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    [轉(zhuǎn)載]光機熱-基于衛(wèi)星的太陽望遠鏡反射鏡單元的設(shè)計 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2020-07-08
    摘要 6{8dv9tK  
    ~bsL W:.'  
    本文討論了基于太空太陽望遠鏡反射鏡單元的光學(xué)設(shè)計、雜散光和表面粗糙度的要求和光機設(shè)計。一些所需的性能參數(shù)和理論模擬已經(jīng)給出,并通過實驗結(jié)果顯示,滿足了預(yù)期的要求。 _O w]kP='  
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    1. 簡介 ?VCM@{9  
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    這里呈現(xiàn)了ESA/NASA太陽軌道任務(wù)望遠鏡反射鏡單元的設(shè)計歷程。該任務(wù)致力于太陽和日光層,并被選為ESA宇宙視覺2015-2025計劃的第一個中級任務(wù)。航天器將會攜帶各種科學(xué)裝備。加載在它們其中的一種成像遙感儀器是偏振和日震成像儀(PHI)。PHI儀器將會在可見光的范圍內(nèi)提供光球矢量磁場和視線速度的高分辨率和全盤測量。LOS線速度地圖將給出太陽內(nèi)部詳細的日震調(diào)查,特別是太陽對流區(qū)。通過靠近及從高緯度到35°的位置高分辨率研究太陽,PHI將會處理和解決太陽物理的基本問題。它由兩個望遠鏡組成。離軸Ritchey-Chrétien(RC)高分辨率望遠鏡(HRT)將會在距離近日點150km處的分辨率下形成太陽圓盤的局部像。折射全盤望遠鏡(FDT)可以在軌道的各個階段成像全部太陽圓面。每個望遠鏡在光路的前面都有自己的偏振調(diào)制包(PMP),來最小化偏振串擾效應(yīng)。在103信噪比水平上的偏振測定是PHI的基線。HRT和FDT會依次將光送入到Fabry-Perot過濾器系統(tǒng)(約100mÅ光譜分辨率)和一個2048×2048像素的CMOS傳感器上。太陽日光層的圖像如圖1所示。在右邊中心可以看到一個太陽黑子。此外,日面上的米粒清晰可辨,它們具有幾百到1000km的直徑。 9~Ve}NB#z&  
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    圖1.太陽光球?qū)拥膱D像
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    下面的模型理論意在反射鏡單元的設(shè)計。首先,如在FE分析中預(yù)測的一樣,創(chuàng)建一個樣機模型(QM)來檢驗反射鏡的機械、熱學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。這包括比如在休息和操作期間超出預(yù)期負載的振動測試,來證明設(shè)計的可靠性。這些測試成功完成后,兩個飛行模型已經(jīng)建好,可以預(yù)見,它們將會集成在飛行模型中又叫做PHI儀器飛行備用零件。 G0^,@jF?b  
    wLW[Vur[  
    本文的結(jié)構(gòu)如下。在接下來的部分中,呈現(xiàn)了望遠鏡的光學(xué)設(shè)計,為兩個反射鏡建立了波前預(yù)算,以確保在操作條件下所需的光學(xué)性能。第一個干涉測量顯示了幾乎完美的表面。反射鏡的表面粗糙度和它對光學(xué)成像的影響在第三章討論。隨后是反射鏡單元的光機設(shè)計的展示。這里呈現(xiàn)了有限元分析的一些結(jié)果,并與振動測量的結(jié)果作比較。一個簡要的總結(jié)概括了這方面做出的貢獻。 8RE"