μm,完成次鏡23與透鏡組管座13的對中操作。
(13)從雙光路設(shè)備上取下本裝置,并避免觸碰各千分螺母24,使用激光焊接機(jī),透過上側(cè)透光窗10對次鏡間隙調(diào)節(jié)縫2101進(jìn)行每處4點(diǎn)的激光焊接固定,再清空儲液內(nèi)膽4內(nèi)殘留的液氮,使用氮?dú)馔ㄟ^液氮注入孔507向儲液內(nèi)膽4吹氣加速裝置回溫,如圖12所示。
(14)移除安裝帽7及輔助固定架11,將帶有主鏡22的主鏡固定環(huán)20安放在透鏡組管座13頂部的主鏡固定環(huán)安裝面1303上,旋擰四個粗調(diào)螺釘12使四個粗調(diào)螺釘12將主鏡固定環(huán)20箍緊。
(15)重復(fù)上述步驟(10)-(12),使用雙光路設(shè)備的下光路透過傳冷銅腔3的透光腔301捕獲次鏡23的頂點(diǎn),未調(diào)節(jié)前次鏡23與設(shè)備中心間偏差為40μm,分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的千分螺母801,最終使次鏡23與設(shè)備中心間偏差為1μm。
(16)調(diào)節(jié)雙光路設(shè)備的上光路捕獲主鏡22頂點(diǎn)位置,未調(diào)節(jié)前主鏡22與設(shè)備中心間偏差為72μm,分別調(diào)節(jié)對應(yīng)的千分螺母801,最終使主鏡22與設(shè)備中心間偏差為1μm,完成主鏡22與次鏡23的對中操作,如圖13所示。
(17)從雙光路設(shè)備上取下本裝置,并避免觸碰各千分螺母24,使用德國rofin激光焊接機(jī),透過上側(cè)透光窗10對主鏡間隙調(diào)節(jié)縫2001進(jìn)行周向每處4點(diǎn)的激光焊接固定,清空儲液內(nèi)膽4內(nèi)殘留的液氮,使用氮?dú)馔ㄟ^液氮注入孔507向儲液內(nèi)膽4吹氣加速裝置回溫。
以上就實(shí)現(xiàn)了某長波紅外探測器組件項(xiàng)目中透鏡組的對中裝校使用。