一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、固定方法
【专利摘要】公开了一种用于氙灯垂直点燃的固定机构，包括：阳极电极座、阳极支杆、阳极支杆座、支架、阴极电极座、阴极支杆、阴极支杆座；阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端；阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转；阴极支杆的左端与阴极电极座水平相连，阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端；阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转。本装置既能实现氙灯垂直向下点燃，也能实现氙灯垂直向上点燃和水平点燃，既提高了氙灯系统的可移植性，也提高了氙灯系统的可靠性和安全性。本发明还公开了一种用于氙灯垂直点燃的固定方法，所述方法具有所述装置的全部有益效果。
【专利说明】
一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、固定方法
技术领域
[0001]本发明涉及光电领域，尤其涉及一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、固定方法。
【背景技术】
[0002]太阳模拟器是空间环境模拟实验设备的一部分，其能够在地面真空系统中较准确地模拟太阳辐射的准直性、均匀性和光谱特性。太阳模拟器光源的选取直接影响辐照面的光谱特性和辐照度的大小。近年来，太阳模拟器一般选用高压短弧氙灯作为光源。在高压短弧氙灯中，其阴极和阳极密封于椭球形的石英泡壳内，并且石英泡壳在经过抽真空处理后充入一定压力的纯净氙气。当在氙灯的阴极和阳极加上适当的电压后，阴极会发射热电子，电子被电场加速后撞击泡壳内的氙原子，使之激发电离，从而产生强烈的弧光放电。
[0003]从实质上来说，短弧氙灯发光是一种高温等离子体辐射，因此氙灯的工作温度较高。在较高的工作温度下，氙灯的石英泡壳很可能因为温度变化发生形变。如果将氙灯的两端完全固定，则其很可能由于形变导致石英泡壳爆炸。
[0004]目前，常见的氙灯点燃方式主要包括水平点燃和垂直向上点燃两种。在以上两种点燃方式中，通常将氙灯的底端固定，而将氙灯的前端不进行固定或只设有辅助支撑装置。但是，随着太阳模拟器的发展，对氙灯进行垂直向下点燃的需求也越来越多。如果采用以上氙灯固定方式，则会因为氙灯前端不固定导致氙灯可能滑落，从而不能满足使用要求。
[0005]针对氙灯垂直向下点燃的使用需求，现有技术中亟需一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、及固定方法，以能实现氙灯垂直向下点燃，同时提高氙灯系统的可靠性和工作安全性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、固定方法，以能实现氙灯垂直向下点燃，同时提高氙灯系统的可靠性和工作安全性。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种用于氙灯垂直点燃的固定机构。所述机构包括:阳极电极座、阳极支杆、阳极支杆座、支架、阴极电极座、阴极支杆、阴极支杆座；
[0008]阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端;并且，阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转；
[0009]阴极支杆的左端与阴极电极座水平相连，阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端，并且，阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转。
[0010]优选的，所述阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，具体为:阳极电极座设有定位片，阳极支杆设有第一定位凹槽，所述定位片嵌入第一定位凹槽中；并且，在所述定位片上设有由上至下的卡槽，阳极支杆通过销轴螺钉轴向固定在所述卡槽中。
[0011 ]优选的，所述卡槽的长度I满足:
[0012] l>d；
[0013]式中，d为阳极支杆左端面的直径。
[0014]优选的，所述阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端，具体为:阳极支杆座固定在支架的上端，在阳极支杆座的中心设有第二定位凹槽，阳极支杆的右端插入第二定位凹槽中，并通过设置在阳极支杆座左端面的压片紧固。
[0015]优选的，所述阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端，具体为:阴极支杆座固定在支架的下端，在阴极支杆座的中心设有第三定位凹槽，阴极支杆的右端插入第三定位凹槽中。
[0016]优选的，所述机构还包括固定线卡；固定线卡设置在支架上，用于固定氙灯阴极电线。
[0017]优选的，支架由上至下呈阶梯形，包括:第一直线部、第二直线部、第三直线部，以及连接第一、二直线部的第一倾斜部，连接第二、三直线部的第二倾斜部;并且，第一至第三直线部与氙灯中心轴线的水平间距满足:
[0018]S1<S2<S3;
[0019]式中，S1为第一直线部与氙灯中心轴线的水平间距，S2为第二直线部与氙灯中心轴线的水平间距，S3为第二直线部与氙灯中心轴线的水平间距。
[0020]优选的，阳极支杆座为绝缘材料制成，阴极支杆座为铝合金材料制成。
[0021]根据本发明的另一方面，提供了一种用于氙灯垂直点燃的固定方法。所述方法包括:
[0022]S1、将氙灯的阳极固定在阳极电极座中，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端;并且，使阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转；
[0023]S2、将氙灯的阴极固定在阴极电极座中，将阴极支杆的左端与阴极电极座水平相连，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端;并且，使阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转。
[0024]优选的，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，具体为:在阳极电极座上设置定位片，在阳极支杆上设置第一定位凹槽，并将所述定位片嵌入第一定位凹槽中；并且，在所述定位片上设置由上至下的卡槽，通过销轴螺钉将阳极支杆轴向固定在所述卡槽中。
[0025]优选的，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端，具体为:在阳极支杆座的中心设置第二定位凹槽，将阳极支杆的右端插入第二定位凹槽中，并且，在阳极支杆座左端面设置压片进行紧固。
[0026]优选的，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端，具体为:在阴极支杆座的中心设置第三定位凹槽，将阴极支杆的右端插入第三定位凹槽中。
[0027]优选的，所述方法还包括:在支架上设置固定线卡，用于固定氙灯阴极电线。
[0028]在本发明的技术方案中，用于氙灯垂直点燃的固定机构包括:阳极电极座、阳极支杆、阳极支杆座、支架、阴极电极座、阴极支杆、阴极支杆座。通过使阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，并且阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转，从而使氙灯阳极能实现两个自由度的调节。通过使阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转，从而使氙灯阴极能实现一个自由度的调节。本发明中的用于氙灯垂直点燃的固定机构既能在氙灯垂直向下点燃时实现支撑固定作用，又为氙灯预留了移动空间，从而满足了氙灯安全工作的需求。进一步的，本发明的用于氙灯垂直点燃的固定机构不仅适用于垂直向下点燃，而且适用于水平点燃和垂直向上点燃。
【附图说明】
[0029]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0030]图1是实施例中的用于氙灯垂直点燃的固定机构的示意图；
[0031 ]在图1中:1、阳极电极座;2、阳极支杆;3、阳极支杆座;4、支架;5、阴极电极座;6、阴极支杆;7、阴极支杆座;8、销轴螺钉;9、压片；10、固定线卡;11、氙灯；
[0032]图2是实施例中的用于氙灯垂直点燃的固定方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0034]针对氙灯垂直向下点燃的使用需求，发明人提出了一种用于氙灯垂直点燃的固定机构、以及固定方法，以能实现氙灯垂直向下点燃，同时又能保证氙灯的工作安全性。本发明的主要思路是，设计一种固定装置、固定方法，使其既能对氙灯的阳极、阴极进行支撑固定，又能为氙灯的阳极、阴极预留一定的移动空间，以有效避免氙灯因形变而引发爆炸。
[0035]下面结合附图1对本发明实施例中的技术方案进行详细说明。图1给出了实施例中的用于氙灯垂直点燃的固定机构的结构示意图。从图1可见，用于氙灯垂直点燃的固定机构具体包括:阳极电极座1、阳极支杆2、阳极支杆座3、支架4、阴极电极座5、阴极支杆6、阴极支杆座7。在具体实施时，以上各个部件可根据需要选取制作材料。比如，阳极支杆座3可由绝缘材料制成，阴极支杆座7可由招合金等材料制成。
[0036]氙灯11的阳极固定在阳极电极座I上。阳极支杆2的左端与阳极电极座I水平相连，阳极支杆2的右端与阳极支杆座3水平相连，阳极支杆座3固定在支架4的上端。并且，阳极电极座I可相对阳极支杆2上下移动，阳极支杆2可在阳极支杆座3内部旋转。
[0037]其中，阳极支杆2可通过以下方式与阳极电极座I相连:在阳极电极座I的右端设置第一定位片，在阳极支杆2的左端设置第一定位凹槽。并且，第一定位片的形状与第一定位凹槽的形状相匹配。将所述定位片嵌入第一定位凹槽中，以实现阳极支杆2与阳极电极座I的水平相连。另外，在所述定位片上设有由上至下的卡槽，在第一定位凹槽的外壁上的相对两侧均设有螺纹孔。当定位片嵌入第一定位凹槽以后，将销轴螺钉8依次穿过一侧的螺纹孔、卡槽、以及另一侧的螺纹孔，以将阳极支杆轴向固定在所述卡槽中。为了给电极座预留充足的移动空间，阳极电极座I上的卡槽的长度I的优选范围为:l>d，其中，d为阳极支杆左端面的直径。
[0038]其中，阳极支杆2可通过以下方式与阳极支杆座3相连:在阳极支杆座3的中心设有第二定位凹槽，并且，第二定位凹槽的形状与阳极支杆右端的形状相匹配。将阳极支杆2的右端插入第二定位凹槽中，以实现阳极支杆2与阳极支杆座3的连接。为了使两者的连接更加紧固，可在阳极支杆座3的左端面上设置压片9，并通过螺钉固定。
[0039]在本实施例中，通过以上结构设计使得阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，并使阳极支杆可在阳极支杆座内旋转，从而为氙灯阳极预留了两个自由度的移动空间。意即，当氙灯发生形变时，阳极电极座可在氙灯阳极的带动下沿卡槽上下移动，或者，阳极电极座、阳极支杆可在氙灯阳极的带动下旋转。
[0040]另外，在该垂直点燃机构中，氙灯11的阴极固定在阴极电极座5上。阴极支杆6的左端与阴极电极座5水平相连，阴极支杆6的右端与阴极支杆座7水平相连，阴极支杆座7固定在支架4的上端。并且，阴极支杆6可在阴极支杆座7内部旋转。
[0041]其中，阴极支杆6与阴极支杆座7可通过如下方式相连:在阴极支杆座7的中心设有第三定位凹槽，并且第三定位槽的形状与阴极支杆右端的形状相匹配。将阴极支杆的右端插入第三定位凹槽中，以使阴极支杆与阴极支杆座相连。本实施例中，通过以上结构设计使得阴极支杆可在阴极支杆座内旋转，从而为氙灯阴极预留了一个自由度的移动空间。意即，当氙灯发生形变时，阴极电极座、阴极支杆可在氙灯阴极的带动下旋转。
[0042]在该用于氣灯垂直点燃的固定机构中，阳极支杆座3和阴极支杆座7固定在支架4的上、下端。通过移动支架4，可实现该用于氙灯垂直点燃的固定机构在三个自由度上的位置调节。较佳的，支架呈阶梯形，其由上至下具体包括:第一直线部、第二直线部、第三直线部，以及连接第一、二直线部的第一倾斜部，连接第二、三直线部的第二倾斜部。并且，第一至第三直线部与氙灯中心轴线的水平间距满足:
[0043]S1<S2<S3;
[0044]式中，S1为第一直线部与氙灯中心轴线的水平间距，S2为第二直线部与氙灯中心轴线的水平间距，S3为第二直线部与氙灯中心轴线的水平间距。通过将支架设计成阶梯形，能够节约空间，易于实现整体机构的小型化。较佳的，该用于氙灯垂直点燃的固定机构固定线卡10。固定线卡10设置在支架上，用于固定氙灯阴极电线。
[0045]本实施例中的用于氙灯垂直点燃的固定机构，通过支架的移动可实现氙灯位置在三个自由度上的调节;通过阳极支杆、阴极支杆等结构设计，可实现氙灯阳极在两个自由度上的调节，以及氙灯阴极在一个自由度上的调节，从而既能对氙灯起到支撑固定作用，又为氙灯安全工作预留了形变所需的移动空间。同时，该机构不仅满足氙灯垂直向下点燃的要求，而且满足氙灯水平点燃和垂直向上点燃的要求。进一步的，该用于氙灯垂直点燃的固定机构既提高了系统的可移植性，也提高了系统的可靠性和安全性。
[0046]另外，本发明还提供了一种用于氙灯垂直点燃的固定方法。图2为本发明实施例中的用于氙灯垂直点燃的固定方法的流程图。从图2可见，所述方法包括:
[0047]步骤S1、将氙灯的阳极固定在阳极电极座中，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端;并且，使阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转。
[0048]具体的，在步骤SI中，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连具体为:在阳极电极座上设置定位片，在阳极支杆上设置第一定位凹槽，并将所述定位片嵌入第一定位凹槽中；并且，在所述定位片上设置由上至下的卡槽，通过销轴螺钉将阳极支杆轴向固定在所述卡槽中。另外，在步骤SI中，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端具体为:在阳极支杆座的中心设置第二定位凹槽，将阳极支杆的右端插入第二定位凹槽中，并且，在阳极支杆座左端面设置压片进行紧固。在本实施例中，通过以上设计使得阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，并使阳极支杆可在阳极支杆座内旋转，从而为氙灯阳极预留了两个自由度的移动空间。意即，当氙灯发生形变时，阳极电极座可在氙灯阳极的带动下沿卡槽上下移动，或者，阳极电极座、阳极支杆可在氙灯阳极的带动下旋转。
[0049]步骤S2、将氙灯的阴极固定在阴极电极座中，将阴极支杆的左端与阴极电极座水平相连，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端;并且，使阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转。
[0050]具体的，在步骤S2中，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端具体为:在阴极支杆座的中心设置第三定位凹槽，将阴极支杆的右端插入第三定位凹槽中。本实施例中，通过以上设计可使阴极支杆在阴极支杆座内旋转，从而为氙灯阴极预留了一个自由度的移动空间。意即，当氙灯发生形变时，阴极电极座、阴极支杆可在氙灯阴极的带动下旋转。
[0051]需要指出的是，在本发明实施例中的固定方法中，步骤S1、步骤S2的顺序可以进行调整。比如，在具体实施时，可以先执行步骤SI，后执行步骤S2。或者，可以先执行步骤S2，再执行步骤SI。
[0052]本发明实施例，通过步骤S1、步骤S2，可实现氙灯阳极在两个自由度上的调节，以及氙灯阴极在一个自由度上的调节，从而既能对氙灯起到支撑固定作用，又为氙灯安全工作预留了形变所需的移动空间。同时，本方法不仅适用于氙灯垂直向下点燃，而且适用于氙灯水平点燃和垂直向上点燃。进一步的，为了提高氙灯系统的安全性能，较佳的，所述方法还包括:在支架上设置固定线卡，以固定氙灯阴极电线。
[0053]虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【主权项】
1.一种用于氙灯垂直点燃的固定机构，其特征在于，所述机构包括:阳极电极座(I)、阳极支杆(2)、阳极支杆座(3)、支架(4)、阴极电极座(5)、阴极支杆(6)、阴极支杆座(7); 阳极支杆(2)的左端与阳极电极座(I)水平相连，阳极支杆(2)的右端通过阳极支杆座(3)固定在支架(4)的上端；并且，阳极电极座(I)可相对阳极支杆(2)上下移动，阳极支杆(2)可在阳极支杆座(3)内部旋转； 阴极支杆(6)的左端与阴极电极座(5)水平相连，阴极支杆(6)的右端通过阴极支杆座(7)固定在支架的下端，并且，阴极支杆(6)可在阴极支杆座(7)内部旋转。2.如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述阳极支杆(2)的左端与阳极电极座(I)水平相连，具体为: 阳极电极座(I)设有定位片，阳极支杆(2)设有第一定位凹槽，所述定位片嵌入第一定位凹槽中；并且，在所述定位片上设有由上至下的卡槽，阳极支杆(2)通过销轴螺钉(8)轴向固定在所述卡槽中。3.如权利要求2所述的机构，其特征在于，所述卡槽的长度I满足: l>d； 式中，d为阳极支杆左端面的直径。4.如权利要求3所述的机构，其特征在于，所述阳极支杆(2)的右端通过阳极支杆座(3)固定在支架(4)的上端，具体为: 阳极支杆座(3)固定在支架(4)的上端，在阳极支杆座(3)的中心设有第二定位凹槽，阳极支杆(2)的右端插入第二定位凹槽中，并通过设置在阳极支杆座左端面的压片(9)紧固。5.如权利要求4所述的机构，其特征在于，所述阴极支杆(6)的右端通过阴极支杆座(7)固定在支架(4)的下端，具体为: 阴极支杆座固定在支架(4)的下端，在阴极支杆座(7)的中心设有第三定位凹槽，阴极支杆(6)的右端插入第三定位凹槽中。6.如权利要求5所述的机构，其特征在于，所述机构还包括固定线卡(10); 固定线卡(10)设置在支架(4)上，用于固定氙灯阴极电线。7.一种用于氙灯垂直点燃的固定方法，其特征在于，所述方法包括: 51、将氙灯的阳极固定在阳极电极座中，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端;并且，使阳极电极座可相对阳极支杆上下移动，阳极支杆可在阳极支杆座内部旋转； 52、将氙灯的阴极固定在阴极电极座中，将阴极支杆的左端与阴极电极座水平相连，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端;并且，使阴极支杆可在阴极支杆座内部旋转。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将阳极支杆的左端与阳极电极座水平相连，具体为: 在阳极电极座上设置定位片，在阳极支杆上设置第一定位凹槽，并将所述定位片嵌入第一定位凹槽中；并且，在所述定位片上设置由上至下的卡槽，通过销轴螺钉将阳极支杆轴向固定在所述卡槽中。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将阳极支杆的右端通过阳极支杆座固定在支架的上端，具体为: 在阳极支杆座的中心设置第二定位凹槽，将阳极支杆的右端插入第二定位凹槽中，并且，在阳极支杆座左端面设置压片进行紧固。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将阴极支杆的右端通过阴极支杆座固定在支架的下端，具体为: 在阴极支杆座的中心设置第三定位凹槽，将阴极支杆的右端插入第三定位凹槽中。
【文档编号】F21V21/14GK106051638SQ201610365630
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】彭月, 王景峰, 华昊, 陈红, 邓蓉, 苏必达, 万昊
【申请人】北京环境特性研究所