为满足地基大口径主焦点式望远镜的多谱段观测需求,对比研究了滤光片切换机构的结构形式。针对传统形式滤光轮机构的缺点,设计了一种沿光轴圆周均布式的新型滤光轮机构,以实现将不同透过谱段的滤光片依次在光路中切入和切出。该滤光轮...为满足地基大口径主焦点式望远镜的多谱段观测需求,对比研究了滤光片切换机构的结构形式。针对传统形式滤光轮机构的缺点,设计了一种沿光轴圆周均布式的新型滤光轮机构,以实现将不同透过谱段的滤光片依次在光路中切入和切出。该滤光轮机构由驱动组件和滤光片组件组成,与传统形式滤光轮机构相比,该机构安装时无需与光轴偏置,充分利用了光轴圆周空间,能够减小对主镜的遮拦。首先,介绍了滤光轮机构的组成及工作原理,并对关键部件进行了选型计算。随后,对滤光轮机构进行了模态分析,其一阶固有频率为108 Hz。最后,对滤光轮机构进行了切换精度测量、滤光片面形精度检测以及高低温试验。检测和试验结果表明,该滤光轮机构的滤光片切入后偏心误差最大为0.1 mm,滤光片面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值均优于λ/30,在系统的工作温度范围内切换顺畅无卡滞。该滤光轮机构能够满足大口径主焦点式望远镜的多谱段观测要求,为滤光轮设计提供了新思路。展开更多
为了探索研究大口径轻量化SiC主镜的可行性,对比分析了各种主镜轻量化形式的优缺点,确定了主镜的支撑方式;然后,从理论上计算了轻量化镜体结构参数,设计了采用夹心三明治结构扇形轻量化孔形式的1.23 m SiC轻量化主镜。利用有限元方法分...为了探索研究大口径轻量化SiC主镜的可行性,对比分析了各种主镜轻量化形式的优缺点,确定了主镜的支撑方式;然后,从理论上计算了轻量化镜体结构参数,设计了采用夹心三明治结构扇形轻量化孔形式的1.23 m SiC轻量化主镜。利用有限元方法分析了轻量化主镜在浮动支撑下的自重变形,两种工况下的面形分别为:PV=9.43 nm,RMS=2.5nm;PV=16.7 nm,RMS=3.2 nm。分析结果表明,镜体的自重变形影响较小,可以满足要求。而由于SiC的热膨胀系数较大,热变形影响较大,在稳态温度场下,温度每相差1℃,镜面面形变化约为PV=40 nm,RMS=4.8 nm,说明为了达到了设计要求,必须对镜体采取热控措施。展开更多
文摘为满足地基大口径主焦点式望远镜的多谱段观测需求,对比研究了滤光片切换机构的结构形式。针对传统形式滤光轮机构的缺点,设计了一种沿光轴圆周均布式的新型滤光轮机构,以实现将不同透过谱段的滤光片依次在光路中切入和切出。该滤光轮机构由驱动组件和滤光片组件组成,与传统形式滤光轮机构相比,该机构安装时无需与光轴偏置,充分利用了光轴圆周空间,能够减小对主镜的遮拦。首先,介绍了滤光轮机构的组成及工作原理,并对关键部件进行了选型计算。随后,对滤光轮机构进行了模态分析,其一阶固有频率为108 Hz。最后,对滤光轮机构进行了切换精度测量、滤光片面形精度检测以及高低温试验。检测和试验结果表明,该滤光轮机构的滤光片切入后偏心误差最大为0.1 mm,滤光片面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值均优于λ/30,在系统的工作温度范围内切换顺畅无卡滞。该滤光轮机构能够满足大口径主焦点式望远镜的多谱段观测要求,为滤光轮设计提供了新思路。
