大尺寸轻型SiC光学反射镜研究进展

本文比较了光学玻璃、硅、铍 ,碳化硅等太空反射镜片材料的物理性能和机械性能 ,着重介绍了新型光学反射镜片材料碳化硅的种类、制造工艺和应用 ,并讨论了碳化硅作为太空反射镜片材料目前存在的问题及发展方向。

炭纤维轻体光学反射镜镜体的试制

光学反射镜是光学系统的基础元器件 ,应用十分广泛。轻体光学反射镜是适应高新技术 ,特别是航天技术与国防军工的发展需要而提出的新器件。炭纤维增强树脂基复合材料 ,密度小 ,比强、比模高 ,热稳定性好 ,环境适应性强 ,是制作轻体反射镜镜体的理想材料。文中叙述了炭纤维增强树脂基复合材料的特点 ,制作轻体反射镜镜体时材料的选择与处理 ,镜体的结构设计 ,制备工艺以及主要试验结果。

光学反射镜组件离子束加工中的热效应

针对空间光学载荷光学反射镜组件离子束加工时产生的能量传输及累积效应对组件胶粘层的物理性能产生的不利影响,文章根据离子源的能量分布特点,建立了离子束加工过程中的动态热传输模型;结合模型对驻留时间、束流分布参数、离子源功率产生的热效应进行了静态和动态分析;最后,在某直径1000mm非球面ULE玻璃材料反射镜组件的加工中进行试验,实测加工中的最高温度为47.19℃,与理论值基本一致,满足了胶层对温度阈值70℃的需求。文章可为确定反射镜组件的离子束加工工艺参数提供参考。

大口径光学反射镜化学镀镍工艺及质量管理

根据光学系统中铝合金、铍合金和无氧高导铜材料反射镜对镍–磷合金镀层的质量要求,在含30g/LNiSO4·6H2O、10g/LNaH2PO2·H2O、10g/LCH3COONa、20g/LC6H5Na3O7·2H2O、10～20g/L稳定剂的体系中,于82～90°C、pH=4.4～4.8、装载量0.3～10.0dm2/L的条件下,以5μm/h的沉积速度在大口径反射镜表面沉积出无缺陷、结合力良好的优质镀层,镀层厚度为100μm。分析了应用于反射镜的化学镀镍–磷合金工艺的特点,讨论了以提高镀层结合力、避免镀层表面缺陷为目的的化学镀镍–磷合金工艺及其质量控制方法,总结了生产过程实施监控时应注意的事项。

质子和电子对光学反射镜辐射效应的研究

研究了能量为E=160keV质子和电子单独及综合辐照作用对两种空间反射镜光学表面的影响。观察到在辐照剂量达到Φ=10×105/cm2后反射镜表面形咸了明显的结构缺陷,并导致某些谱段反射率的降低和成像质量的下降。辐照诱发缺陷的类型及分布特征除与粒子种类和反射镜结构有关外,还依赖于试样的接地方式。质子幅照主要引起反射镜表面膜层的起泡现象;电子辐照则使SiO2保护膜着色;综合辐照的影响复杂,尤其是在接近于空间使用条件的第二种接地方式下,起泡现象和静电效应成为镜面损伤的主要机制。

SiC光学反射镜发展现状

综述SiC作为光学反射镜材料在设计、制造、光学加工和应用方面的发展现状,同时对今后SiC作为光学镜片材料的发展趋势进行了展望。

基于有限元法的光学反射镜球铰支撑分析

采用非线性有限元分析方法,对某光学遥感器反射镜的球铰支撑结构进行了建模。将罚函数的摩擦形式引进到摩擦接触对中,得到了较精确的分析结果,并与全固定支撑方式下的结果进行比较,表明球铰支撑静态环境下的工作更稳定。

光学反射镜挠性支撑结构研究

针对某型空间遥感器反射镜的支撑结构,提出了单点挠性支撑方案,并进行了仿真研究。结果表明,该挠性支撑可以保证反射镜在静力学、热环境下镜面具有较高成像质量,并保持动态尺寸稳定性,较轻的结构特点适合在大视场空间遥感器中使用。

基于CAE的光学反射镜柔性结构设计与分析

针对某空间光学遥感器的圆形球面反射镜设计了一温升变形调节柔性结构件,对其力学模型及柔节参数进行了理论分析,并采用计算机辅助工程分析技术(CAE)对反射镜组件结构进行建模和仿真分析,以解决反射镜在力学环境下满足结构刚度要求,而热环境下面形精度显著超差的状况,使反射镜结构刚度满足力学要求的同时,具有良好的热尺寸稳定性,达到遥感器成像质量要求。分析结果表明:在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形精度满足成像质量要求,PV值均小于63.2nm,进而说明了这种柔性调节结构在实际结构中是合理可行的。

光学反射镜柔性支撑结构尺寸稳定性分析

采用计算机辅助工程分析技术(CAE)对某空间光学遥感器反射镜支撑结构进行设计和分析,针对其在自重工况下满足结构刚度要求的同时热尺寸稳定性显著超差的情况,对支撑结构进行改进,变刚性支撑为柔性支撑,弱化结构刚度,增强结构的柔性。通过对改进后的结构进行建模和仿真分析,调整柔节参数,使反射镜组件在自重工况下满足结构刚度要求的同时,具有良好的热尺寸稳定性,镜面面形精度达到成像质量要求,即PV值不大于63.2nm。通过进一步对整个组件结构进行动力学分析可知,结构在正弦扫描和随机振动工况下不会发生颤振、疲劳和破坏。仿真分析结果表明:在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形精度均满足成像质量要求,结构尺寸稳定性好,说明这种柔性支撑结构合理可行。

金刚石切削光学反射镜的表面纹理(英文)

讨论了单点金刚石超精切削光学表面的表面纹理参数,重点的讨论了波纹度的存在及其形成因素,本文还提出了一些改进的设想。

光学反射镜用镍-磷非晶态化学镀层结构的射X线分析研究

本文通过用X射线衍射、X射线针孔透射照相、X射线小角散射等方法对一种用于光学反射镜的镍磷非晶态化学镀层进行结构特征和加热时晶化过程的分析研究。得出:在严格控制工艺的条件下,可获得具有原子呈短程有序排列的非晶态结构的Kanigen—Ni镀层。试验用的镍磷镀层在加热到180℃时开始产生晶化转变。因此,为保证镀层具有完全非晶态的结构,对镀层进行任何进一步的热处理,温度都不应超过180℃。

非传统材料制成的光学反射镜

在过去的一个世纪里,光学望远镜只是沿着建造反射镜系统的道路来发展的,直到现在,玻璃和以玻璃为基础的晶体材料在反射望远镜的制作过程中起着重要的作用,因此我们称之为传统光学材料.

非传统材料光学反射镜

在本文中以具体实例指出大型反射系统的发展趋势，这种趋势早在２０世纪３０年代就被一位学者－光学专家Д．Д．Максутов所预见。给出国立瓦维洛夫光学研究所在非传统材料光学反射镜及春分类方面的研究成果。

空间光学遥感器反射镜柔性调节结构设计

针对空间光学遥感器圆形反射镜结构刚度高、热尺寸稳定性差的状况,设计了一种温升变形柔性调节结构,旨在保持结构刚度满足力学要求的同时,使反射镜具有良好的热尺寸稳定性.对柔性结构进行了合理的结构设计,对其力学模型及铰链参数进行分析,并对反射镜组件进行有限元仿真.结果表明:在柔性结构的调节作用下,反射镜在力和热两种环境约束工况下,面形PV值均远小于63.2 nm,满足成像质量要求.证明这种柔性调节结构在实际结构设计中是合理可行的.

大型C/C-SiC复合材料光学反射镜研究进展

C/C-SiC复合材料光学反射镜是空间光学系统的一个重要部分,随着空间科学技术的进步,为了满足更高的应用要求,需要尺寸更大的反射镜。在制备大尺寸反射镜的工艺流程中,将子部件组装粘接起来是一个很重要的步骤,并且大型反射镜所用材料也是世界各国关注的问题。文章介绍了大型反射镜的材料和制备工艺,并阐述了国内外大型反射镜的最新研究进展。

紧凑型四反射镜光学系统设计

离轴四反射镜较之于TMA系统,可更好地满足无人侦察机对于光学系统小型化、轻量化的需求。给出了一种基于赛德尔像差理论的四反射镜光学系统的设计方法。依据该方法,设计了一个焦距1000 mm,视场1.6°,相对孔径为F/5的光学系统。系统结构紧凑,成像质量接近衍射极限,具有长焦距和良好的杂散光抑制能力,体现了四反射镜系统的优势,证明了该理论的可行性与实用性。

氧化铟锡薄膜在光学太阳反射镜上的应用

研究了光学太阳反射镜抗静电放电用氧化铟锡薄膜的设计原则 .理论分析和实验结果表明 ,在将氧化铟锡 (ITO)薄膜应用于光学太阳反射镜 (OSR)表面防静电放电时 ,ITO薄膜的表面方阻R□ 不能小于 5kΩ·□ - 1,否则会导致OSR的太阳光谱吸收率增加 .建议取R□ =5～ 10 6 kΩ·□ - 1,薄膜厚度d =(15 0～ 2 0 0 )× 10 - 10 m .同时必须保证ITO薄膜接地效果良好 ,否则会使OSR表面充放电现象更加严重 .

光学太阳反射镜抗静电薄膜的设计原则

对氧化铟锡 (ITO)薄膜在光学太阳反射镜 (OSR)抗静电放电设计中的应用进行了研究。采用Drude理论分析了ITO薄膜的表面方阻等对OSR的太阳光谱吸收比的影响 ,测试了光学太阳反射镜充电电位 ,讨论了薄膜接地状况对OSR表面充放电性能的影响。结果表明 ,ITO薄膜应用于OSR表面防静电放电时 。

反射镜组件的动力学特性

概述了反射镜组件的作用,光学系统对反射镜组件的要求。通过有限元素法对反射镜组件进行模态分析、频率响应分析等动力学特性研究,并进行了随机振动响应分析。反射镜组件的动力学环境试验结果与分析计算结果一致。最后给出了反射镜组件结构的改进建议和分析计算的误差来源。