一种基于光纤探针的脉冲激光模拟单粒子效应实验装置的制作方法

1.本发明属于模拟单粒子效应技术领域，具体为一种基于光纤探针的脉冲激光模拟单粒子效应实验装置。


背景技术：

2.单粒子效应是指单个高能粒子穿过微电子器件的灵敏区时造成器件状态的非正常改变的一种辐射效应，包括单粒子翻转、单粒子锁定、单粒子烧毁、单粒子栅击穿等。单个空间高能带电粒子击中微电子器件灵敏部位，由于电离作用产生额外电荷，使器件逻辑状态改变、功能受到干扰或失效等。造成航天器器件单粒子效应的高能带电粒子主要是高能质子和高能重离子。
3.单粒子效应实验装置中往往会将试验件进行固定，反复磨耗处理，来探究试验件的寿命，基于此，需提供一种基于光纤探针的脉冲激光模拟单粒子效应实验装置。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于光纤探针的脉冲激光模拟单粒子效应实验装置，有效的解决了上述背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤探针的脉冲激光模拟单粒子效应实验装置，包括箱体，所述箱体的两侧底部对称开设有开口，开口上均活动连接有密封门，箱体的内部设有与密封门连接的高度调节组件，箱体的内底端设有支撑座，支撑座的上方设有操作台，支撑座与操作台之间通过两个支撑杆连接，支撑座上设有位于操作台一侧的夹持机构，且高度调节组件与夹持机构连接，操作台的上方设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴连接有安装板，安装板的底端设有耐磨测试机构,电动伸缩杆的顶端连接有传送机构，传送机构上对称连接有散热组件；
6.耐磨测试机构包括第一电机、旋转轴、第一齿轮、第二齿轮、第一耐磨测试轮和第二耐磨测试轮，安装板的底端中间位置设有第一电机，安装板的底端两侧对称连接有旋转轴，第一电机的输出轴上套设有第一齿轮和位于第一齿轮下方的第一耐磨测试轮，两个旋转轴上均设有与第一齿轮啮合连接的第二齿轮和位于第二齿轮下方的第二耐磨测试轮。
7.优选的，所述操作台的两侧对称开设有开槽，支撑座的两侧对称开设有通槽。
8.优选的，所述夹持机构包括双轴电机、单向丝杆一、滑动杆、支撑板、夹持板、凹槽和夹持滚轮，双轴电机安装于支撑座的内部底端中间位置，双轴电机的输出轴连接有单向丝杆一，单向丝杆一上均套设有与支撑座内底端滑动连接的滑动杆，滑动杆上开设有与单向丝杆一螺纹连接有的螺纹槽一，滑动杆的顶端设有支撑板，支撑板的顶端设有夹持板，两个夹持板相靠近一侧顶端均开设有凹槽，凹槽的内部均设有夹持滚轮。
9.优选的，所述滑动杆的底端均设有滑杆，支撑座的内底端均设有与滑杆滑动连接的滑槽。
10.优选的，所述支撑板的底端均设有卡杆，支撑座的顶端开设有与卡杆滑动连接的
卡槽。
11.优选的，所述箱体上对称开设有与开口相连通的容纳槽，箱体的内壁两侧设有与容纳槽相连通的连通槽。
12.优选的，所述高度调节组件包括第一皮带轮、衔接皮带、转动轴、第二皮带轮、第三齿轮和轮齿，两个单向丝杆一上均设有第一皮带轮，连通槽的内部均连接有转动轴，转动轴上均设有第二皮带轮和第三齿轮，第二皮带轮与第一皮带轮之间通过贯穿于通槽的衔接皮带，密封门上等距离设有与第三齿轮啮合连接的轮齿。
13.优选的，所述容纳槽的内底端均设有插接杆，密封门的底端均开设有套设于插接杆外部的插接槽。
14.优选的，所述传送机构包括第二电机、单向丝杆二、衔接轴、活动杆、螺纹槽二、滑动槽和稳定杆，第二电机安装于箱体的外侧壁顶端，第二电机的输出轴连接有单向丝杆二，单向丝杆二的一端设有与箱体内壁连接的衔接轴，单向丝杆二上套设有与电动伸缩杆顶端连接的活动杆，活动杆上开设有与单向丝杆二螺纹连接的螺纹槽二，活动杆上开设有位于螺纹槽二上方的滑动槽，箱体的内顶端设有穿插于滑动槽内部的稳定杆。
15.优选的，所述散热组件包括锥形齿轮一、固定轴、转动套筒、轴承、锥形齿轮二、散热叶片一、接头座和散热叶片二，第二电机的输出轴和衔接轴上均设有锥形齿轮一和位于锥形齿轮一一侧的固定块，固定块的底端均设有固定轴，固定轴的外部套设有转动套筒，固定轴与转动套筒之间通过轴承连接，转动套筒的外壁顶端设有与锥形齿轮一啮合连接的锥形齿轮二，转动套筒的外部等距离设有散热叶片一，转动套筒的底端设有接头座，接头座的外壁等距离设有散热叶片二。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、在工作中，通过设置有箱体、开口、密封门、耐磨测试机构、高度调节组件、支撑座、操作台、支撑杆和夹持机构，便于使开口开启方便试验试样件的拿取，同时便于对试验试样件进行活动夹持，可以避免人工夹持，提高了试验试样件的耐磨测试稳定性，可以避免试验试样件移位现象，进而提高了试验试样件的耐磨测试测试效率；通过传送机构和散热组件的配合，可以实现耐磨测试机构的移动，为试验试样件耐磨测试测试带来方便，同时可以对耐磨测试产生的热进行散热操作；
18.2、通过双轴电机、单向丝杆一、滑动杆、支撑板、夹持板、凹槽和夹持滚轮的设计，可以对试验试样件进行夹持，有效的降低了劳动力投入，进而提高了试验试样件耐磨测试测试稳定性，同时提高了耐磨测试测试质量；
19.3、通过第二电机、单向丝杆二、衔接轴、活动杆、螺纹槽二、滑动槽和稳定杆的设计，便于为耐磨测试机构的稳定平移带来方便，进而为试验试样件的全面耐磨测试测试带来方便，可以避免人工移动耐磨测试机构，有效的减少了劳动力投入，进而减轻了工作人员的工作负担；
20.4、通过锥形齿轮一、固定轴、转动套筒、轴承、锥形齿轮二、散热叶片一、接头座和散热叶片二的设计，便于向箱体中横向吹风和纵向吹风，进而加快了空气流动，进而为试验试样件的散热加快了效率；通过第一皮带轮、衔接皮带、转动轴、第二皮带轮、第三齿轮和轮齿的设计，便于实现对开口的打开和关闭，进而方便试验试样件拿取带来方便，同时可以避免废屑飞出，有效的实现对环境的保护。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
22.在附图中：
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明耐磨测试机构的结构示意图；
25.图3为本发明夹持机构的结构示意图；
26.图4为本发明高度调节组件的结构示意图；
27.图5为本发明图1中a处的放大结构示意图；
28.图6为本发明传送机构的结构示意图；
29.图7为本发明第二皮带轮的结构示意图；
30.图中：1、箱体；2、开口；3、密封门；4、耐磨测试机构；5、高度调节组件；6、滑槽；7、支撑座；8、操作台；9、支撑杆；10、开槽；11、夹持机构； 12、电动伸缩杆；13、安装板；14、传送机构；15、散热组件；16、第一电机； 17、旋转轴；18、第一齿轮；19、第二齿轮；20、第一耐磨测试轮；21、第二耐磨测试轮；22、双轴电机；23、单向丝杆一；24、滑动杆；25、支撑板；26、夹持板；27、凹槽；28、夹持滚轮；29、螺纹槽一；30、滑杆；31、卡杆；32、卡槽；33、散热叶片二；34、第一皮带轮；35、衔接皮带；36、通槽；37、容纳槽；38、连通槽；39、转动轴；40、第二皮带轮；41、第三齿轮；42、轮齿； 43、第二电机；44、单向丝杆二；45、衔接轴；46、活动杆；47、螺纹槽二；第二皮带轮48、滑动槽；49、稳定杆；50、固定块；51、锥形齿轮一；52、固定轴；53、转动套筒；54、轴承；55、锥形齿轮二；56、散热叶片一；57、接头座。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一，由图1至图6给出，本发明包括箱体1，箱体1的两侧底部对称开设有开口2，开口2上均活动连接有密封门3，箱体1的内部设有与密封门3 连接的高度调节组件5，箱体1的内底端设有支撑座7，支撑座7的上方设有操作台8，支撑座7与操作台8之间通过两个支撑杆9连接，支撑座7上设有位于操作台8一侧的夹持机构11，且高度调节组件5与夹持机构11连接，操作台8 的上方设有电动伸缩杆12，电动伸缩杆12的输出轴连接有安装板13，安装板 13的底端设有耐磨测试机构4,电动伸缩杆12的顶端连接有传送机构14，传送机构14上对称连接有散热组件15；
33.耐磨测试机构4包括第一电机16、旋转轴17、第一齿轮18、第二齿轮19、第一耐磨测试轮20和第二耐磨测试轮21，安装板13的底端中间位置设有第一电机16，安装板13的底端两侧对称连接有旋转轴17，第一电机16的输出轴上套设有第一齿轮18和位于第一齿轮18下方的第一耐磨测试轮20，两个旋转轴 17上均设有与第一齿轮18啮合连接的第二齿轮19和位于第二齿轮19下方的第二耐磨测试轮21；
34.通过启动第一电机16，使第一电机16带动第一齿轮18和第一耐磨测试轮 20同步
转动，并通过第一齿轮18与第二齿轮19的啮合连接关系，可以使第二齿轮19带动旋转轴17转动，进而旋转轴17带动第二耐磨测试轮21转动，进而启动电动伸缩杆12，使电动伸缩杆12带动安装板13下移，进而安装板13带动第一电机16、第一齿轮18、第一耐磨测试轮20、第二齿轮19和第二耐磨测试轮21同步下移，并使第一耐磨测试轮20和第二耐磨测试轮21对操作台8顶端的试验试样件进行耐磨测试，有效的增大了耐磨测试面积，进而加快了耐磨测试效率。
35.实施例二，在实施例一的基础上，由图1给出，操作台8的两侧对称开设有开槽10，支撑座7的两侧对称开设有通槽36，通过设置的开槽10，便于使夹持机构11对操作台8上的试验试样件进行夹持工作，通过通槽36的设计，便于使夹持机构11与高度调节组件5的连接提供可能。
36.实施例三，在实施例一的基础上，由图1和图3给出，夹持机构11包括双轴电机22、单向丝杆一23、滑动杆24、支撑板25、夹持板26、凹槽27和夹持滚轮28，双轴电机22安装于支撑座7的内部底端中间位置，双轴电机22的输出轴连接有单向丝杆一23，单向丝杆一23上均套设有与支撑座7内底端滑动连接的滑动杆24，滑动杆24上开设有与单向丝杆一23螺纹连接有的螺纹槽一29，滑动杆24的顶端设有支撑板25，支撑板25的顶端设有夹持板26，两个夹持板 26相靠近一侧顶端均开设有凹槽27，凹槽27的内部均设有夹持滚轮28，滑动杆24的底端均设有滑杆30，支撑座7的内底端均设有与滑杆30滑动连接的滑槽6；
37.当工作人员将试验试样件放置于操作台8的顶端，接着根据试验试样件尺寸来启动双轴电机22，双轴电机22带动单向丝杆一23旋转，由于两个单向丝杆一23的螺纹方向相反，并通过单向丝杆一23与螺纹槽一29的螺纹连接关系以及滑杆30与滑槽6的滑动关系，可以使两个滑动杆24相互靠近，进而滑动杆24会带动支撑板25相互靠近，支撑板25带动夹持板26移动，并使夹持板 26带动夹持滚轮28相互靠近，进而使夹持滚轮28与试验试样件侧壁进行夹持，进而实现对试验试样件的活动夹持，为试验试样件的耐磨测试提高了稳定性，同时可以避免试验试样件在耐磨测试时出现移位，进而提高了耐磨测试效率。
38.实施例四，在实施例三的基础上，由图1和图3给出，支撑板25的底端均设有卡杆31，支撑座7的顶端开设有与卡杆31滑动连接的卡槽32，当支撑板 25在支撑座7的上方移动时，会使支撑板25底端的卡杆31在卡槽32中滑动，进而可以实现对支撑板25的稳定支撑，有效的提高了对试验试样件的夹持稳定性。
39.实施例五，在实施例一的基础上，由图1、图3和图4给出，箱体1上对称开设有与开口2相连通的容纳槽37，箱体1的内壁两侧设有与容纳槽37相连通的连通槽38，高度调节组件5包括第一皮带轮34、衔接皮带35、转动轴39、第二皮带轮40、第三齿轮41和轮齿42，两个单向丝杆一23上均设有第一皮带轮34，连通槽38的内部均连接有转动轴39，转动轴39上均设有第二皮带轮40 和第三齿轮41，第二皮带轮40与第一皮带轮34之间通过贯穿于通槽36的衔接皮带35，密封门3上等距离设有与第三齿轮41啮合连接的轮齿42，容纳槽37 的内底端均设有插接杆，密封门3的底端均开设有套设于插接杆外部的插接槽；
40.通过密封门3对开口2的密封，当需要向箱体1中放入试验试样件时首先启动双轴电机22，使双轴电机22带动单向丝杆一23旋转，进而单向丝杆一23 会带动两个滑动杆24相互远离，进而会使两个夹持滚轮28相互远离，接着单向丝杆一23会带动第一皮带轮34转动，通过第一皮带轮34与第二皮带轮40 之间通过衔接皮带35的连接关系，可以使第二皮带轮
40进行转动，进而第二皮带轮40会带动转动轴39旋转，转动轴39带动第三齿轮41转动，通过第三齿轮41与轮齿42的啮合连接关系，可以使轮齿42带动密封门3在容纳槽37 中下移，进而使开口2打开，同时密封门3在下移时会使插接槽在插接杆的外部下移，接着为零部件的拿取带来方便，当零部件放置完成后，通过启动双轴电机22反转，进而通过夹持机构11对试验试样件的夹持，同时实现对密封门3 的上移，实现密封门3对开口2的密封，进而可以避免耐磨测试过程中产生的废屑飞出，进而实现对环境的保护。
41.实施例六，在实施例一的基础上，由图1、图5和图6给出，传送机构14 包括第二电机43、单向丝杆二44、衔接轴45、活动杆46、螺纹槽二47、滑动槽48和稳定杆49，第二电机43安装于箱体1的外侧壁顶端，第二电机43的输出轴连接有单向丝杆二44，单向丝杆二44的一端设有与箱体1内壁连接的衔接轴45，单向丝杆二44上套设有与电动伸缩杆12顶端连接的活动杆46，活动杆 46上开设有与单向丝杆二44螺纹连接的螺纹槽二47，活动杆46上开设有位于螺纹槽二47上方的滑动槽48，箱体1的内顶端设有穿插于滑动槽48内部的稳定杆49；
42.当试验试样件摆放完成后，且通过耐磨测试机构4对试验试样件进行耐磨测试工作，进而启动第二电机43，使第二电机43带动单向丝杆二44旋转，单向丝杆二44带动衔接轴45转动，进而通过单向丝杆二44与螺纹槽二47的螺纹连接关系以及配合稳定杆49与滑动槽48的滑动关系，进而可以使活动杆46 在单向丝杆二44和稳定杆49上滑动，进而方便活动杆46的平移，活动杆46 带动电动伸缩杆12和安装板13平移，进而实现耐磨测试机构4的移位，进而方便耐磨测试机构4对试验试样件进行全面耐磨测试，同时避免人工移动耐磨测试机构4，减少了劳动力投入，同时加快了耐磨测试效率。
43.实施例七，在实施例一的基础上，由图1、图5和图6给出，散热组件15 包括锥形齿轮一51、固定轴52、转动套筒53、轴承54、锥形齿轮二55、散热叶片一56、接头座57和散热叶片二33，第二电机43的输出轴和衔接轴45上均设有锥形齿轮一51和位于锥形齿轮一51一侧的固定块50，固定块50的底端均设有固定轴52，固定轴52的外部套设有转动套筒53，固定轴52与转动套筒 53之间通过轴承54连接，转动套筒53的外壁顶端设有与锥形齿轮一51啮合连接的锥形齿轮二55，转动套筒53的外部等距离设有散热叶片一56，转动套筒 53的底端设有接头座57，接头座57的外壁等距离设有散热叶片二33；
44.当耐磨测试机构4对试验试样件进行耐磨测试时，通过衔接轴45的旋转会使固定块50同步转动，固定块50带动固定轴52、转动套筒53、轴承54、锥形齿轮二55、散热叶片一56、接头座57和散热叶片二33围绕衔接轴45旋转，实现纵向吹风操作，同时通过锥形齿轮一51与锥形齿轮二55的啮合连接关系，衔接轴45带动锥形齿轮一51转动，进而会使锥形齿轮二55旋转，锥形齿轮二 55带动转动套筒53转动，进而转动套筒53会带动散热叶片一56旋转，散热叶片一56会通过接头座57带动散热叶片二33转动，进而实现横向吹风，本设计通过实现纵向和横向吹风操作，有效的增大了吹风范围，进而提高了对试验试样件耐磨测试时的散热效率。
45.工作原理：工作时，首先密封门3位于开口2的一侧，实现密封门3对开口2的密封，接着需要将待耐磨测试的试验试样件放置于箱体1内部的操作台8 上，接着需要启动双轴电机22，双轴电机22带动单向丝杆一23旋转，由于两个单向丝杆一23的螺纹方向相反，并通过单向丝杆一23与螺纹槽一29的螺纹连接关系以及滑杆30与滑槽6的滑动关系，可以使两个滑动杆24相互远离，进而滑动杆24会带动支撑板25相互远离；
46.支撑板25带动夹持板26移动，并使夹持板26带动夹持滚轮28相互远离，同时单向丝杆一23会带动第一皮带轮34转动，通过第一皮带轮34与第二皮带轮40之间通过衔接皮带35的连接关系，可以使第二皮带轮40进行转动，进而第二皮带轮40会带动转动轴39旋转，转动轴39带动第三齿轮41转动，通过第三齿轮41与轮齿42的啮合连接关系，可以使轮齿42带动密封门3在容纳槽 37中下移，进而使开口2处于打开状态；
47.同时密封门3在下移时会使插接槽在插接杆的外部下移，接着为将试验试样件放置于操作台8的顶端，接着启动双轴电机22反转，双轴电机22带动单向丝杆一23旋转，由于两个单向丝杆一23的螺纹方向相反，并通过单向丝杆一23与螺纹槽一29的螺纹连接关系以及滑杆30与滑槽6的滑动关系，可以使两个滑动杆24相互靠近，进而滑动杆24会带动支撑板25相互靠近，支撑板25 带动夹持板26移动，并使夹持板26带动夹持滚轮28相互靠近，同时使夹持板 26延伸至开槽10中，使夹持滚轮28对试验试样件进行活动夹持，有效的为试验试样件的耐磨测试提高了稳定性，可以避免试验试样件在耐磨测试时出现移位；
48.同时单向丝杆一23会带动第一皮带轮34转动，通过第一皮带轮34与第二皮带轮40之间通过衔接皮带35的连接关系，可以使第二皮带轮40进行转动，进而第二皮带轮40会带动转动轴39旋转，转动轴39带动第三齿轮41转动，通过第三齿轮41与轮齿42的啮合连接关系，可以使轮齿42带动密封门3在容纳槽37中向上移动，并使密封门3对开口2进行密封操作，同时密封门3在上移时会使插接槽在插接杆的外部上移，有效的提高了密封门3的移动平稳性，进而可以避免耐磨测试过程中产生的废屑飞出，进而实现对环境的保护，接着启动第一电机16，使第一电机16带动第一齿轮18和第一耐磨测试轮20同步转动，并通过第一齿轮18与第二齿轮19的啮合连接关系，可以使第二齿轮19带动旋转轴17转动，进而旋转轴17带动第二耐磨测试轮21转动，进而启动电动伸缩杆12，使电动伸缩杆12带动安装板13下移，进而安装板13带动第一电机 16、第一齿轮18、第一耐磨测试轮20、第二齿轮19和第二耐磨测试轮21同步下移，并使第一耐磨测试轮20和第二耐磨测试轮21对操作台8顶端的试验试样件进行耐磨测试；
49.通过一个第一耐磨测试轮20和两个第二耐磨测试轮21可以增大对试验试样件的耐磨测试面积，同时启动第二电机43，使第二电机43带动单向丝杆二 44旋转，单向丝杆二44带动衔接轴45转动，进而通过单向丝杆二44与螺纹槽二47的螺纹连接关系以及配合稳定杆49与滑动槽48的滑动关系，进而可以使活动杆46在单向丝杆二44和稳定杆49上滑动，进而方便活动杆46的平移，活动杆46带动电动伸缩杆12和安装板13平移，进而实现耐磨测试机构4的移位，进而方便耐磨测试机构4对试验试样件进行全面耐磨测试，同时避免人工移动耐磨测试机构4，减少了劳动力投入，同时加快了耐磨测试效率，接着在对试验试样件耐磨测试时会产生大量的热，接着衔接轴45的旋转会使固定块50 同步转动；
50.固定块50带动固定轴52、转动套筒53、轴承54、锥形齿轮二55、散热叶片一56、接头座57和散热叶片二33围绕衔接轴45旋转，实现纵向吹风操作，同时通过锥形齿轮一51与锥形齿轮二55的啮合连接关系，衔接轴45带动锥形齿轮一51转动，进而会使锥形齿轮二55旋转，锥形齿轮二55带动转动套筒53 转动，进而转动套筒53会带动散热叶片一56旋转，散热叶片一56会通过接头座57带动散热叶片二33转动，进而实现横向吹风，本设计通过实现纵向和横向吹风操作，有效的增大了吹风范围，进而提高了对试验试样件耐磨测试时的散热效率。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。