该图示出了旨在满足特定于其原始预期应用的许多要求的快门机构的部分作为在外层空间中捕获的原子钟的组件。该机制也可以适用于地球上的实验室和工业真空系统中,有些要求。要求包括以下内容:

  • 交替关闭,然后每秒打开一两次1.5厘米的光学孔径,行程时间不超过15毫秒,在至少一年的总操作寿命期间;
  • 在关闭位置时将光线衰减至少1012倍;
  • 磁场产生很少或没有磁场;
  • 能够在200℃的温度下承受浮桥,以最小化在超高真空中的后续操作期间的除气;和
  • 适合在12英寸的直径范围内(305 mm) - 由相关磁屏蔽的尺寸决定的尺寸限制。
快门打开在这个视图中。关闭快门时,转动杠杆,使左侧的单个快门叶片和右侧的一对快门叶片都拉向中心,使叶片重叠,挡住中心光圈。

通过使用重叠的快门刀片满足光衰减要求。孔的封闭件在其他方面涉及在一对闸板叶片之间插入单个闸板叶片。通过使用压电致动器满足最小化磁场的要求。因为压电致动器不能承受烘烤,所以它们必须安装在真空室外部,因此,必须通过真空室壁隔膜从致动器传递运动到闸门杠杆。

真空室内的机械装置必须组装成一个整体,以消除被困气体后来可能逸出的空隙,从而破坏超高真空。由于压电作动器产生的位移很小,因此需要将行程放大约700倍。通过使用互为镜像的两对杠杆臂来满足机械放大的要求。整体结构的要求要求使用挠曲,而不是轴承,以适应杠杆的旋转。

作为镜像镜像的压电致动器安装在真空系统外部(图中所示的框架下方),在那里它们连接到下杠杆的下端。下杠杆的上端通过交叉耦合的弯曲间隔耦合到上部杆的上端,该交叉耦合弯曲间隔也连接以支撑枢轴位置并将隔膜保持在大气压。闸门刀片安装在上部杆的下端。

这项工作由Robert Glaser和Caltech的Robert Glaser for Nasa的喷气机推进实验室完成。有关详细信息,请访问技术支持包(TSP)免费在线www.iota-beta.com/tsp.在机械类别下。

NPO-40394.


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压电式快门机构移动1.5厘米

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本文首先出现在5月,2005年5月NASA技金宝搏官网术简介杂志。

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