一种基于压电体驱动的管状旋转单元

本发明涉及低温强磁环境下端角度控制装置，具体是一种基于压电体驱动的管状旋转单元。

背景技术：

1、低温强磁场是凝聚态物理研究中比较受到人们关注的领域，在低温强磁场下的测量诞生了许多有影响力的发现：如量子霍尔效应(cite),非常规超导配对(cite)，以及量子震荡现象(cite)，朗道量子化(cite)等。在这些发现中都密切表明低温和强磁场在对凝聚态物理中的材料性质的调控起到了至关重要的作用，低温强磁场对于揭示材料一些本征性质起到了十分强大的作用。但如何在低温强磁场领域中得到稳定的测量环境一直是人们追求的目标，且目前想要获得稳定的强磁场，特别是20t以上磁场目前只能由水冷磁体和混合磁体得到，这些磁体中的噪音十分明显，且孔径十分狭窄，故如何在此类磁体中获得低温且稳定的精密测量数据一直是人们想要攻克的难题。同时，不同方向上的强磁场对于材料的调控也是具有各向异性的，比如石墨类材料在不同角度的磁场下的震荡现象(cite)，同时以及面内强场对超导材料的反常配对现象(cite)的产生等都有待于更加精密且稳定的测量方式去对这些现象进行进一步的探索。

2、目前在转动的低温强磁场的测量中大部分的测量结果都是基于输运的测量结果，且压电旋转单元并不能够做的足够紧凑，比如商用的autocube公司出品的atto3dr的低温强磁场压电旋转单元其最低的磁体孔径要求都要50.8mm，并不能够满足目前35t水冷磁体以及48t混合磁体的孔径要求(分别是30mm和17mm)，且该压电旋转单元的控制单元目前必须通过硬连接和转台连接到一起，这也意味着如果遇到比较强烈且无法通过外部减震隔绝的振动干扰，其转台单元无法实现减震功能，所以对于一些需要比较稳定测量环境的测量技术，比如扫描探针技术其没有比较好的方式在强振动的恶劣条件下实现。虽然还有些旋转单元可以在低温强磁场条件下对输运进行一些测量，但它们也面临和autocube公司同样的问题，即无法实现旋转单元独立于控制单元，无法对旋转单元进行比较好的减震处理，在较为强烈的磁体中对于扫描探针技术的应用基本不可能实现。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于压电体驱动的管状旋转单元，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于压电体驱动的管状旋转单元，包括壳体，所述壳体内设有转台部以及用于驱动所述转台部转动的驱动部；

4、所述转动台部包括与所述壳体转动连接的转台；

5、所述驱动部包括压电体，所述压电体的一端与所述壳体固定连接，所述压电体的自由端与所述转台动力连接。

6、作为本发明进一步的方案：所述壳体为圆筒状结构，所述转台部、驱动部均位于所述壳体内。

7、作为本发明进一步的方案：所述压电体远离所述转台的一端通过绝缘环与所述壳体内壁固定连接。

8、作为本发明进一步的方案：所述压电体靠近所述转台的一端为自由端，所述压电体的自由端连接有带孔滑杆，所述带孔滑杆与所述压电体同轴布置。

9、作为本发明进一步的方案：所述转台通过转轴与所述壳体外壁转动连接，所述带孔滑杆靠近转台的一端通过传动棒与所述转台连接，所述传动棒与所述转台转动连接，所述传动棒的转轴与所述转轴不同轴，所述传动棒与所述带孔滑杆底部转动连接。

10、作为本发明进一步的方案：所述压电体内设有套筒，所述套筒的底部与所述压电体的底部固定连接，所述套筒与所述压电体同轴布置，所述带孔滑杆固定连接与所述套筒内。

11、作为本发明进一步的方案：所述带孔滑杆外壁设有弹簧片，所述带孔滑杆通过弹簧片固定连接与所述套筒内。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过压电体来驱动转台转动，在狭小空间内旋转具有尺寸上的优势，同时其足够强劲的压电体可以保证在转台足够大的摩擦力下也能提供足够强劲的转动力矩，可以保证转台在特定角度上保持稳定的停留，同时其独立的结构也可以保证可以在外部增加许多有效的减震方案，保证其在噪音强的强磁场环境下也能比较稳定工作。

技术特征：

1.一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有转台部以及用于驱动所述转台部转动的驱动部；

2.根据权利要求1所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述壳体(1)为圆筒状结构，所述转台部、驱动部均位于所述壳体(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述压电体(2)远离所述转台(8)的一端通过绝缘环(5)与所述壳体(1)内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述压电体(2)靠近所述转台(8)的一端为自由端，所述压电体(2)的自由端连接有带孔滑杆(4)，所述带孔滑杆(4)与所述压电体(2)同轴布置。

5.根据权利要求4所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述转台(8)通过转轴(9)与所述壳体(1)外壁转动连接，所述带孔滑杆(4)靠近转台(8)的一端通过传动棒(7)与所述转台(8)连接，所述传动棒(7)与所述转台(8)转动连接，所述传动棒(7)的转轴与所述转轴(9)不同轴，所述传动棒(7)与所述带孔滑杆(4)底部转动连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述压电体(2)内设有套筒(3)，所述套筒(3)的底部与所述压电体(2)的底部固定连接，所述套筒(3)与所述压电体(2)同轴布置，所述带孔滑杆(4)固定连接与所述套筒(3)内。

7.根据权利要求6所述的一种基于压电体驱动的管状旋转单元，其特征在于，所述带孔滑杆(4)外壁设有弹簧片(6)，所述带孔滑杆(4)通过弹簧片(6)固定连接与所述套筒(3)内。

技术总结本发明公开了一种基于压电体驱动的管状旋转单元，包括壳体，所述壳体内设有转台部以及用于驱动所述转台部转动的驱动部；所述转动台部包括与所述壳体转动连接的转台；所述驱动部包括压电体，所述压电体的一端与所述壳体固定连接，所述压电体的自由端与所述转台动力连接，本申请通过压电体来驱动转台转动，在狭小空间内旋转具有尺寸上的优势，同时其足够强劲的压电体可以保证在转台足够大的摩擦力下也能提供足够强劲的转动力矩，可以保证转台在特定角度上保持稳定的停留，同时其独立的结构也可以保证可以在外部增加许多有效的减震方案，保证其在噪音强的强磁场环境下也能比较稳定工作。技术研发人员：刘俊威,陆轻铀,孟文杰,李子豪受保护的技术使用者：中国科学技术大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14