1 中国科学院 光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院 光束控制重点实验室, 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100039
针对大口径望远镜主镜在环境温度变化和太阳辐照变化引起的温度场变化进行了理论分析,根据圆柱坐标下设立的非稳态热传导方程和边界条件,利用分离变量法和格林函数法求解了主镜的温度场分布。为了验证求解的有效性,利用求得的温度场解析式和有限元软件分别分析了2.8 m口径望远镜实心主镜,反射面径向温度分布具有良好的一致性。表明该理论解析式能够较好地反映主镜反射面的温度场分布。将轻量化主镜进行无筋板的薄型镜热模型等效,并分别对两种镜子的温度场进行仿真计算,以此验证等效模型的正确性。轻量化主镜温度场的等效理论计算结果在主镜的早期设计研究阶段具有良好的参考价值。
大口径望远镜 轻量化主镜 非稳态导热 温度场 large-aperture telescope lightweighted mirror unsteady heat conduction temperature distribution 强激光与粒子束
2017, 29(6): 061001
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
以椭圆形平面反射镜实例为研究对象,介绍了轻质反射镜材料的选择以及反射镜在真空超低温环境中的应用。分析了各种轻量化孔的特点,设计了一种反射镜结构;在吊带支撑方式下,建立整体结构的有限元模型,对由于镜体自重及超低温环境引起的镜面变形进行了有限元分析。由数控系统在图形方式下控制实际轻量化加工,加工后的反射镜轻量化率达到33％;采用化学方法消除加工过程中产生的应力与微小裂纹;运用环形抛光机结合局部修磨进行光学抛光加工,抛光后面形精度达到0.022λ(均方根,λ=633nm);在实验室进行小范围温度拉偏实验,实验结果表明,面形精度变化量为0.03nm。
轻质反射镜 超低温 轻量化 数控 lightweighted mirror ultra-low temperature lightweighting computerized numerical control
