Anwendungsbeispiele des Magnetlager-Motors CM-AMB-400 für optische Anwendungen

27. Juni 2017

In optischen Anwendungen kommen zur Strahlablenkung rotierende Elemente mit hohen Drehzahlen zum Einsatz, wie zum Beispiel scheibenförmige Rotoren in Beam-, Infrarot-, Röntgen-Choppern, Diffusorscheiben in Interferometern oder Spiegeln in Hochgeschwindigkeitskameras oder Lasersystemen. Die modulare Bauweise des Magnetlager-Motors CM-AMB-400 ermöglicht es einen applikationsspezifischen Rotor zu verwenden. Der Magnetlager-Motor ist so konzipiert, dass Strahlen in radialer wie auch in axialer Richtung auf den Rotor gelenkt und durch die Rotation abgelenkt oder getaktet (gechoppert) werden können.


Mögliche Strahldurchführung für Chopper-Anwendungen

Bei der klassischen Chopper-Scheibe führen die Löcher in axialer Richtung durch den Rotor. Der Stator verfügt dazu über Öffnungen in axialer Richtung, um den Strahl in einem Abstand parallel zur Rotationsachse vorbeizuführen (siehe Abbildung 1). Der minimale Abstand von der Rotationsache beträgt 12.5 mm, der maximale Abstand kann applikationsspezifisch angepasst werden.


Abbildung 1: Klassische Chopper-Scheibe mit axialen Löchern im Rotor

Anstelle von Bohrungen im Rotor kann auch ein axialer Strahl durch das Loch im Stator auf eine drehende, beschichtete Scheibe zur Modifikation des Strahls, z.B. in einem Interferometer verwendet werden.

Wenn der Rotordurchmesser weiter verringert werden soll, um im Gegenzug zum Beispiel die Drehzahl weiter zu erhöhen, können die Bohrungen im Rotor auch radial angeordnet werden, dazu verfügt der Stator ebenfalls über Öffnungen (Abbildung 2).

Abbildung 2: Chopper-Scheibe mit radialen Löchern im Rotor

Reflektierende Flächen auf dem Umfang des Rotors ermöglichen es die Chopper-Frequenz zu maximieren. Dabei wird der Strahl nicht mehr komplett unterbrochen sondern abgelenkt (Abbildung 3).

Abbildung 3: Chopper-Scheibe mit Spiegeln entlang dem Rotorumfang

Der Motor CM-AMB-400 bietet auch die Möglichkeit den Strahl direkt durch den Rotor zu führen, auf oder nahe der Rotationsachse. Eine entsprechende Illustration findet sich in Abbildung 4.

Abbildung 4: Rotor mit axialer Bohrung zur Strahlführung auf der Rotationsachse

Falls der Strahl nicht vollständig durch den Rotor geführt werden soll kann auch ein Rotor verwendet werden, welcher einseitig über eine Zentrumsbohrung verfügt. Der Strahl wird dabei axial durch den Rotor geführt, vom Spiegel im Zentrum des Rotors um 90° abgelenkt und dadurch radial aus dem Rotor abgestrahlt (Abbildung 5).

Abbildung 5: Rotor mit halbseitiger, axialer Bohrung und Spiegel im Zentrum zur Strahlablenkung


Mögliche Strahlführungen für Anwendungen mit Spiegeln

Spiegelrotoren werden im klassischen Fall in Prismaform hergestellt. Dabei sind Formen vom zweiseitigen, dreiseitigen bis zum n-seitigen Prisma möglich. Der Strahl wird bei diesen Applikationen radial eingestrahlt und wieder radial abgestrahlt. Die axiale Breite des Spiegel, respektive Prismas, kann applikationsspezifisch angepasst werden. Ein Beispiel eines 3-seitigen Prismas ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6: Spiegelrotor mit 3-seitigem Prisma

< zurück

Tech-Blog

Turbo Kompressoren für Brennstoffzellenfahrzeuge

Das Schweizer Brennstoffzellenunternehmen Swiss Hydrogen setzt bereits einen ölfreien luftgelagerten Turbo Kompressor ...

> mehr

Auslegung, Inbetriebnahme und Test von gasgelagerten Turbo Kompressoren mit anderen Medien als Luft

Turbo Kompressoren mit Gaslagerung können nicht nur für die Kompression von Luft bei 1 bar Umgebungsdruck, sondern auch ...

> mehr

News

Neuartiges Reaktionsrad Konzept

“Honorable Mention” im Tech Briefs Create the Future Design Contest 2017 des neuartigen Reaktionsrad-Konzepts für ...

> mehr

Neuer Magnetlager-Controller

Der neue Magnetlager-Controller CC-AMB-1500 ist die logische Ergänzung zu den high-speed Magnetlager-Motoren von ...

> mehr

Tech-Blog Archiv

> Artikel