[LT] Išradimas yra priskiriamas prietaisų sričiai, konkrečiai optinių elementų lazerio spindulio valdymo sričiai. Norint pagerinti įrenginio dinaminius parametrus ir supaprastinti konstrukciją, pjezoelektriniame lazerio spindulio valdymo įrenginyje, susidedančiame iš korpuso (1), kurio viduje įtvirtintas pjezokeraminis elementas (2) ir tampri plokštelė (3), ant kurios standžiai pritvirtintas dangtelis (4), pjezokeraminis elementas (2) yra vienu galu standžiai pritvirtintas korpuso (1) šoninėje sienoje, tarp laisvojo pjezokeraminio elemento (2) galo ir priešingos korpuso sienos standžiai įtvirtinta tampri plokštelė (3), kuri yra išlenkta kampu ?min. dangtelio (4) poslinkio kryptimi, be to, tampri plokštelė (3) yra pagaminta iš anglies pluošto.
[EN] The invention relates to instruments, particularly to control laser beam of optical elements. A piezoelectric device for controlling of laser beam comprises a frame (1), in mentioned frame is fixed piezoelectric element (2) and elastic plate (3). A cover (4) is fixed on a plate (3). A piezoceramic element (2) by one end is fixed tightly to a frame (1). Elastic plate (3) is tightly fixed between end of piezoceramic element (2) and opposite wall of a frame. Mentioned plate (3) is bent at an angle ?min towards a cap (4) displacement direction. Elastic plate (3) is made from carbon fiber.
[0001] Išradimas yra priskiriamas prietaisų sričiai, konkrečiai optinių elementų lazerio spindulio valdymo sričiai.
[0002] Yra žinomas optinių elementų valdymo įrenginys, kurį sudaro korpusas, prie kurio pritvirtintos dvi elektrikai valdomos pjezopavaros, kurios sudaro lazerio spindulio sklendės mechanizmą (žiūr. Prancūzų firmos CEDRAT GROUP, Products catalog, FPS200M .1999 m.).
[0003] Nurodyto įrenginio konstrukcijoje naudojamos dvi pjezopavaros ( žiūr. FR patentas išradimui Nr. FR2740276 (Al), H 02 N 2/04, 1997 ), kurios prie korpuso yra tvirtinamos viename taške, todėl įrenginyje pasireiškia didesnės inercinės jėgos, kurios neigiamai veikia dinamines pjezoelektrinės lazerio spindulio sklendės charakteristikas.
[0004] Yra žinomas optinių elementų valdymo įrenginys, susidedantis iš korpuso, prie kurio pagrindo tvirtinama pjezopavara, ant kurios montuojamas lazerio spindulio dangtelis. Šiame įrenginyje naudojamą pjezopavarą sudaro .minkšta pjezokeramika, ant kurios paviršiaus tvirtinama tampri plokštelė, pagaminta iš nikelio lydinio. Paveikus pjezokeramiką elektrikai, dėl pjezokeramikos skersinių deformacijų (d31 režimo), ant jos pritvirtinta tampri plokštelė yra lenkiama. Tokiu būdu, lazerio spindulio dangtelis įgauna poslinkį ir uždengia lazerio spindulį (žiūr. Development of Miniaturized Piezoelectric Actuators for Optical Applications Realized Using LIGA Technology, HEE Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 8, No. 3, September 1999).
[0005] Nurodytame prototipe įrenginio matmenys priklauso nuo pjezokeramikos matmenų, todėl prireikus juos koreguoti reikia keisti visą įrenginį, o tai yra brangu ir sudėtinga. Be to, tokiu būdu tvirtinama pjezokeramika neužtikrina geriausių įrenginio galimų dinaminių charakteristikų ir d31 režimu dirbanti pjezokeramika negali užtikrinti didžiausių optinių elementų valdymo įrenginio poslinkių. Be to, iš nikelio lydinio pagaminta tampri plokštelė, neigiamai veikia įrenginio dinamines charakteri skikas , nes yra gana didelės masės ir nepasižymi geriausiomis tamprumo ir standumo savybėmis. Atsižvelgiant į dideles pjezomedžiagos sąnaudas, galima teigti, kad prototipo konstrukcija yra neekonomiška.
[0006] Tikslas - pagerinti įrenginio dinaminius parametrus ir supaprastinti konstrukcij ą.
[0007] Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad pjezoelektriniame lazerio spindulio valdymo įrenginyje, susidedančiame iš korpuso, kurio viduje įtvirtintas pjezokeraminis elementas ir tampri plokštelė, ant kurios standžiai pritvirtintas lazerio spindulio dangtelis, pjezokeraminis elementas yra vienu galu standžiai pritvirtintas korpuso šoninėje sienoje, tarp laisvojo pjezokeraminio elemento galo ir priešingos korpuso sienos standžiai įtvirtinta tampri plokštelė, kuri yra išlenkta kampu αmin. dangtelio poslinkio kryptimi, Be to, tampri plokštelė yra pagaminta iš anglies pluošto.
[0008] Išradimo esmė paaiškinama 1 figūroje, kurioje yra pavaizduota pjezoelektrinio lazerio spindulio valdymo įrenginio vaizdas iš viršaus ir vaizdas iš priekio.
[0009] Pjezoelektrinis lazerio spindulio valdymo įrenginys susideda iš korpuso 1, kurio viduje tvirtinama pjezokeraminis elementas 2 ir tampri plokštelė 3, pagaminta iš anglies pluošto. Prie tampriosios plokštelės 3 standžiai pritvirtinamas lazerio spindulio dangtelis 4, kuris veikiant įrenginiui uždengia lazerio spindulį 5. Tampri plokštelė standžiai sujungiama su pjezokeraminiu elemntu 2 ir korpusu 1.
[0010] Įrenginys dirba taip.
[0011] Iš valdymo bloko (figūroje nepavaizduotas) paduodamas elektrinis signalas, kuris sužadina pjezokeraminį elementą 2, įtvirtintą korpuso 1 šoninėje sienelėje. Pjezokeraminiame elemente 2 pasireiškia išilginės deformacijos t.y. d33 režimas. Priklausomai nuo parinkto pjezokeramikos tipo, išilginės deformacijos 2-3 kartus didesnės už skersines deformacijas, t.y d31 režimą. Pjezokeraminio elemento deformacijų dydis tiesiogiai įtakoja dangtelio 4 poslinkį ∆d. Šių deformacijų dėka, tarp laisvojo pjezokeraminio elemento 2 galo ir priešingos korpuso 1 sienos, standžiai įtvirtinta ir kampu αmin. išlenkta tampri plokštelė 3 yra stumiama, kol išlinksta iki kampo αmax. Tampri plokštelė gaminama iš tokios medžiagos, kaip pvz. anglies pluoštas, kuris pasižymi tvirtumu, tamprumu ir nedidele mase, lyginant su plienu ar kitų metalų lydiniais. Dangtelio 4, kuris standžiai sujungtas su plokštele, poslinkis ∆d priklauso nuo tamprios plokštelės 3 įlinkio kampo αmax. Išlinkimo kampas αmax , O tuo pačiu ir lazerio spindulio dangtelio poslinkis ∆d. yra valdomi elektriškai. Kuomet elektrinis signalas, kuris paduodamas iš valdymo bloko nustojamas tiekti, pjezokeraminiame elemente 2 išnyksta prieš tai buvusios deformacijos ir tampri plokštelė 3 grįžta į pradinę padėtį, o kartu su plokštele 3 grįžta ir lazerio spindulio dangtelis 4, taip atidengdamas lazerio spindulį 5.
[0012] Palyginus su prototipu, nauja konstruktyvių elementų visuma, dėka to, kad pritvirtinus pjezokeraminį elementą korpuso šoninėje sienoje, atsiradusios išilginės deformacijos, t.y. rėžimas d33, yra 2-3 kartus didesnės už skersines deformacijas, t.y d31 režimą, o tamprios plokštelės pagaminimui panaudojus anglies pluoštą, pasižyminti tvirtumu, tamprumu ir nedidele mase, pagerėja įrenginio dinaminiai parametrai ir supaprastėja konstrukciją.
1.Pjezoelektrinis lazerio spindulio valdymo įrenginys susidedantis iš korpuso, kurio viduje įtvirtintas pjezokeraminis elementas ir tampri plokštelė, ant kurios standžiai pritvirtintas lazerio spindulio dangtelis, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad pjezokeraminis elementas yra vienu galu standžiai pritvirtintas korpuso šoninėje sienoje, tarp laisvoj o pjezokeraminio elemento galo ir priešingos korpuso sienos standžiai įtvirtinta tampri plokštelė, kuri yra išlenkta kampu αmin dangtelio poslinkio kryptimi.
2.Pjezoelektrinis lazerio spindulio valdymo įrenginys pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad tampri plokštelė yra pagaminta iš anglies pluošto.