大口径主镜轴向支撑点位置优化分析

光电系统中,主镜轴向支撑点位置对面形精度起着非常重要的作用,主镜支撑点位置合理与否,在一定程度上影响着光学系统的成像质量。研究了镜面变形与径厚比的关系以及如何确定不同口径主镜的支撑点的数目,利用有限元法对不同口径主镜的支撑位置进行优化设计,给出了最佳支撑点的位置。

1．2mSiC主镜轻量化设计与分析

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。

TMT望远镜三镜系统的研究进展

介绍30 m望远镜(TMT)的相关背景以及我国在TMT项目中承担的任务。从TMT三镜系统的总体要求出发,论述了三镜系统的两个主要部分(M3CA和M3PA)的具体要求、技术难点以及初步方案。针对M3CA,介绍了底支撑方案和侧支撑方案,采用Kinematic的底支撑方案时其面形精度RMS可以达到109.7 nm,SlopeRMS为0.95μrad,采用Kinematic的侧支撑方案时其面形精度RMS<15 nm,一阶谐振频率等于17.7 Hz,均达到了设计要求。针对M3PA,介绍了Tilt轴系和Rotator轴系的方案。最后,简要介绍了三镜控制系统(M3CS)的要求和目标。

四翼梁式次镜支撑结构的研究

为了优化大型望远镜次镜支撑结构的静力学和动力学性能,采用有限元分析的方法,计算了次镜支座最大变形与次镜支座的偏置角、四翼梁叶片厚度的关系;分析了四翼梁结构的频率与叶片偏置角的关系.分析证明当次镜支座偏置一定角度时能改善结构的静力学性能;当相对的两片叶片从直径线上错开一定的距离,对提高望远镜的谐振频率是十分有利的,在两者之间综合取舍确定了四翼梁的优化形式.分析结果表明,优化后的四翼梁结构的静力学和动力学性能均有提高.

国外大型地基望远镜主镜支撑综述

对于大型地基望远镜来说,主镜支撑是关键技术之一,主镜支撑效果直接影响望远镜的观测能力,文章详细介绍了目前国际上具有代表性的一些望远镜主镜的底支撑和侧支撑方法和结构等,总结了主镜支撑的几个原则,期望对我们从事大口径望远镜的研制提供一些借鉴意义。

主焦点式光学系统的光机结构设计与装调检测

针对应用在极轴式望远镜中的主焦点式光学系统,从主镜的支撑设计与分析、主镜的装调检测、校正镜组件的设计装调和系统的装调检测等方面进行了深入的研究.充分应用了有限元法分析主镜的支撑、定心仪检测光轴的同轴度、平行光管检测系统像质等,得出了主焦点式光学系统的一般装调检测方法.装调后的主镜面形检测结果均方根值达到0.042 8λ,校正镜组的光轴同轴误差达到12.4″.对系统的像质评价采用能量集中度法,成像在靶面上的星点80%能力集中度在24μm×24μm范围以内,达到设计指标要求,说明系统结构设计合理,装调检测方法可行.该方法和思路可推广至其他主焦点式光学系统的装调检测工作.

2m SiC反射镜柔性被动支撑系统

针对2 m SiC反射镜在地基望远镜中的应用,结合SiC反射镜热膨胀系数大、重量轻的特点,设计了柔性被动支撑系统。该系统底支撑whiffletree结构中的支撑杆采用柔性细杆,侧支撑杆采用柔性铰链结构,从而使底支撑系统和侧支撑系统分别起支撑作用,不但保证了主镜良好的位置误差和形状误差还很好地消除了装配应力和热应力。对在支撑系统作用下反射镜进行了静力学分析、热力学分析和模态分析,并通过面形检测和主镜倾斜与平移检测验证了分析结果。检测显示:反射镜面形(RMS)达到λ/40(光轴竖直)和λ/16(光轴水平),主镜指向不同俯仰角时最大倾斜变化量为8″,偏心为0.070 7mm,基本与分析结果吻合,达到了设计要求,表明这种柔性支撑系统具有很好的工程应用能力。

30m望远镜三镜镜面面形误差的斜率均方根评价

由于传统的均方根方法在评价大口径反射镜时难以精确表达光学表面的中空间频率误差,本文提出了基于斜率均方根(SlopeRms)的误差评价方法来评价光学表面面形。该方法先以Zernike多项式拟合光学表面面形,在此基础上求解不同空间间隔上的斜率均方根。这种评价方法可以很好地区分小尺寸磨削工具造成的误差和大口径反射镜在多点支撑下造成的面形误差。文中建立了SlopeRms的数学模型,推导了SlopeRms的计算方法,并以此方法为基础对30m望远镜(TMT)三镜面形进行了评价。结果显示,采用斜率均方根的评价方法得到的光学表面面形值达到0.9μrad,优于传统的RMS评价方法(RMS=115nm),满足设计要求。结果显示,基于斜率均方根的误差评价方法能更加全面和客观地评价大口径反射镜面形,具有实际意义。

薄镜面主动光学对光学像差的校正能力分析

建立了薄镜面主动光学的仿真模型,并进行了仿真分析,结果表明薄镜面主动光学可以对低频误差完成较好的校正.为了进一步验证,建立了一套薄镜面主动光学实验系统,开展了薄镜面主动光学实验.结果表明,通过主动光学校正可以把镜面面形校正到磨制时的面形即λ/10.同时发现,薄镜面主动光学对三阶像散和三阶球差的校正能力最好,三叶彗差的校正能力也较好,而三阶彗差最难校正,这对于磨制大型薄镜面具有一定的指导意义.

大口径主焦点式光学系统轻量化结构设计、分析与试验

针对主焦点式光学系统的特点,对某φ700 mm极轴式望远镜光机结构部分采用模块化设计,分别对主镜室组件、连接镜筒和校正镜镜筒和全系统结构进行了有限元分析与优化,使系统总重不超过700 kg,系统弯沉不超过4″。利用平行光管检测系统像质表明,系统80%能力集中度在4×4个像元以内,系统像质理想,符合设计要求,说明该结构设计合理,同时模块化的设计使装调方便简单。

主动光学技术在薄镜面中的应用及算法研究

针对采用准zernike多项式拟和法求主动光学校正力的过程中,因为准zernike多项式的不正交性造成求解误差大、求解不稳定的问题,提出了对准zernike多项式进行householder变换的方法。该方法不同于传统的最小二乘法和Gram-Schmidt正交化方法,它避免了因构造法方程组出现严重病态而引入的计算误差。根据该方法求出主镜的刚度矩阵,然后采用阻尼最小二乘法求校正力。基于此方法对直径为400 mm的实验镜进行了多次仿真计算,计算结果表明,采用householder变换后波面拟和精确,求解稳定,校正效果较好。

1.5m垂直状态真空平行光管主镜支撑结构设计与分析

针对平行光管主镜应用真空垂直状态的特点,从主镜的支撑方式入手,推导了适用于whiffletree结构的支撑点的位置公式,设计了空间曲线切口式柔性铰链,分析了不同结构形式的主镜室的变形。建立主镜室支撑系统的有限元模型,分析计算了系统的静力学变形和谐振频率,分析的结果表明在支撑结构的作用下,主镜镜面的面形RMS优于0.05,一阶谐振频率达到65.9Hz,完全达到了设计要求。

TMT三镜被动支撑系统的概念设计

TMT(Thirty Meter Telescope)望远镜是一台R-C式的30 m口径光学红外望远镜,其三镜为椭圆形平面镜,口径为3.594 m×2.568 m,质量达到1.8 t,三镜系统需要把来自次镜的光折转到望远镜两侧耐氏平台上的一系列科学仪器上,具有跟踪和快速定向功能。支撑系统包括底支撑系统和侧支撑系统,根据TMT对三镜的面形要求,提出了底支撑系统采用18点Whiffletree结构,通过优化分析,面形RMS值达到118.5 nm。针对侧支撑系统,提出了基于kinematics原理的12点支撑方式,侧支撑作用下的面形RMS值为4.7 nm,两者综合作用下的面形RMS值优于77 nm。按照支撑系统方案,设计了一种满足一定质量和体积要求的支撑系统结构。

中外情报学科学者引证行为比较分析

通过信息计量方法,选择中外情报学典型期刊,从引文量、引文类型、高被引期刊、高被引作者、引用半衰期等方面比较分析学者引证行为:国外情报学论文具有高引文量、低载文量的特征;国内外附引率均呈整体上升态势。国外情报学论文引文分布区间更长,高引文量论文更多。期刊、图书、网络文献是国内情报学主要引用来源;期刊、网络、学位论文等的引用有增加的趋势。英文引文在国内情报学论文中的比例越来越高。《图书情报工作》和《Scientometrics》分别是国内外情报学引用最多的期刊。国外情报学引文半衰期比国内更长,且相对稳定。

温度和支撑方式对1.2m SiC主镜面形的影响分析

为了研究温度和支撑方式对大口径SiC主镜用于地基望远镜的影响,基于1.2m SiC主镜建立了有限元模型,分析了主镜在被动支撑和自由膨胀时,恒定温度场,轴向温度梯度,径向温度梯度和内外温差等对主镜面形的影响.结果表明,存在温度梯度时,支撑方式影响不明显,无论是被动支撑还是自由膨胀,镜面面形均很大.在达到热平衡后,即稳态温度场下,支撑方式的影响明显,只有在主镜自由膨胀时,温度对主镜面形的影响比较小,镜面的RMS<0.02nm/℃.因此如果主镜采用柔性支撑或浮动支撑方式,大口径SiC主镜可以应用在地基望远镜中.

网络环境下图情学与管理学老化规律及其比较研究

选择基于网络的引文数据库CSSCI 2006-2009年间管理学和图书情报与文献学学科领域的33 4689条引文数据,进行两学科的负指数老化模型分析、老化指标分析。研究发现,在网络环境下,这两个学科都符合负指数的老化规律,管理学的学科稳定性要比图书情报与文献学好,而图书情报与文献学的老化速度要比管理学快。本文近似地计算出了目前阶段这两个学科的半衰期分别为4.64年、5.29年;普莱斯指数分别为0.54、0.47;最大引文年限分别为2年、3年。

随意殴打他人寻衅滋事罪之“随意”的认定

“随意”和“情节恶劣”是我国刑法规定的殴打他人是否构成寻衅滋事罪标准。“随意”是行为人行为时的心理倾向 ,正确把握行为人是否属于“随意”应从行为的对象、时间、原因。

畜禽安全用药的注意事项

畜禽用药安全与否关系到畜禽的生命安全、畜禽生产力的高低、畜禽产品质量的优劣和环境保护,是畜禽用药时必须注意的,有时是首要的。笔者就畜禽安全用药的一些注意事项陈述如下。

基于CSSCI的图书情报学互引分析

文章以中文社会科学引文索引(CSSCI)中1998-2011被连续收录的图书情报领域的14种期刊的题录数据为数据样本,以社会网络分析法为研究方法,分3个时间段研究最近14年间图书馆学与情报学期刊的互引情况以及图情学科的演进。研究发现,早期图书馆学的学科独立性以及自繁衍能力要比情报学好很多,但差距在逐渐缩小;图书馆学期刊的自引稳定性要比情报学好。研究探测到了学科输入型期刊、输出型期刊、自繁衍型期刊、输入输出均衡型期刊;情报杂志发展形势良好,存在着由输入型期刊向输入输出均衡型期刊过渡的迹象。情报学互引网络的密度要比图书馆学好,距离更易到达,网络的凝聚力也更为理想。中国图书馆学报是图书馆学中有重要影响的期刊,情报科学与情报杂志是情报学中有重要影响的期刊。中国图书馆学报与情报学报在各自的学科内被引用的路径是最短的。

农业职业教育校企合作深度融合的思考

校企合作是农业职业教育发展的必由之路。农业职业教育由于受到各种因素的制约,没有真正形成合理、高效、互惠、共赢的深度融合运行机制。必须深入了解各方的需求,充分发挥各自的优势,才能探索出符合农业职业教育特色的校企合作之路,实现校企合作的深度融合。