Дефлектор оптического луча

(9) ( 55 602 В 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ Хюадагг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 104268, кл, 6 02 В 26/10, 1982,(54) ДЕФЛЕКТОР ОПТИЧЕСКОГО ЛУЧА(57) Изобретение относится к технике управления направлением распространениямощных лазерных пучков излучения большого сечения. Целью изобретения являетсялинеаризация закона сканирования, повышение быстродействия при большой апертуре, расширение диапазона режимов работыи повышение надежности работы дефлектора оптического луча, Дефлектор состоит издержателя 1 зеркала, выполненного из злектропроводного неферромагнитного материала, в котором закреплено зеркало 2, Держатель установлен в полости корпуса 3 с воэможностью качения. Корпус 3 выполнен из диэлектрического неферромагнитного материала, в нем закреплены две катушки 4 и 5 индуктивности, имеющие форму полуколец, В корпусе под катушками выполнены каналы 6, 7, соединяющие полость корпуса со штуцерами 8. один из которых подключен к источнику хладагента, Каждая из катушек соединена с блоком импульсного питания посредством малоиндуктивных кабелей 9, Ускорение и торможение подвижной части дефлектора осуществляется под действием силы, возникающей вследствие взаимодействия магнитного поля катушек с магнитными полями токов, индуцированных в рабочих зонах держателя зеркала.Изобретение относится к технике управления направлением распространениямощных лазерных потоков излучений большой линейной апертуры и может быть использовано для управления потокомизлучения, крупных технологических лазеров, например СО 2-лазеров.Целью изобретения является созданиебыстродействующего дефлектора с колеблющимся.охлаждаемым зеркалом большойлинейной апертуры., способного перестраиваться в процессе работы,На фиг. 1 показан один из вариантовконструкции дефлектора; на фиг. 2 - , электрическая схема одного из вариантов исполнения блока импульсного питания сдефлектором.Подвижная часть дефлектора состоит издержателя 1 зеркала, представляет собойкруглую оправку диаметром 150 мм из алюминиевого сплава, в которой закреплено охлаждаемое зеркало 2. Оправка способнавращаться на подшипниках в корпусе 3 посредством осей, Ось вращения подвижнойчасти параллельна отражающей поверхности зеркала и совпадает с главной осьюинерции подвижной части, К корпусу 3 прикреплен фланец из диэлектрического неферромагнитного материала, в которомразмещены две плоские полукольцевые катушки 4 и 5 индуктивности, расположенныепо разные стороны от оси вращения, лежащие в плоскостях, параллельных оси вращения и повернутые друг относительно другана угол, близкий к развернутому, с тем, чтобы обеспечить возможность поворота подвижной части на малый угол. Толщинаоправки в местах прилегания к плоскостикатушек, т.е. толщина рабочих эон, неменее значения глубины проникновенияэлектромагнитного поля катушек в материал оправки. Между фланцем и катушкамииндуктивности существует несколько каналов 6, 7, соединяющих полость корпуса соштуцерами 8, один из которых подключен кисточнику хладагента. Каждая из катушексоединяется с блоком импульсного питанияпосредством малоиндуктивных кабелей 9,Блок 10 импульсного питания состоитиз эаоядного устройства 11, подключенногок емкостным накопителям 12, 13, и коммутатопов 14, 15, служащих для замыкания двухмалоиндуктивных разрядных контуров; емкостный накопитель 12 С 1, кабель 9, катушка 161, кабель 9 (оболочка), коммутатор К 1,емкостные накопители С 1 и С 2, кабель 9,катушка 1712, кабель 9 (оболочка), коммутатор К 2, емкостный накопитель С 2, В зарядное устройство входит электронныйстабилизированный регулятор 18 зарядного20 25 30 35 40 45 50 подвижной части позволяет осуществлять 55 5 10 15 напряжения с ручным управлением, либо с управлением от ЭВМ. В качестве коммутаторов 14 К 1, 15 К 2 могут быть использованы,например, тиристоры. Для запуска коммутаторов могут быть использованы электрические импульсы, возникающие в фотоприемниках 19, 20 при попадании в них пучка света, отраженного от зеркала, укрепленного на одной оси с охлаждаемым зеркалом 2 после повороте его на определенный угол в соответствующую сторону, Электрические импульсы запуска усиливаются усилителями 21 и 22 и направляются на запускающие электроды коммутаторов. Для получения пучка света служит источник 23 света, Запустить дефлектор в работу можно, включив блок импульсного питания с подключенным к нему дефлектором и подав запускающий импульс на один иэ коммутаторов от устройст ва запуска, При включении блока питания заряжаются емкостные накопители 12 С 1 и 13 С 2. После подачи импульса запуска, например, на коммутатор 14 К 1 начинается раздел емкостного накопителя 12 С 1 через катушку 161. Под действием силы, возникающей вследствие взаимодейсТвия магнитного поля катушки 16 .1 с магнитным полем тока,индуктированного в рабочей зоне подвижной части, последняя, поворачиваясь, удаляется от катушки 1611 и приближается к катушке 1712, При повороте на определенный угол свет попадает в фотоприемник 20, вызывая срабатывание коммутатора 15 К 2. Начинается разряд емкостного накопителя 13 С 2 через катушку 17 .2, Происходит торможение подвижной части магнитным полем и ускорение ее в обратном направлении, Зарядка ескостного накопителя 12 С 1 начинается сразу после его разряда и до приближения подвижной части к катушке 16 1 1 он заряжен до рабочего напряжения. При приближении подвижной части к катушке 161 после поворота ее на определенный угол свет попадает в фотоприемник 19, срабатывает коммутатор 14 К 1 и процесс повторяется. Режим работы дефлектора с использованием зависимости момента запуска коммутаторов от углового положения запуск коммутаторов при оптимальном расположении подвижной части относительно катушек 16 .1; 17 1 2 и.осуществлять плавное безударное торможение подвижной части в магнитном поле. Изменением углового расположения фотоприемников можно регулировать амплитуду колебаний подвижной части.Перестройка режима работы дефлектора осуществляется изменением величиныЗаказ 2919 Тираж 319 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 зарядного напряжения емкостных накопителей 12 С 1 и 13 С 2 посредством электронного стабилизированного регуляторазарядного напряжения ручным управлением, либо управлением от ЭВМ. Время перестройки режима работы дефлектораопределяется постоянной времени зарядаемкосгных накопителей, При увеличениизарядного напряжения увеличиваетсяэнергия, передаваемая емкостными накопителями в кинетическую энергию подвижной части, что выражается в увеличениискорости движения подвижной. части. Дляфиксированного угла колебаний это приводит к увеличению частоты, Соответственно, 15при уменьшении зарядного напряжения частота колебаний подвижной части уменьшается.Разделив функции торможения и ускорения подвижной части на независимые емкостные накопители и коммутаторы,возможна реализация колебаний с медленным поворотом и быстрым возвратом подвижной части,Формул а и зоб рете н ия 251, Дефлектор оптического луча. содержащий корпус, в полости которого размещены две катушки индуктивности, зеркало, соединенное с корпусом с возможностью качения через держатель зеркала и ось вращения, совпадающую с главной осью инерции, от л ич а ю щи й с я тем, что, с целью линеариэации закона сканирования, повышения быстродействия при большой апертуре, расширения диапазона режимов работы и повышения надежности, корпус выполнен из диэлектрического неферромагнитного материала, а держатель зеркала выполнен иэ электропроводного неферромагнитного материала, при этом катушки выполнены в виде полуколец и расположены по обе.стороны от оси качения, а плоскости катушек развернуты относительно оси качения. 2. Дефлектор по п,1, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения допустимой мощности потока излучения и стабилизации режима работы, в него введены два штуцера, один из которых подсоединен к источнику хладагента, при этом штуцеры связаны с полостью корпуса через каналы, выполненные в корпусе под катушками