无色聚酰亚胺薄膜二次表面镜的光学特性研究

采用磁控溅射镀膜工艺,以无色透明聚酰亚胺(CPI)膜为基底,Ag和Al作为反射层,制备了CPI薄膜二次表面镜。使用Lambda 950分光光度计对二次表面镜的反射曲线进行分析,研究了在红外波段和可见光波段,CPI薄膜二次表面镜与聚全氟乙丙烯(F46)薄膜镀银二次表面镜、聚酰亚胺(PI)薄膜镀铝二次表面镜反射性能的差异。结果表明:在可见光波段,CPI薄膜镀银二次表面镜与F46镀银薄膜相当,反射率达95%以上;较传统PI镀铝薄膜,CPI镀铝薄膜反射率明显提升;在红外光波段,CPI薄膜反射性能不及F46薄膜,与传统PI薄膜相当;CPI薄膜镀银二次表面镜吸收发射比(α_(s)/ε)达0.19,与F46薄膜镀银二次表面镜的相近,而耐温性能优于F46薄膜镀银二次表面镜。

空间高分辨率CCD相机次镜支架最佳结构设计

根据某空间高分辨率CCD相机的结构设计方案 ,利用结构设计软件Solidedge建立了次镜支架的结构分析模型 ,并利用有限元分析软件Vnastran对不同结构和尺寸的次镜支架进行了动力学分析计算 ,提出了次镜支架的鼓型偏置式四翼梁结构 该结构具有较高一阶谐振频率和良好的机械加工性能 。

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.

Cook结构补偿镜的球面折反型望远系统

基于Cook结构补偿镜提出了一种球面折反型望远系统。该系统将传统折反结构中的非球面球面化并用基于Cook结构的补偿镜代替传统的前置大口径补偿镜。将该镜置于次镜之后,其直径减小了很多,支撑结构也变得简单易行,整个系统容易制造。系统光学性能如下:全视场为0.5°,相对孔径可以做到F/7,遮拦比为0.42,MTF衍射极限为0.45@50pl,设计、加工和装校后总的MTF可以做到0.40@50pl,非常接近衍射极限水平。

航天器柔性热控薄膜研究现状

柔性热控薄膜材料广泛应用于各种航天器平台,其性能对维持航天器正常工作环境至关重要。本文针对空间热控技术发展要求,综述了国内外柔性热控薄膜材料的技术指标以及应用现状。介绍了国内外各种航天器上普遍应用的一次表面镜、二次表面镜、腐蚀防护膜和热控带等柔性热控材料的工作原理及应用范围,并对国内外典型柔性热控产品性能进行了对比。并介绍了相变热控材料、CCAG热控薄膜等新型智能柔性热控材料的研究情况。

基于Stewart平台的次镜控制系统设计

为提高大型光电望远镜的成像质量,需要实时调整次镜与主镜之间的相对关系来保证光路的吻合。提出了一种基于Stewart平台的次镜支撑与调整方案以满足系统需求。1)从理论上对Stewart平台的结构和原理进行了详细的分析;2)通过试验对Stewart平台的精度、重复性和线性度进行了测试。结果表明,Stewart平台是作为次镜调整机构的一种理想选择。

午夜太阳入侵对FY-4辐射计次镜组件的温度影响

对"风云四号"(FY-4)地球静止气象卫星辐射计建立三维热分析计算模型,采用有限元分析软件I-DEAS/TMG对辐射计进行在轨温度计算,分析午夜太阳入侵(midnight solar intrusion)对辐射计次镜组件的温度影响。计算结果表明,在太阳倾角为0°和±23.45°时,午夜太阳入侵对次镜的温度影响最为强烈,次镜温度在该时段能够达到最高温度。在太阳倾角为±8.8°,午夜太阳入侵现象对次镜座和次镜支撑的温度影响较为强烈。

折轴三反射镜成象光学系统结构研究

本文讨论了折轴式三块二次曲面反射镜成象光学系统结构，与非共轴三反射镜结构比较，该三反射镜结构其布置具有装调容易、杂散光影响小等优点．本文介绍了该系统中两个遮拦相匹配应满足的条件，以及改变结构参数和减小中心遮拦提高成象分辨率的简单且有效的方法．

原子氧与紫外综合辐照对Kapton/Al性能的影响

Kapton/Al薄膜二次表面镜是一种广泛应用的热控涂层,用于维持航天器表面正常的工作温度。本文利用激光源原子氧设备对Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了原子氧与紫外综合辐照试验,试验前后通过高精度微量天平、扫描电镜、紫外-可见-近红外分光光度计及X射线光电子能谱仪等测试分析手段观察了材料质量损失、表面形貌、光学性能随辐照时间的演化规律,分析了试验前后Kapton/Al薄膜二次表面镜表面成份的变化。结果表明:Kapton/Al薄膜二次表面镜的质量损失随辐照时间的增加呈线性增大,原子氧与紫外综合辐照造成的质量损失明显高于单独原子氧作用产生的质量损失;试验后试样表面呈"地毯"状形貌,且随辐照时间的增加表面粗糙度变大;Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射系数随综合辐照时间的增加而降低,致使太阳吸收比的变化不断增大;试验后试样表面成份变化明显,说明原子氧和紫外环境与Kapton/Al薄膜二次表面镜表面发生了复杂的物理化学作用。

中小口径次镜支撑结构的动力学性能分析

针对口径在800mm以内的中小口径次镜支撑结构,采用有限元分析方法,利用Ansys软件对其梁片的厚度、长度及在支撑结构中的位置进行了一阶谐振频率及轴向变形分析。仿真结果表明在遮拦比一致的情况下,系统口径的增加导致次镜支撑结构的一阶谐振频率下降很快。当口径较小时,不同支撑结构的刚度都较好,由此引起结构谐振频率变化不大但都能很好的满足要求,因此可以选择加工工艺最简单的结构。而当口径较大时,不同结构的谐振频率差别较大,其中最高的为四翼偏置结构,但在不同口径时,几种结构的谐振频率的数值变化规律是相同的。当口径超过650mm时改变梁片厚度,结构的一阶谐振频率会相应变化,其中变化最大的为三翼对称结构,对相同的梁片厚度四翼偏置结构的谐振频率最高且轴向变形最小。

玻璃型镀铝二次表面镜的模拟空间环境辐照试验研究

主要通过对镀铝二次表面镜先后进行紫外辐照以及电子、质子的综合辐照,并结合太阳吸收率和半球发射率测试,研究了低能电子、质子以及紫外辐照对镀铝二次表面镜热控性能的影响。结果表明,镀铝OSR具有良好的抗紫外辐照以及抗低能电子、质子辐照能力。

二阶矩过程在大口径反射镜面形质量分析中的应用

为了更好地评价大口径反射镜反射面面形,本文首先通过理论计算,得出了二阶矩过程的数字特征与结构函数(SF)、表面均方根(RMS)、斜率均方根(Slope RMS)之间的关系,得出以上3种常见的评价函数,皆为二阶矩过程数字特征的组合,以及后面两种评价函数都可以用结构函数表示的结论。然后对于结构函数的具体求解方法进行了讨论并对Zernike多项式中的彗差、像散项的结构函数进行了分析;之后利用离散随机变量功率谱分析,讨论了二阶矩过程评价方法对于噪声的敏感程度以及Zernike多项式频谱能量分布;最后基于二阶矩过程的自回归性提出了一种评价反射镜面形的子孔径非相关拼接方法。

基于第三代电流传输器的滤波器设计

提出一种基于第三代电流传输器(CCⅢ)的电流模式二阶滤波器的实现方法,导出的电流模式连续时间二阶滤波器结构比较简单,可实现低通、高通、带通3种滤波。这3种滤波的无源和有源灵敏度较低。本文提出的电路基于TMSC 0.35μm CMOS工艺,在2.5V电源电压工作条件下,采用Hspice在LEVEL49模型参数下对整个电路进行仿真。

掺铈玻璃型二次表面镜热控性能稳定性研究

对卫星用掺铈玻璃型二次表面镜 (SSM)的热控性能在空间辐照环境中的长期稳定性进行了研究。给出了经紫外、电子和质子模拟辐照试验后 ,导电和非导电掺铈玻璃型二次表面镜热控性能的数据 ,并对其衰退机理进行了分析。结果表明 。

空间相机超轻次镜环境适应性分析及试验

环境适应性分析主要指空间相机各部组件适应地面装调阶段重力、温度、强迫位移等因素以及发射阶段振动环境影响的能力。通常采取有限元仿真分析与试验相结合的方法对产品性能进行评估。本文介绍了某空间相机超轻次镜及柔性支撑结构设计情况,通过有限元分析得到了产品在重力载荷、温度载荷、胶缩影响等工况下的反射镜RMS值。然后对部组件进行了动力学分析,最后通过环境试验对有限元分析结果正确性和设计合理性进行了验证。结果表明,该超轻次镜及柔性支撑结构能够适应地面装调阶段各因素的影响,并且能够适应发射时的动力学环境要求,证明了设计与仿真分析方法的正确性。

一种新型CMOS电调谐第二代电流传输器(ECCII)

提出了一种新型高线性宽调谐范围的CMOS电调谐第二代电流传输器(ECCII),通过引入两个电流平方电路,使其电流增益能够通过直流偏置连续可调,0<k≤2。并采用TSMC0.35μmCMOS工艺参数,±1.5 V供电电源条件下对ECCII进行了HSPICE模拟,结果表明,vX/vY和iZ/iX的-3 dB带宽分别为85 MHz和61 MHz,功耗为5.1 mW。该电路在可调谐连续时间电流模式滤波器设计中有广泛的应用前景。

二级稳定控制技术在炮长镜分系统中的应用

炮长镜分系统是装甲火控的关键分系统之一,随着未来装甲火控系统围绕高速机动作战概念的提出,对高扰动条件下炮长镜分系统稳定精度提出了更高要求。提出了采用二级稳定技术提高炮长镜分系统的稳定精度,在对二级稳定控制原理的分析和二级稳定理论数学计算的基础上,提出了适合炮长镜分系统的二级稳定方案,并进行了Matlab/Simulink仿真,理论计算和仿真结果证明稳定精度显著提高。

水平腔面发射半导体激光器研究进展

近年来,水平腔面发射半导体激光器具有高功率、高光束质量及易封装集成等优良性能,已成为激光器领域的研究热点。本文详细阐述了几种水平腔面发射半导体激光器的结构设计、工作原理以及激光输出特性,并对该激光器国内外最新研究进展与发展现状进行了总结和论述。在此基础上,对该激光器的研究方向和发展趋势进行了分析与展望。目前,水平腔面发射半导体激光器的激光输出功率可达瓦级,美国Alfalight公司引入曲线形光栅的单一发射器输出功率可达73 W。随着应用领域的不断拓展,中远红外波段水平腔面发射激光器将成为未来的研究焦点。

空间模拟电子辐照环境下聚四氟乙烯二次表面镜的损伤和衰退

文章介绍了在实验室模拟空间静电放电环境下聚四氟乙烯二次表面镜所受到的损伤和污染。通过光学和扫描电子显微镜检测出了13种不同类型的损伤;而喷溅表面污染物由俄歇谱仪进行分析。文章进一步阐明了导致聚四氟乙烯二次表面镜的严重衰退的环境条件,评估了损伤与未损伤二次表面镜在太阳光谱范围内的反射特性,并比较了这些试样和标准铝板的热性能。

激光源原子氧对Kapton薄膜和Kapton/Al薄膜二次表面镜性能的影响

在模拟空间环境原子氧暴露条件下,采用激光源原子氧对热控涂层材料Kapton薄膜、Kapton/Al薄膜二次表面镜进行了不同剂量的暴露试验。研究了这两种材料的质量损失、表面形貌随原子氧暴露剂量的变化关系,以及Kapton薄膜的光谱透过率、Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射率和太阳吸收比Δαs随原子氧暴露剂量的演化规律。结果表明:两种材料的质量损失随原子氧暴露剂量的增加呈线性增大;原子氧暴露后,试样表面呈"地毯"状形貌,且随暴露剂量的增加粗糙度变大;Kapton薄膜的光谱透过率、Kapton/Al薄膜二次表面镜的光谱反射率随原子氧暴露剂量的增加而降低,Kapton/Al薄膜二次表面镜的太阳吸收比Δαs随暴露剂量的增加而增大。最后对Kapton薄膜的存在寿命和Kapton/Al薄膜二次表面镜绝热平面的平衡温度进行了预测。