本發(fā)明屬于超穩(wěn)腔固定，具體涉及一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置及其應用。

背景技術(shù)：

1、超穩(wěn)激光具有極高的光譜純度、優(yōu)良的時空相干性及短期頻率穩(wěn)定度等特性,因此超穩(wěn)激光在光鐘、低噪聲微波信號產(chǎn)生、引力波探測等領(lǐng)域具有極重要的應用價值。超穩(wěn)光學參考腔，簡稱超穩(wěn)腔是獲得超窄線寬激光的核心部件，超穩(wěn)腔的主要組成部分包括單晶硅腔、固定裝置、低溫精密溫控系統(tǒng)以及超高真空系統(tǒng)。超穩(wěn)激光的頻率穩(wěn)定度與激光所鎖定的超穩(wěn)腔穩(wěn)定度直接相關(guān)，而不同的應用或試驗環(huán)境又對超穩(wěn)腔的固定裝置有著不同的設(shè)計要求，因此，固定裝置不僅需要滿足緊密固定，同時也需要符合試驗條件。在空間應用中，需要考慮微重力環(huán)境下的特定要求，以及如何減少外部環(huán)境因素如振動和溫度變化對超穩(wěn)腔性能的影響，此時，超穩(wěn)腔的固定裝置不僅要確保超穩(wěn)腔的穩(wěn)固定位，還需要能夠適應和抵御各種外界干擾。

2、現(xiàn)有的超穩(wěn)腔固定裝置在應用于深空環(huán)境時面臨多個挑戰(zhàn)，主要包括以下幾個方面：

3、無法適應環(huán)境變化：傳統(tǒng)的固定裝置通常只考慮地面工作環(huán)境，因此在面對氣壓、溫度等環(huán)境條件顯著變化時，如從地面發(fā)射到太空的過程中，這些裝置無法有效適應，尤其是這種環(huán)境變化會影響超穩(wěn)腔的穩(wěn)定度和頻率，從而影響整個超穩(wěn)激光系統(tǒng)的性能。

4、缺乏動態(tài)調(diào)節(jié)能力：在深空環(huán)境中，由于外部環(huán)境的不斷變化，超穩(wěn)腔固定裝置需要具備動態(tài)調(diào)節(jié)的能力以維持其穩(wěn)定性。然而，現(xiàn)有的固定裝置往往采用靜態(tài)設(shè)計，無法根據(jù)環(huán)境變化進行相應的調(diào)整，這限制了其在動態(tài)環(huán)境下的應用效果。

5、復雜性和穩(wěn)定性問題：為了滿足動態(tài)要求，現(xiàn)有的一些固定裝置可能采用了復雜的機械結(jié)構(gòu)或電控方式。這些復雜結(jié)構(gòu)不僅繁冗，而且可能降低系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。此外，復雜的機械結(jié)構(gòu)還可能導致過載風險，進一步影響系統(tǒng)的可靠性。另外，體積和重量限制：在航天應用中，對裝備的體積和重量有嚴格的限制?，F(xiàn)有的某些固定裝置可能因為其復雜性和設(shè)計需求而難以滿足這些限制，這要求在保證功能的同時，也要考慮到裝置的輕便性和集成性。

6、因此，如何解決現(xiàn)有的超穩(wěn)腔固定裝置缺乏動態(tài)工作能力的問題，提供一種兼顧地面組裝和測試時的穩(wěn)定型和可控性需求，以及其在太空環(huán)境中的穩(wěn)定性和可靠性需求，以保護超穩(wěn)腔免受發(fā)射中的潛在損害，并確保其能夠在太空中順利執(zhí)行預定任務(wù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一個目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置。

2、為此，本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：包括鎖緊套筒和鎖緊組件，鎖緊套筒固定若干鎖緊組件并通過若干所述鎖緊組件鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，所述鎖緊組件包括輔助板、主固定銷、副固定銷、熱可逆水凝膠固定塊、主彈簧和副彈簧；

4、所述主固定銷壓緊主彈簧并插裝在輔助板上，所述主固定銷在穿過輔助板的另一端通過副固定銷卡住，頂住以鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，其中，所述副固定銷一端通過副彈簧彈性壓緊主固定銷，另一端通過熱可逆水凝膠固定塊固定壓緊，通過主彈簧、副彈簧減少鎖緊逐漸的振動傳遞，通過熱可逆水凝膠固定塊以適應溫度變化在太空中自動釋放鎖緊。

5、在采用上述技術(shù)方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用如下技術(shù)方案：

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：主固定銷穿過主彈簧插入輔助板的圓孔內(nèi)并壓緊主彈簧，所述主彈簧為漲緊彈簧。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：熱可逆水凝膠固定塊置于副固定銷頂部，所述副固定銷底部通過副彈簧插入主固定銷的方孔內(nèi)并壓緊副彈簧，所述熱可逆水凝膠固定塊插裝在輔助板的方孔中。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：鎖緊組件的輔助板通過緊固螺栓可拆卸的固定在鎖緊套筒上。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：熱可逆水凝膠固定塊選用卡拉膠、聚乙烯醇或聚乙二醇。

10、本發(fā)明的第二個目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置的應用。

11、為此，本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

12、太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置的應用，其特征在于：應用于太空激光試驗超穩(wěn)腔，太空激光試驗超穩(wěn)腔進入太空后，環(huán)境溫度下降，造成熱可逆水凝膠固定塊由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，副彈簧不再被壓縮，副固定銷從主固定銷圓孔中脫離，隨后主彈簧不再被壓縮，主固定銷底部與實現(xiàn)自動釋放。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置及其應用，所述一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置應用于太空激光試驗超穩(wěn)腔時，主固定銷通過主彈簧裝于輔助板，通過主彈簧起到緩沖和穩(wěn)定的作用，確保主固定銷在受到外力時能夠在圓孔內(nèi)有一定的活動空間，從而吸收外部振動或沖擊，降低外部振動對太空激光試驗超穩(wěn)腔的損害及環(huán)境變化導致的內(nèi)部應力損失；將副固定銷底部通過副彈簧插裝主固定銷，在另一方向上提供額外的穩(wěn)定性和緩沖能力，以此滿足地面進行組裝、測試以及進入太空時的相對穩(wěn)定和可控的環(huán)境的需求；同時，利用熱可逆水凝膠固定塊配合頂住副固定銷、插固主固定銷，以此實現(xiàn)頂住鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，當超穩(wěn)腔在太空中時，利用熱可逆水凝膠固定塊在溫度變化時由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，通過影響主彈簧和副彈簧的壓縮狀態(tài)，進而控制副固定銷和主固定銷的位置，引發(fā)一系列的連鎖反應，最終實現(xiàn)太空激光試驗超穩(wěn)腔的自動釋放，確保了超穩(wěn)腔在太空中的精確部署和穩(wěn)定運行。

14、本發(fā)明的一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置及其應用，通過主彈簧和副彈簧的緩沖穩(wěn)定作用及熱可逆水凝膠固定塊的溫度感應特性，實現(xiàn)太空環(huán)境下激光試驗超穩(wěn)腔的自動鎖緊和釋放，有效減少外部振動影響，保護設(shè)備安全，提高實驗穩(wěn)定性和可控性，能夠在不同的環(huán)境條件下提供適當?shù)木彌_和支撐，提供了一種結(jié)構(gòu)簡易，使用方法簡單，固定可靠的裝置和使用方法。

技術(shù)特征：

1.一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：包括鎖緊套筒和鎖緊組件，鎖緊套筒固定若干鎖緊組件并通過若干所述鎖緊組件鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，所述鎖緊組件包括輔助板、主固定銷、副固定銷、熱可逆水凝膠固定塊、主彈簧和副彈簧；

2.如權(quán)利要求1所述的太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：主固定銷穿過主彈簧插入輔助板的圓孔內(nèi)并壓緊主彈簧，所述主彈簧為漲緊彈簧。

3.如權(quán)利要求1所述的太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：熱可逆水凝膠固定塊置于副固定銷頂部，所述副固定銷底部通過副彈簧插入主固定銷的方孔內(nèi)并壓緊副彈簧，所述熱可逆水凝膠固定塊插裝在輔助板的方孔中。

4.如權(quán)利要求1所述的太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：鎖緊組件的輔助板通過緊固螺栓可拆卸的固定在鎖緊套筒上。

5.如權(quán)利要求1所述的太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置，其特征在于：熱可逆水凝膠固定塊選用卡拉膠、聚乙烯醇或聚乙二醇。

6.如權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置的應用，其特征在于：應用于太空激光試驗超穩(wěn)腔，太空激光試驗超穩(wěn)腔進入太空后，環(huán)境溫度下降，造成熱可逆水凝膠固定塊由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，副彈簧不再被壓縮，副固定銷從主固定銷圓孔中脫離，隨后主彈簧不再被壓縮，主固定銷底部與實現(xiàn)自動釋放。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的一種太空激光試驗超穩(wěn)腔自動鎖緊釋放裝置及應用，包括鎖緊套筒和鎖緊組件，鎖緊套筒固定若干鎖緊組件并通過若干所述鎖緊組件鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，所述鎖緊組件包括輔助板、主固定銷、副固定銷、熱可逆水凝膠固定塊、主彈簧和副彈簧；所述主固定銷壓緊主彈簧并插裝在輔助板上，所述主固定銷在穿過輔助板的另一端通過副固定銷卡住，頂住以鎖緊太空激光試驗超穩(wěn)腔，其中，所述副固定銷一端通過副彈簧彈性壓緊主固定銷，另一端通過熱可逆水凝膠固定塊固定壓緊。本發(fā)明能在不同的環(huán)境條件下提供適當?shù)木彌_和支撐，提供了一種結(jié)構(gòu)簡易，使用方法簡單，固定可靠的裝置和使用方法。

技術(shù)研發(fā)人員：趙航,王中格,李昊杰,印雄飛,賈建軍
受保護的技術(shù)使用者：國科大杭州高等研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/2