一种可调角度的激光扩束调焦装置的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种角度可调的激光扩束调焦装置。


背景技术：

2.飞行时间质谱仪是一种很常用的质谱仪。这种质谱仪的原理是由激光脉冲轰击样本产生的离子云，离子云加速后进入无场漂移管，最终被离子检测器接收产生检测信号，激光脉冲轰击出的离子云的数量和质量关系到信号的准确性和信噪比等指标。因此，对激光的光斑直径、入射角度和位置都有严格的要求，需要一种可以方便随时调整光束焦距、入射角度的结构，且调整后的焦距和角度要在震动环境下保持稳定。
3.目前国内同类产品较少，同类产品中大多数不具备角度调节功能，调节焦距时由于配合间隙和公差，造成光束角度发生细微的变化，光束照射位置会发生抖动。另外，具有焦距和角度调节功能的产品大多使用反射式角度调节机构，调节范围过大、调节灵敏度太高，造成调节十分不方便。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中光束角度无法调节或者调节困难的技术问题，本实用新型提供一种可以同时调节光束焦距和角度的激光扩束调焦装置。
5.为此，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种可调角度的激光扩束调焦装置，包括镜筒和调焦座，镜筒的筒身固定在调焦座上，所述筒身上依次安装有准直镜、扩束镜和聚焦镜，准直镜和扩束镜的轴线在同一条直线上，聚焦镜和筒身的轴线在同一条直线上；所述准直镜和扩束镜通过转接环固定构成扩束组件，所述扩束组件一端通过转接环固定在筒身上端部，另一端通过扩束镜活动固定在筒身上；所述筒身上端开口部设有压环，所述转接环通过压环和位于压环与转接环上表面之间的弹性元件固定于筒身上端部；所述转接环外边缘和筒身上端口内边缘配合，且转接环外边缘与筒身侧壁之间设有空隙。
7.优选的，所述转接环的外边缘设有圆弧面，筒身上端口内边缘设有与转接环圆弧形外边缘配合的锥面。
8.优选的，所述压环为与筒身螺纹连接的螺纹压环。
9.优选的，所述扩束镜与筒身的固定部件包括设置在扩束镜外壁上的卡环和可穿过筒身壁与卡环压紧配合的定位部件。
10.优选的，所述定位部件为带弹簧球头的螺钉，数量为至少三个。
11.优选的，所述卡环外表面为锥面。
12.优选的，所述聚焦镜通过聚焦镜压环固定在筒身上；还包括调焦环，所述调焦环与调焦座为转动连接，所述筒身通过调焦环固定在调焦座上。
13.优选的，还包括第二螺钉，所述筒身与调焦环对应的位置处设有安装孔，所述第二螺钉可穿过调焦环安装孔与筒身的螺纹安装孔配合。
14.与现有技术相比，本实用新型实施例提出的一种可调角度的激光扩束调焦装置，具备以下有益效果：
15.1、使用螺纹压环和弹性元件将扩束组件固定在筒身上，不仅可以可靠地将扩束镜固定在筒身上，调节角度时还可以通过弹性元件的变形适应扩束组件不同的位置；
16.2、安装过程中可以通过扩束组件上的圆弧面和筒身上的锥面实现扩束组件和镜筒定位配合，将光束的角度固定在理想角度附近，不需要大幅度的调整角度；
17.3、现有技术调节焦距时可能由于配合间隙和公差，会造成光束角度发生变化的问题，采用本实用新型技术，可在焦距固定后，通过调节扩束组件角度，消除或修正因为螺纹间隙造成的角度误差。
18.4、通过固定在扩束组件上的卡环和穿过筒身的定位部件的压紧配合，可调节扩束组件轴线的方向，调节范围为以筒身轴线为中心的圆锥内的所有方向，调节范围大；通过调整定位部件的深度来调节方向和调节量，调节效果非常直观明显。而且，如果定位部件是手拧螺丝，还不需要借用工具就可方便操作。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一种可调角度的激光扩束调焦装置实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例的镜筒结构剖视示意图；
22.图3为本实用新型实施例调焦座部位的结构示意图。
23.图中：1
‑
筒身、2
‑
第一螺钉、3
‑
转接环、4
‑
压环、5
‑
准直镜、6
‑
弹性元件、7
‑
聚焦镜、8
‑
聚焦镜压环、9
‑
卡环、10
‑
扩束镜、11
‑
第二螺钉、12
‑
调焦座、13
‑
调焦环。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更为清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.图1和图2所示为本实用新型一种可调角度的激光扩束调焦装置较佳实施例的示意图。该实施例的激光扩束调焦装置包括镜筒，包括筒身1、第一螺钉2、转接环3、压环4、准直镜5、弹性元件6、聚焦镜7、聚焦镜压环8、卡环9、扩束镜10、第二螺钉11、调焦座12、调焦环13。所述镜筒的筒身1固定在调焦座12上，所述准直镜5、扩束镜10和聚焦镜7依次固定在筒身1上。
26.所述准直镜5和扩束镜10通过转接环3固定构成扩束组件整体。本实施例的转接环是圆盘状回转体，转接环3上部设有与准直镜5配合的螺纹安装孔一，转接环3下部设有与扩束镜10配合的螺纹安装孔二，螺纹安装孔一和螺纹安装孔二相通。所述扩束组件一端通过转接环3固定在筒身上端部，另一端通过扩束镜10固定在筒身上。
27.所述筒身1上端开口部设有压环4，所述压环4可以是筒身1上端开口部的延伸部，也可以是螺纹压环与筒身1上端开口部连接在一起。所述转接环3上表面与所述压环4上端部的下表面配合，在压环4下表面和转接环3上表面之间设有弹性元件6，所述转接环3通过压环4和弹性元件6压紧固定于筒身上端部。
28.为了更好地将转接环3与筒身1进行配合、固定，且为了方便调整扩束组件的角度，本实施例的转接环3的外边缘设有圆弧面，筒身上端口内边缘设有与转接环圆弧形外边缘配合的锥面，在所述转接环3外边缘和筒身侧壁之间设有空隙，可使得扩束组件根据角度需要，通过调整转接环3外边缘与筒身上端口内边缘的配合位置来调整扩束组件的角度，调整好角度后，压环4通过螺纹固定在筒身1上的同时，挤压弹性元件6施加给转接环3一个轴向的力，使转接环可靠地固定在筒身1上，这样，扩束组件的角度就调整和固定好了。所述准直镜和扩束镜的轴线在同一直线上，聚焦镜和筒身的轴线位于同一条直线上，在不做任何角度调整时，两条轴线基本一致，当扩束组件角度调整后，准直镜和扩束镜的轴线与聚焦镜和筒身的轴线会形成一个夹角，本实施例的夹角调节范围大约在
±5°
之间。
29.所述扩束组件另一端通过扩束镜10固定在筒身上。扩束镜10与筒身的固定是可活动固定，其固定方式可以采用多种方式。本实施例采用的固定方式是：在扩束镜10外壁上设置卡环9，至少三个定位部件穿过筒身壁与卡环9进行压紧配合。所述定位部件可以是普通螺杆或螺钉。本实施例定位部件优选为带弹簧球头的可手拧的第一螺钉2，数量优选为三个。
30.所述卡环9可使用胶水或者螺钉固定在扩束镜10上，为了更好的为螺钉压紧配合，卡环9上设有锥面，第一螺钉2拧紧后顶在卡环9的锥面上，这样既可以保护扩束镜10，还可以同时施加给扩束镜轴向和径向的力，结合弹性元件6施加的轴向力，可以提高扩束镜10的轴向和径向的稳定性。
31.所述聚焦镜7通过聚焦镜压环8固定在筒身1上。
32.所述调焦环13固定在调焦座12上，调焦环13可以自由转动。
33.所述筒身1通过螺纹固定在调焦环13上，调焦环13转动时筒身1可以在调焦座12的内孔中轴向移动以实现焦距的调整。
34.所述筒身1上有螺纹孔，在筒身1固定在调焦环上后，可以使用手拧第二螺钉11拧入筒身1上实现筒身1的轴向固定。
35.所述弹性元件6是圆形截面的，可以选择矩形、方形等其他截面的圆环，也可以使用其他有弹性的元件。
36.在调整光束角度时，根据需要先拧出偏转方向一侧的螺钉2，然后再拧紧其他螺钉2后即可实现方向的调整和固定；调整光束焦距时，先松动第二螺钉11，然后根据需要转动调焦环13，达到需要的焦距后再固定第二螺钉11，即可实现焦距的调整。