杨剑宇 1,2,3,*杨萱 1,2郑建华 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院国家空间科学中心,北京 100190
2 复杂航天系统综合电子与信息技术重点实验室,北京 100190
3 中国科学院大学,北京 100049
针对星载紫外成像光谱仪展开研究,设计了一种用于监测大气环境污染变化的光谱仪结构组件。在初始结构基础上,采用变密度拓扑优化方法,确定重要部件材料的最佳分布。在此基础上分析了关键尺寸参数对系统性能的灵敏度,建立以第二代非支配排序遗传算法为优化算法的多目标优化模型,完成光谱仪结构组件的尺寸优化设计。优化后,结构重量降低58.7%。对设计后的结构进行了静、热分析及杂散光分析,分析结果均满足光学系统要求。动力学分析分析结果与试验结果最大误差为4.72%,力学试验前后结果对比得到光谱特性测试的最大变化为0.4个像素,证明了提出的紫外成像光谱仪结构组件设计的合理性和可靠性。
紫外成像光谱仪 结构优化 有限元仿真 结构测试 光机结构 Ultraviolet imaging spectrometer Structural optimization Finite element simulation Structural test Optical and mechanical structure 
光子学报
2023, 52(9): 0930004
作者单位
摘要
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
研究了紫外成像光谱仪热控制的特点, 指出采用常规热设计理念对紫外成像光谱仪散热容易造成散热面面积大、主动加热功耗高等问题。基于热管理技术, 提出采用统一收集和综合管理仪器热源产生热量的方法来解决紫外成像光谱仪的热控制问题。对紫外成像光谱仪的热设计验证试验表明: 低温工况下整机平均温度变化为18~20 ℃, 最大轴向温差变化为1.0~2.4 ℃; 高温工况下整机平均温度变化为18~24.5 ℃, 最大轴向温差变化为1.2~3.3 ℃; 均满足热控指标要求。结果显示: 采用热管理技术综合收集和管理热量能够提高能量利用率、有效降低热控系统规模。提出的方法对其它空间光学遥感器的热控制具有一定参考意义。
空间光学 热管理技术 紫外成像光谱仪 热控制 热试验 space optics thermal management technique ultraviolet imaging spectrometer thermal control thermal test 
光学 精密工程
2014, 22(7): 1877

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