同步輻射光源光束線中精密機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、上海光源(簡(jiǎn)稱SSRF)是國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目，屬于第三代同步輻射光源，建成后的SSRF將會(huì)成為在多種學(xué)科的研究中不可或缺的重要工具。第三代同步輻射光源的高強(qiáng)度和低發(fā)散度對(duì)光束線裝置中機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)的精密度提出了很高的要求。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)更加精密的機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)是工程建設(shè)中面臨的緊迫而又關(guān)鍵的課題。 本課題主要針對(duì)光束線裝置中的光學(xué)元件支撐體，設(shè)計(jì)了它們的精密調(diào)整機(jī)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析，并應(yīng)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行了仿真。具體工作如

2、下： 超環(huán)面鏡四自由度精密調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用單邊直圓柔性鉸鏈實(shí)現(xiàn)對(duì)超環(huán)面鏡的四自由度(一個(gè)方向平動(dòng)，三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng))精密調(diào)整。對(duì)鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析，首次推導(dǎo)出單邊直圓柔性鉸鏈的剛度計(jì)算公式。 雙晶單色器晶體的納弧度級(jí)角度微調(diào)裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：該機(jī)構(gòu)由多個(gè)柔性鉸鏈組合成環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以提高剛度和進(jìn)行誤差補(bǔ)償。通過(guò)力學(xué)計(jì)算和有限元驗(yàn)證，該機(jī)構(gòu)的角度調(diào)整范圍達(dá)到0.6°(10.5mrad)，分辨率1.25nrad。 超精

3、密納米工作臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：該機(jī)構(gòu)采用柔性鉸鏈組合形成較大的縮放比，使工作臺(tái)分辨等于壓電驅(qū)動(dòng)器的數(shù)十分之一。由于鉸鏈對(duì)稱分布，提高了剛度，消除了偏執(zhí)力，保證了單向性。 本文首先對(duì)上海光源光束線裝置的概況進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹；對(duì)柔性鉸鏈進(jìn)行了理論分析和討論；其次分別對(duì)超環(huán)面鏡鏡架機(jī)構(gòu)、雙晶單色器晶體角度微調(diào)機(jī)構(gòu)、超精密工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)分析、分辨率設(shè)計(jì)以及有限元仿真。通過(guò)以上工作，為上海光源光束線裝置中的精密機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提