一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置的制作方法

本发明涉及辐照装置，尤其涉及一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置。

背景技术：

1、辐照装置由由辐照室、辐射源、传输设备、安全设施和控制系统等组成的，用来实现安全可靠的辐射加工工艺的装置，辐照装置内由辐射屏蔽体围封着、进行辐射加工且在工作状态时由于安全联锁措施人员不能进入的空间。辐照应用于工业上可实现高分子材料的接枝、聚合、裂变或交联，抑制或刺激生物生长，应用于食品安全中可有效地杀灭害虫、虫卵、病菌等。

2、公开号cn112077438b提出一种激光聚焦装置，其中，滑座能够在驱动装置的驱动下沿基座上下滑动，使得装置焦点能够沿竖向方向移动，实现内部自动调焦，从而有效提升激光加工深度。

3、滑座在辐照装置上的基座处滑动，但辐照装置的尺寸固定，辐照装置内部空间有限，滑座在基座上可滑动的距离受到的限制，辐照聚焦的焦点可调焦的范围受到限制。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术中存在辐照焦点可调焦范围受到辐照装置限制的问题，提出一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置。

2、本发明的技术方案：一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，包括：辐照机体，所述辐照机体的侧部中心处固定安装有辐照光源，所述辐照机体的侧部且位于辐照光源的同一侧固定安装有辐照光路弧板，所述辐照光路弧板的端部固定安装有辐照头，所述辐照头上开设有圆孔，所述圆孔、辐照光路弧板与辐照光源的中心轴位于同一条直线上，所述辐照头的圆口处固定安装有保护玻璃片；

3、聚焦件包括螺杆、内螺纹板、第一圆筒、第二圆筒、聚焦膜片，所述螺杆设置多个，且围绕辐照光路弧板中心轴环形分布，所述螺杆的杆身与内螺纹板转动连接，所述内螺纹板的侧部固定安装有第一圆筒，所述第一圆筒的中心处设置有第二圆筒，所述第二圆筒的中心处设置有对称设置的第二圆筒，两个所述第二圆筒之间形成储水空腔；

4、所述辐照机体的底部固定安装有注射水管，所述注射水管的侧部连通有软管，所述软管的另一端贯穿辐照光路弧板、第一圆筒和第二圆筒并延伸至储水空腔内部，所述储水空腔与注射水管内部均设置有纯净水，所述注射水管的内壁滑动连接有活塞；

5、所述螺杆的端部设置有保护件，所述第一圆筒与第二圆筒之间设置有稳定件。

6、可选的，所述第一圆筒和第二圆筒的圆心位于辐照光源的中心轴位于同一条直线上，所述辐照光路弧板设有两个呈环形分布，分别位于第一圆筒的上下两侧，所述第一圆筒和内螺纹板的外壁均与辐照光路弧板滑动连接。

7、可选的，所述软管连通注射水管和第二圆筒，所述聚焦膜片采用二甲基硅氧烷薄膜，所述储水空腔内的水与聚焦膜片接触，所述水的液压将聚焦膜片顶起形成弧面。

8、可选的，当活塞位于注射水管内部最低处位置时，所述第二圆筒内储水空腔内仍存有水，且水填满储水空腔，所述聚焦膜片形成的弧面曲率最小；当活塞位于注射水管内最高处位置时，所述聚焦膜片形成的弧面曲率最大。

9、可选的，所述保护件包括齿轮、滑齿板、延伸板和直杆，所述齿轮的齿牙与滑齿板啮合连接，所述滑齿板的底部与延伸板固定连接，所述齿轮采用倾斜w形结构，所述齿轮的水平面处与直杆固定连接，所述直杆的顶部与活塞固定连接。

10、可选的，所述滑齿板的中部开设有条形滑槽，所述辐照机体的背部固定安装有防护块，所述防护块采用长方块结构，所述防护块在条形凹槽内滑动。

11、可选的，所述螺杆设有两个，且关于第一圆筒中心轴对称，两个所述螺杆的螺纹方向相反，所述螺杆的端部与齿轮固定连接。

12、可选的，所述稳定件包括第一直杆、第二直杆和扭矩弹簧，所述第一直杆的端部通过转轴与第二直杆铰接，所述第一直杆的另一端与第二圆筒铰接，所述扭矩弹簧的两端分别与第一直杆和第二直杆弹性连接。

13、可选的，所述第一直杆设置多个，且围绕第二圆筒环形等角度分布，所述第一直杆与第二圆筒的外圈相切，所述架设块设置多个，且在第一圆筒上呈环形等角度分布，所述第二直杆的端部与架设块转动连接。

14、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

15、本发明通过螺杆旋转改变内螺纹板和第一圆筒的位置，即改变辐照焦点位置，且通过活塞对第二圆筒内储水腔体中的纯净水量进行加入或抽出，改变聚焦膜片的弧面曲率，从而改变辐照光线的聚焦位置，在辐照装置尺寸的限制下，增大辐照聚焦点位可调焦范围。

16、进一步的，通过防护块在条形凹槽内滑动，以限制滑齿板的移动范围，避免滑齿板的移动范围过大，造成活塞移动范围过大，导致第二圆筒内储水腔体中纯净水量过多将聚焦膜片撑破，或第二圆筒内储水墙体中纯净水量过少，纯净水无法将聚焦膜片撑起产生褶皱无法形成圆滑的弧面，影响辐照光线的聚焦。

17、进一步的，通过多个第一直杆均与第二圆筒的外圈相切，在辐照装置震动时，存在与第一直杆杆身夹角小的力，此处力不仅需要克服第二圆筒、聚焦膜片和纯净水的重力，还要克服扭矩弹簧的弹力阻尼，且由于第一直杆和第二直杆铰接，沿着第一直杆杆身小的力会受到第二直杆和第一圆筒的阻碍，故在辐照装置震动时，第二圆筒受到的震动小，避免震动幅度过大导致辐照光线聚焦位置偏差过大。

技术特征：

1.一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述第一圆筒(53)和第二圆筒(54)的圆心位于辐照光源(2)的中心轴位于同一条直线上，所述辐照光路弧板(3)设有两个呈环形分布，分别位于第一圆筒(53)的上下两侧，所述第一圆筒(53)和内螺纹板(52)的外壁均与辐照光路弧板(3)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述软管(56)连通注射水管(57)和第二圆筒(54)，所述聚焦膜片(55)采用二甲基硅氧烷薄膜，所述储水空腔内的水与聚焦膜片(55)接触，所述水的液压将聚焦膜片(55)顶起形成弧面。

4.根据权利要求3所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：当活塞(58)位于注射水管(57)内部最低处位置时，所述第二圆筒(54)内储水空腔内仍存有水，且水填满储水空腔，所述聚焦膜片(55)形成的弧面曲率最小；当活塞(58)位于注射水管(57)内最高处位置时，所述聚焦膜片(55)形成的弧面曲率最大。

5.根据权利要求1所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述保护件(6)包括齿轮(61)、滑齿板(62)、延伸板(64)和直杆(65)，所述齿轮(61)的齿牙与滑齿板(62)啮合连接，所述滑齿板(62)的底部与延伸板(64)固定连接，所述齿轮(61)采用倾斜w形结构，所述齿轮(61)的水平面处与直杆(65)固定连接，所述直杆(65)的顶部与活塞(58)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述滑齿板(62)的中部开设有条形滑槽，所述辐照机体(1)的背部固定安装有防护块(63)，所述防护块(63)采用长方块结构，所述防护块(63)在条形凹槽内滑动。

7.根据权利要求6所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述螺杆(51)设有两个，且关于第一圆筒(53)中心轴对称，两个所述螺杆(51)的螺纹方向相反，所述螺杆(51)的端部与齿轮(61)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述稳定件(7)包括第一直杆(71)、第二直杆(72)和扭矩弹簧(73)，所述第一直杆(71)的端部通过转轴与第二直杆(72)铰接，所述第一直杆(71)的另一端与第二圆筒(54)铰接，所述扭矩弹簧(73)的两端分别与第一直杆(71)和第二直杆(72)弹性连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置，其特征在于：所述第一直杆(71)设置多个，且围绕第二圆筒(54)环形等角度分布，所述第一直杆(71)与第二圆筒(54)的外圈相切，所述架设块(74)设置多个，且在第一圆筒(53)上呈环形等角度分布，所述第二直杆(72)的端部与架设块(74)转动连接。

技术总结
本发明涉及辐照装置技术领域，尤其涉及一种基于辐照系统的辐照源聚焦装置。其技术方案包括：聚焦件包括螺杆、内螺纹板、第一圆筒、第二圆筒、聚焦膜片，所述螺杆设置多个，且围绕辐照光路弧板中心轴环形分布，所述螺杆的杆身与内螺纹板转动连接，所述内螺纹板的侧部固定安装有第一圆筒，所述第一圆筒的中心处设置有第二圆筒，所述第二圆筒的中心处设置有对称设置的第二圆筒。本发明通过螺杆旋转改变内螺纹板和第一圆筒的位置，即改变辐照焦点位置，且通过活塞对第二圆筒内储水腔体中的纯净水量进行加入或抽出，改变聚焦膜片的弧面曲率，改变辐照光线的聚焦位置，在辐照装置尺寸的限制下，增大辐照聚焦点位可调焦范围。

技术研发人员：周屹,万洁,郑白林,朱德琴,陆明
受保护的技术使用者：常州原子高科辐照有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19