[发明专利]一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构

说明书

本发明提出了一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构，属于空间环境模拟技术领域。解决了现有空间环境模拟时原位测量难度大的问题。它包括粉尘带电量测量机构、表面粉尘测量机构、直线位移滑座、回转臂、第一回转杆、第二回转杆和上下运动系统，所述直线位移滑座与直线导轨相连，所述直线位移滑座上端通过第一回转轴与回转臂相连，所述回转臂的一端与上下运动系统相连，所述回转臂的另一端通过第二回转轴与第二回转杆相连，所述上下运动系统通过第三回转轴与第一回转杆相连，所述第一回转杆的两端均设置有表面粉尘测量机构，所述所述第二回转杆的两端均设置有粉尘带电量测量机构。它主要用于原位测量。

技术领域

本发明属于空间环境模拟技术领域，特别是涉及一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构。

背景技术

月球是地球唯一的天然卫星，但是其轨道环境与地球轨道环境有很大区别。月球轨道太阳辐射常数很大，由于月球表面几乎没有大气层，所以月球表面昼夜温差很大，太阳不能照射到的阴影区和夜晚期间的月球表面温度非常低。随着月球地面环境模拟技术的进步，我国对月球环境的模拟处于一个高水平阶段，可以模拟真空、低温、电子辐照、X射线辐照、紫外辐照以及微米/亚微米级带电粉尘的月表综合模拟环境，这也使得在进行环境模拟时，原位测量难度加大。因此，该设备的论证、设计及工程实施过程中存在一些极端环境适应性方面的技术难点。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构，它包括粉尘带电量测量机构、表面粉尘测量机构、直线位移滑座、回转臂、第一回转杆、第二回转杆和上下运动系统，所述直线位移滑座与直线导轨相连，所述直线位移滑座上端通过第一回转轴与回转臂相连，所述回转臂的一端与上下运动系统相连，所述回转臂的另一端通过第二回转轴与第二回转杆相连，所述上下运动系统通过第三回转轴与第一回转杆相连，所述第一回转杆的两端均设置有表面粉尘测量机构，所述所述第二回转杆的两端均设置有粉尘带电量测量机构。

更进一步的，所述粉尘带电量测量机构包括光电倍增管和法拉第杯，所述光电倍增管和法拉第杯分别设置在第二回转杆的两端。

更进一步的，所述表面粉尘测量机构包括表面电位仪、积分球，所述表面电位仪和积分球分别设置在第一回转杆的两端。

更进一步的，所述直线位移滑座上安装有加热片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了现有空间环境模拟时原位测量难度大的问题。本发明是一种可以在真空、低温、电子辐照、X射线辐照、紫外辐照以及微米/亚微米级带电粉尘的月表综合模拟环境下工作的光学系统原位测量多自由度直线运动集成机构，该原位测量机构的工作在具有真空、低温、辐射以及带电粉尘的月尘舱中，其空载真空极限压力10-5Pa量级，环境温度100K，机构需具备防尘和热控能力以及防辐射能力；可携带测量仪器的种类和数量较多：主要包括但不限于光学显微镜探头、积分球反射率测量仪、发射率测量仪、表面电位仪等；运动范围较大：所携带的测量仪器在水平运动面内运动范围不小于400mm×400mm；具备一定的定位精度和速度要求：运动速度≥400mm/min，定位精度误差≤±5mm。可是实现对带电月尘及试验对象的测量。

附图说明

图1为本发明所述的一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构结构示意图；

图2为本发明所述的一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构安装位置放大图；

图3为本发明所述的一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构安装位置示意图；

图4为本发明所述的一种集成多自由度直线运动的光学系统原位测量机构零位状态示意图；

图5为本发明所述的光电倍增管位于样品台中心正上方区域示意图；