Specchi asferici in carburo di silicio ad alta precisione

Non molto tempo fa, dal Changchun istituto di macchine ottiche realizzato dal principale progetto nazionale di sviluppo di attrezzature per la ricerca scientifica "sistema di produzione integrato a specchio asferico in carburo di silicio ad alta precisione con scala di 4 metri" attraverso l'approvazione del progetto. Questo è il più grande specchio singolo in carburo di silicio con apertura a rapporto pubblico al mondo. Il successo dei risultati, segna anche la capacità di produzione del sistema ottico cinese tra il livello avanzato internazionale, per le apparecchiature optoelettroniche di grosso calibro della cina attraverso l'aggiornamento ha creato una solida fondazione.

Il diametro di 4 metri, che pesa 1.6 tonnellate di "grande specchio" è come un enorme disco a forma di anello-se è montato sul telescopio, migliora notevolmente la sua risoluzione.

"I moderni sistemi ottici di grande calibro vengono utilizzati nelle strutture riflettenti, in cui l'apertura dello specchio principale determina direttamente la potenza di risoluzione del sistema, maggiore è il calibro, maggiore è la risoluzione e la precisione del telescopio ottico. Esperti di accettazione del progetto del riflettore in carburo di silicio da 4 metri, academian of the Chinese Academy of Engineering Jiang Huilin ha detto.

Non è facile costruire un riflettore ad ampia apertura. "Il limite superiore dell'apertura del riflettore dipende dalle capacità di produzione e lavorazione. Allo stesso tempo, al fine di garantire la risoluzione e la qualità dell'immagine del telescopio, il riflettore deve avere una precisione superficiale molto elevata. Changchun istituto di macchine ottiche, vice direttore di Zhang Xuejun introduzione, osservazione della lunghezza d'onda visibile, ad esempio, i requisiti di precisione della superficie di almeno il 1/30 al di sopra della lunghezza d'onda, Che è come un riflettore da 4 metri ingrandito alle dimensioni di una città, livellamento del terreno e richiede l'angolo sud-est e l'angolo nord-ovest della differenza di altezza tra più o meno di pochi millimetri, il livellamento del terreno deve essere inferiore a 1 millimetro. Questo riflette il materiale vuoto dello specchio dello specchio e la tecnologia di elaborazione ottica hanno avanzato requisiti estremamente rigidi.

Per gli spazi vuoti dello specchio del riflettore, la rigidità specifica e la stabilità termica del materiale devono essere il più grandi possibile, in modo che con l'aumento dell'apertura, la rigidità del materiale può ancora garantire la stabilità della forma del viso, meno colpita dall'ambiente termico, E favorisce la riduzione del peso del sistema.

I materiali vuoti dello specchio a specchio comunemente usati a livello internazionale sono vetro al quarzo, vetro microcristallino, carburo di silicio, metallo al berillio, ecc.

Anche se il carburo di silicio ha prestazioni eccellenti, conducibilità termica veloce, la deformazione termica è piccola, ma rispetto ad altre materie prime come il vetro microcristallino, la sua difficoltà di produzione è anche maggiore-il carburo di silicio stesso appartiene alla ceramica, una volta che il calibro aumenta, la sinterizzazione è incline a crepe o anche rotta, Una volta si pensa di non essere in grado di rompere il limite del calibro di 1.5 metri.

"La produzione in bianco dello specchio a specchio di grande calibro e la tecnologia di elaborazione dello specchio sono state controllate da alcuni paesi occidentali, la cina non ha mai ricevuto la capacità di produrre in modo indipendente specchi di grosso calibro di classe da 4 metri. Zhang Xuejun sinceramente. Al fine di rompere il monopolio, alla fine del 1990s, il Changchun hospital of Optical Machinery ha creato la ricerca sui materiali ceramici In carburo di silicio di grado ottico. Il team ha speso più di 10 anni, ha esperienza centinaia di esplorazione sperimentale e verifica del processo, ha rotto attraverso lo specchio a specchio in carburo di silicio calibro 1 m, 2 m vuoto, alla fine nel 2016 ha sviluppato con successo uno specchio in carburo di silicio calibro 4 m vuoto.

Gli spazi vuoti a specchio hanno, ma la durezza estremamente elevata del carburo di silicio porta anche nuove difficoltà al metodo di elaborazione. In aggiunta, il carburo di silicio ha difetti minori sulla superficie dopo la lucidatura ottica ruvida, che possono incidere sulle proprietà ottiche come la riflettività, e quindi le proprietà della superficie devono essere migliorate dai processi successivi.

Il team di progetto ha utilizzato la forma di superficie ottica controllata da computerTecnologia ing, attraverso l'uso di lucidatura a disco antistress, lucidatura magnetoreologica e altre combinazioni di tecnologia di elaborazione, migliorare notevolmente la precisione di produzione e l'efficienza della superficie asferica; durante l'utilizzo del rilevamento del profilometro del braccio del pendolo, interferometria ottica a compensazione zero e altre tecniche di rilevamento avanzate, per ottenere il rilevamento in loco di specchi da 4 metri. Alla fine, dopo una lucidatura fine della riflettività del rivestimento dello specchio ha superato il 95%, con condizioni di applicazione tecnica, per ottenere uno specchio asferico di grande diametro da 4 metri di elaborazione ottica ad alta precisione.

"Ha masterizzato solo un processo di produzione di specchi da 4 metri e non è valutato con una intelligenza indipendente della tecnologia di base." zhang Xuejun ha detto, con la tecnologia di elaborazione è particolarmente importante, c' è un set completo di attrezzature di produzione necessarie per completare la ricerca e lo sviluppo di mirror da 4 metri. Intorno al processo di sviluppo dello specchio, il progetto ha completato tre sub, più di 10 set di elaborazione e sviluppo di apparecchiature di collaudo, tutto da diritti di proprietà intellettuale indipendenti.

Allo stato attuale, dall'istituto Changchun di ricerca ottica e sviluppo di specchi di apertura di magnitude da 2 metri sono stati applicati in ingegneria pratica; 2022, nelle strutture ottiche multifunzionali della stazione spaziale cinese, utilizzerà gli specchi ad ampia apertura auto-costruiti in cina; Gli specchi di portata di 4 metri saranno applicati a una nuova generazione di sistemi di osservazione optoelettronici in cina.

Da ora in poi, capacità di produzione del sistema ottico cinese tra il livello avanzato internazionale.

Changchun Bena è un fornitore di qualità certificato dall'istituto Changchun di macchine ottiche.